Julian R - Diversidad tropical, conservacion y desarrollo

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Biodiversity and development related issues. Made at Bogota (Colombia) on 5th November 2009, by Julian Ramirez, at the 1st International Conference on Climate Change and Biodiversity.

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Julian R - Diversidad tropical, conservacion y desarrollo

  1. 1. Diversidad tropical: conservacion y desarrollo Julián Ramírez y Andy Jarvis Centro Internacional de Agricultura Tropical, CIAT
  2. 2. <ul><li>Algunos numeros sobre biodiversidad </li></ul><ul><li>Conservacion: que es y para que? </li></ul><ul><li>Mecanismos para conservar la biodiversidad </li></ul><ul><li>Que mecanismo debe usarse? </li></ul><ul><li>Que pasa si no conservamos adecuadamente? </li></ul><ul><li>Como saber si conservamos lo suficiente?: analisis de huecos </li></ul><ul><li>Desarrollo y biodiversidad en el Amazonas </li></ul><ul><li>Que debe hacerse? Y cuando? </li></ul><ul><li>Conclusiones </li></ul>Contenido
  3. 3. Algunos numeros sobre biodiversidad <ul><li>Vida en la tierra en cualquiera de sus formas </li></ul><ul><li>Plantas como medio para desarrollo agricola y manutencion de equilibrio ecosistemico (agua, suelo, vida animal) </li></ul><ul><li>Se estima que existen 11 millones de especies en la tierra </li></ul><ul><li>Concentradas en 24 puntos estrategicos ( hotspots ). 75% estan en la zona Tropical </li></ul><ul><li>De estas, se conocen solo 1.9 millones (17%) </li></ul><ul><li>Cuantas estan bajo algun mecanismo de conservacion? </li></ul><ul><li>Es eficiente este mecanismo? </li></ul>Source: Conservation International
  4. 4. Que es y para que sirve la conservación? <ul><li>Proteger especies en peligro a traves de algun mecanismo sobre una o varias poblaciones </li></ul><ul><li>Mantener la diversidad genetica para diferentes usos: </li></ul><ul><ul><li>Equlibrio ecosistemico </li></ul></ul><ul><ul><li>Uso sostenible de biodiversidad (maderables) </li></ul></ul><ul><ul><li>Mantener balance de carbono (mitigacion de CC) </li></ul></ul><ul><ul><li>Mejoramiento genetico de los cultivos </li></ul></ul><ul><ul><li>Turismo y diversion </li></ul></ul>
  5. 5. Que es y para que sirve la conservación? <ul><li>Objetivo : conservar 95% de los alelos de un locus aleatorio que ocurren en la poblacion objetivo con una frecuencia mayor a 0.05 (Marshal & Brown, 1975) </li></ul><ul><ul><li>En otras palabras : maximizar la proporcion de diversidad genetica conservada para permitir su uso racional </li></ul></ul><ul><li>No solo es conservar una especie sino la diversidad dentro de esa especie </li></ul>
  6. 6. MANTENER LA DIVERSIDAD GENETICA… … FACILITAR SU USO
  7. 7. Que mecanismos existen para conservar? <ul><li>In situ : proteccion de una poblacion en su habitat natural (incl. en finca) </li></ul><ul><li>Ex situ : proteccion en un lugar de almacenamiento: “banco de germoplasma” </li></ul>DEBEN USARSE DE MANERA COMPLEMENTARIA PARA AUMENTAR LA RELACION COSTO-BENEFICIO DEL PROCESO
  8. 8. Que mecanismos existen para conservar? <ul><li>Ex situ </li></ul><ul><ul><li>Existen 1,470 bancos de genes en el mundo </li></ul></ul><ul><ul><li>Solo 35 cumplen con estandares de conservacion </li></ul></ul><ul><ul><li>Existen cerca de 6.5millones de muestras </li></ul></ul><ul><ul><li>Mas de 1millon se estan degenerando diariamente </li></ul></ul><ul><ul><li>Bancos de genes grandes para evitar degradacion y conservar diversidad a largo plazo </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Millennium seed bank (Kew Gardens) </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Svalbard Global Seed Vault (GCDT) </li></ul></ul></ul><ul><li>In situ </li></ul><ul><ul><li>Existen 84,488 areas protegidas (parques nacionales, reservas, etc) </li></ul></ul><ul><ul><li>Cubren 13.8% de la superficie global (10% nacional, 3.8% internacional) </li></ul></ul><ul><ul><li>Protegen puntos clave de diversidad </li></ul></ul><ul><ul><li>Algunas no funcionan tan bien (requiere mucho control gubernamental) </li></ul></ul>
