Francisco Aguirre, F. A. Squeo, David López, Ramiro D. Grego, Brian Buma, D. Carvajal, R. Jaña, Gino Casassa, R. Rozzi
{"title":"Gradientes Climáticos y su alta influencia en los ecosistemas terrestres de la Reserva de la Biosfera Cabo de Hornos, Chile","authors":"Francisco Aguirre, F. A. Squeo, David López, Ramiro D. Grego, Brian Buma, D. Carvajal, R. Jaña, Gino Casassa, R. Rozzi","doi":"10.22352/aip202149012","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"La Reserva de Biosfera Cabo de Hornos (RBCH) alberga una biodiversidad y tipos de ecosistemas únicos a nivel mundial. Éstos han sido mucho menos estudiados que sus homólogos, los ecosistemas subpolares del hemisferio norte. El objetivo de este trabajo es presentar por primera vez una detallada descripción de los marcados gradientes climáticos de la RBCH y examinar cómo éstos se interrelacionan con la distribución de ecosistemas y formaciones vegetacionales. Primero, se generó una caracterización de la distribución espacial de los ecosistemas terrestres definidos por sus especies vegetales dominantes o características físicas marcadas. En segundo lugar, se realizó una caracterización espacial de las principales variables climáticas fisicas (temperatura, precipitación, velocidad del viento y la cubierta de nieve) de la RBCH utilizando tanto productos satelitales (MOD10CM) como productos climáticos grillados (CR2MET y ERA5). Éstos fueron luego contrastados con registros empíricos de las estaciones meteorológicas que son administradas por la Armada de Chile y/o la Dirección General de Aguas (DGA). En tercer lugar, se caracterizaron los gradientes climáticos en base a un Análisis de Componentes Principales (PCA) con las variables climáticas más representativas aquí analizadas: velocidad del viento, temperatura de verano, elevación, cubierta de nieve y precipitación anual Se detectaron dos comportamientos (gradientes) muy nítidos: (i) uno con forma con- céntrica asociado principalmente a la cubierta de nieve, temperaturas de verano y la elevación; y (ii) un patrón caracterizado por la precipitación (>50%) con una orientación inclinada en dirección noroeste (mayor precipitación) a sureste (menor precipitación) asociado con una tasa de disminución de precipitación a lo largo de 100 kilómetros de 30 mm/km (~54ºS). En cuarto lugar, se analizó la interrelación entre estos gradientes climáticos y la distribución de ecosistemas para la definición de los gradientes ambien- tales utilizando Componentes Canónicos (CCA) obteniendo una Inercia restringida de 0,74. Ambos gradientes climáticos influyeron significativamente sobre la distribución de los principales tipos de ecosistemas terrestres aquí descritos. Éstos se segregan principalmente por los gradiente de la elevación y la precipitación: los ecosistemas de glaciares, vegetación altoandina, bosque siempreverde y deciduos. La precipitación es el principal factor que segrega la distribución de los bosques siempreverde y de bosques mixtos (siempreverde-deciduos) y/o deciduos. Por otra parte, la distribución de los ecosistemas de turberas y praderas se asocia principalmente con la intensidad de los vientos en zonas más expuestas. Estudios recientes indican que cambios en el régimen de precipitación y temperatura, forzado principalmente por el Modo Anular del Sur (SAM) y la Oscilación Decadal del Pacífico (PDO), han favorecido el avance hacia mayores altitudes de los bosques de lenga (Nothofagus pumilio). Este ascenso en el gradiente altitudinal de los ecosistemas forestales genera una constricción en el área de los ecosistemas altoandinos ubicados por sobre el límite arbóreo. Por lo tanto, en el escenario de calentamiento global una de las floras más amenazadas en la RBCH corresponde a la flora subantártica altoandina.","PeriodicalId":207115,"journal":{"name":"Anales Del Instituto De La Patagonia","volume":"116 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2021-12-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"1","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Anales Del Instituto De La Patagonia","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.22352/aip202149012","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
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Abstract
La Reserva de Biosfera Cabo de Hornos (RBCH) alberga una biodiversidad y tipos de ecosistemas únicos a nivel mundial. Éstos han sido mucho menos estudiados que sus homólogos, los ecosistemas subpolares del hemisferio norte. El objetivo de este trabajo es presentar por primera vez una detallada descripción de los marcados gradientes climáticos de la RBCH y examinar cómo éstos se interrelacionan con la distribución de ecosistemas y formaciones vegetacionales. Primero, se generó una caracterización de la distribución espacial de los ecosistemas terrestres definidos por sus especies vegetales dominantes o características físicas marcadas. En segundo lugar, se realizó una caracterización espacial de las principales variables climáticas fisicas (temperatura, precipitación, velocidad del viento y la cubierta de nieve) de la RBCH utilizando tanto productos satelitales (MOD10CM) como productos climáticos grillados (CR2MET y ERA5). Éstos fueron luego contrastados con registros empíricos de las estaciones meteorológicas que son administradas por la Armada de Chile y/o la Dirección General de Aguas (DGA). En tercer lugar, se caracterizaron los gradientes climáticos en base a un Análisis de Componentes Principales (PCA) con las variables climáticas más representativas aquí analizadas: velocidad del viento, temperatura de verano, elevación, cubierta de nieve y precipitación anual Se detectaron dos comportamientos (gradientes) muy nítidos: (i) uno con forma con- céntrica asociado principalmente a la cubierta de nieve, temperaturas de verano y la elevación; y (ii) un patrón caracterizado por la precipitación (>50%) con una orientación inclinada en dirección noroeste (mayor precipitación) a sureste (menor precipitación) asociado con una tasa de disminución de precipitación a lo largo de 100 kilómetros de 30 mm/km (~54ºS). En cuarto lugar, se analizó la interrelación entre estos gradientes climáticos y la distribución de ecosistemas para la definición de los gradientes ambien- tales utilizando Componentes Canónicos (CCA) obteniendo una Inercia restringida de 0,74. Ambos gradientes climáticos influyeron significativamente sobre la distribución de los principales tipos de ecosistemas terrestres aquí descritos. Éstos se segregan principalmente por los gradiente de la elevación y la precipitación: los ecosistemas de glaciares, vegetación altoandina, bosque siempreverde y deciduos. La precipitación es el principal factor que segrega la distribución de los bosques siempreverde y de bosques mixtos (siempreverde-deciduos) y/o deciduos. Por otra parte, la distribución de los ecosistemas de turberas y praderas se asocia principalmente con la intensidad de los vientos en zonas más expuestas. Estudios recientes indican que cambios en el régimen de precipitación y temperatura, forzado principalmente por el Modo Anular del Sur (SAM) y la Oscilación Decadal del Pacífico (PDO), han favorecido el avance hacia mayores altitudes de los bosques de lenga (Nothofagus pumilio). Este ascenso en el gradiente altitudinal de los ecosistemas forestales genera una constricción en el área de los ecosistemas altoandinos ubicados por sobre el límite arbóreo. Por lo tanto, en el escenario de calentamiento global una de las floras más amenazadas en la RBCH corresponde a la flora subantártica altoandina.
合恩角生物圈保护区(RBCH)拥有世界上独一无二的生物多样性和生态系统类型。与北半球的亚极地生态系统相比,对它们的研究要少得多。本研究的目的是首次详细描述RBCH的显著气候梯度,并研究它们如何与生态系统和植被的分布相互作用。本研究的目的是确定陆地生态系统的空间分布特征,以确定其优势植物物种或显著的物理特征。首先,利用卫星产品(MOD10CM)和烤气候产品(CR2MET和ERA5)对RBCH的主要物理气候变量(温度、降水、风速和积雪)进行了空间表征。这些数据随后与智利海军和/或direccion General de Aguas (DGA)管理的气象站的经验记录进行了对比。第三,根据气候特点的梯度分析主要构成部分(全球升温潜能值)与气候变量,其中最有代表性的夏季这里进行检测:风速、温度、海拔、积雪和年降水量发现了两个行为(梯度)非常明确评论:(i)之一的形状与中央主要伙伴积雪覆盖,夏季温度和提高;(ii)以降水为特征的模式(>50%),向西北(降水较高)向东南(降水较低)倾斜,100公里内降水减少速度为30毫米/公里(~54ºS)。第四,利用规范分量(CCA)分析了这些气候梯度与生态系统分布之间的相互关系,得到了0.74的约束惯性。这两种气候梯度都显著影响了本文所述主要陆地生态系统类型的分布。它们主要由海拔梯度和降水梯度分隔:冰川生态系统、高山植被、常绿森林和落叶林。降水是决定常绿森林、混交林(常绿落叶林)和/或落叶林分布的主要因素。此外,泥炭沼泽和草原生态系统的分布主要与暴露地区的风强有关。最近的研究表明,主要由南环形模式(SAM)和太平洋年代际振荡(PDO)推动的降水和温度状况的变化,有利于伦加森林(Nothofagus pumilio)向更高海拔推进。森林生态系统海拔梯度的上升导致了位于树木边界以上的高安第斯生态系统区域的收缩。因此,在全球变暖的情况下,RBCH中最受威胁的植物区系之一是亚南极高安第斯植物区系。