  9. 9. Que mecanismo debe usarse? <ul><li>Deseable: conservacion in situ </li></ul><ul><li>Aunque tambien depende del uso que se desee dar al recurso </li></ul><ul><ul><li>Conservación de recursos fitogenéticos para mejoramiento genético (desarrollo) </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Aumentar resiliencia de cultivos </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Frente a eventos extremos </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Frente a cambio climatico </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Frente a presiones bioticas (pestes/enfermedades) </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><li>Conservación para distribucion a productores </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Diversificacion de sistemas productivos </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Aumento de resiliencia del sistema </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Conservacion para secuestro de carbono (mitigacion de cc) </li></ul></ul><ul><ul><li>Conservacion para mantener balance hidrico, estabilidad y calidad del suelo, equilibrio de taludes, etc… </li></ul></ul>
  10. 10. Que mecanismo debe usarse? In situ Ex situ CONTRAS PROS <ul><li>Mantiene las poblaciones en el lugar donde se originaron </li></ul><ul><li>Mantiene los procesos de evolucion </li></ul><ul><li>Mantiene coexistencia e interaccion entre especies </li></ul><ul><li>Puede cumplir todos los propositos si se implementa correctamente </li></ul><ul><li>Es dificil de implementar cuando no hay voluntad (politica, social) </li></ul><ul><li>Cobertura en terminos de diversidad es mas dificil de alcanzar </li></ul><ul><li>Requiere mayor inversion de recursos (esp. en control) </li></ul><ul><li>Menos costoso </li></ul><ul><li>En espacios pequenos se puede mantener gran cantidad de especimenes </li></ul><ul><li>Cobertura en terminos de diversidad mas facil de alcanzar </li></ul><ul><li>Ideal para conservacion de agro-biodiversidad (control y distribucion) </li></ul><ul><li>Es limitado en aplicacion </li></ul><ul><li>Aisla los especimenes de sus ambientes y no considera ecosistemas </li></ul><ul><li>Requiere intenso muestreo y conocimiento base para esto </li></ul>
  11. 11. Que pasa si no conservamos? <ul><li>Kew Gardens: 4 especies de plantas amenazadas al dia </li></ul><ul><li>Cerca del 20% de la biodiversidad mundial potencial se ha perdido por degradacion de ecosistemas </li></ul><ul><li>FAO (1998) estima que desde el principio del siglo 20, cerca del 75% de la diversidad de los cultivos se ha perdido </li></ul><ul><li>En China, cerca de 10mil variedades de trigo se cultivaban en 1949. En 1970s, solo 1,000 aun se usaban (FAO) </li></ul><ul><li>En Mexico, solo el 20% de las variedades de maiz que existian en 1930 se conocen actualmente en el pais </li></ul><ul><li>En Alemania, cerca de la mitad de las especies de plantas presentes en pasturas se ha perdido (Isselstein, 2003) </li></ul><ul><li>En el sur de Italia, cerca del 75% de las variedades de los cultivos han desaparecido (Hammer et al. , 2003) </li></ul>
  12. 12. Como saber si conservamos lo suficiente?: Analisis de huecos <ul><li>Todo es cuestion de diversidad </li></ul><ul><li>Huecos en colectas de germoplasma </li></ul><ul><ul><li>Cuando un banco de genes no posee los suficientes especimenes: EX SITU GAP ANALYSIS </li></ul></ul><ul><li>Huecos en areas protegidas </li></ul><ul><ul><li>Cuando un area protegida (o conjunto) no cubre el punto (o puntos) mas diversos: IN SITU GAP ANALYSIS </li></ul></ul>
  13. 13. Ex situ Gap Analysis © Neil Palmer (CIAT)
  14. 14. Why Gap Analysis? <ul><li>Tool to assess crop genetic and geographical diversity. </li></ul><ul><li>Allows detecting non-fulfilled species collections as well as defining which species should be collected and where these collections should be focused. </li></ul><ul><li>Assesses the current extent at which the ex situ conservation system is correctly holding the genetic diversity of a particular genepool. </li></ul>
  15. 15. The Gap Analysis pathway Taxonomy review Data gathering Georeferentiaton Environmental data gathering Gap Analysis process Final recommendations
  16. 16. The Gap Analysis process <ul><li>Proxy for: </li></ul><ul><li>Range of traits </li></ul><ul><li>Proxy for: </li></ul><ul><li>Diversity </li></ul><ul><li>Possibly biotic traits </li></ul><ul><li>Proxy for: </li></ul><ul><li>Abiotic traits </li></ul><ul><li>Identifying gaps </li></ul>Geographic dimension Environmental dimension Taxonomic dimension
  17. 17. Taxa priorization High Priority Taxa Medium Priority Taxa Low Priority Taxa No conservation required
  18. 18. El caso de frijol silvestre ( Phaseolus ) HERBARIUM GERMPLASM
  19. 19. High Priority Taxa (HPT) <ul><li>HPT for sect. Rugosi and sect. Acutifolii </li></ul>P. carteri Section: Rugosi P. acutifolius var. latifolius Section: Acutifolii <ul><li>HPT and Protected Areas </li></ul>
  20. 20. Wild Vigna collecting priorities <ul><li>Spatial analysis on current conserved materials </li></ul><ul><li>* Gaps * in current collections </li></ul><ul><li>Definition and prioritisation of collecting areas </li></ul><ul><li>8 100x100km cells to complete collections of 23 wild Vigna priority species </li></ul>
  21. 21. Taxon-level and genepool level priorities
  22. 22. Gap Analysis <ul><li>http://gisweb.ciat.cgiar.org/GapAnalysis/ </li></ul>
  23. 23. In situ Gap Analysis
  24. 24. Cobertura de areas protegidas por region Cobertura actual de la conservación in situ La biodiversidad mundial está bien conservada… al menos en el papel
  25. 25. …sin embargo <ul><li>Hay que supervisar el funcionamiento del mecanismo </li></ul><ul><li>Hay que analizar el patron geografico de cada especie </li></ul><ul><li>Poblaciones en condiciones bioticas/abioticas especificas que pueden ser de interes </li></ul><ul><li>El rango de adaptación de una especie puede variar en el tiempo y espacio (sostenibilidad y cobertura) </li></ul>
  26. 26. Sumario <ul><li>La biodiversidad entonces es clave para sostenibilidad de: </li></ul><ul><ul><li>Agricultura </li></ul></ul><ul><ul><li>Ecosistemas </li></ul></ul><ul><li>El desarrollo agricola afecta la biodiversidad: agricultura eco-eficiente </li></ul><ul><li>Necesitamos saber que tanto estamos conservando y completar los “huecos” </li></ul><ul><li>Existen metodos y datos para hacerlo </li></ul><ul><li>Resultados deben usarse para influir politicas </li></ul>
  27. 27. Desarrollo y biodiversidad: el caso del Amazonas
  28. 28. Relacion entre biodiversidad y desarrollo Crecimiento poblacional, Expansion agricola Desarrollo industrial Uso insostenible de recursos Degradacion de ecosistemas Perdida de biodiversidad Aparicion de amenazas, Mayores exigencias Necesidad de respuesta Fuente de recursos: biodiversidad Cambio En Paradigma Agricultura eco-eficiente Uso sostenible de recursos Estrategias de conservacion
  29. 29. El metodo <ul><li>Seleccionar el area de estudio </li></ul><ul><li>Evaluar la distribucion de la biodiversidad </li></ul><ul><ul><li>Modelos de nicho ecologico </li></ul></ul><ul><ul><li>Bases de datos de biodiversidad </li></ul></ul><ul><li>Evaluar el nivel de conservacion </li></ul><ul><ul><li>Areas protegidas </li></ul></ul><ul><li>Evaluar el nivel de amenaza </li></ul><ul><ul><li>Amenazas antropogenicas </li></ul></ul><ul><ul><li>Deteccion de cambios en el UT </li></ul></ul><ul><li>Conclusiones de cara a hacer politicas </li></ul>
  30. 30. Evaluando la distribucion de la biodiversidad <ul><li>La base de datos tiene 60,894 especies reportadas en 12’853,796 registros </li></ul><ul><ul><li>De estas, 13,250 (21.8%) especies tienen al menos una población dentro del amazonas (315,590 registros -2.5%) </li></ul></ul><ul><ul><li>De estas, 6,257 (47.2%) especies tienen mas del 50% de sus poblaciones en el Amazonas </li></ul></ul><ul><ul><li>2,257 de estas (17%) son endemicas </li></ul></ul>
  31. 31. Evaluando la distribucion de la biodiversidad <ul><li>Areas muy diversas muy muestreadas </li></ul><ul><ul><li>Riqueza 216 y 4,100 especies </li></ul></ul><ul><ul><li>Promedio 1174 especies por pixel </li></ul></ul><ul><li>Areas submuestreadas </li></ul><ul><ul><li>Modelos de nicho ecologico para extrapolar </li></ul></ul>
  32. 32. Evaluando el nivel de conservacion <ul><li>El 35.2% del area Amazonica esta bajo conservacion in situ </li></ul><ul><li>100% riqueza (diversidad) representada en areas protegidas </li></ul><ul><li>32.7% poblaciones dentro de areas protegidas </li></ul><ul><li>40% de areas altamente diversas (>1500 especies) conservadas </li></ul>
  33. 33. Evaluando el nivel de conservacion <ul><li>Cada especie tiene un patron geografico diferente </li></ul><ul><ul><li>Especies mas/menos conservadas que otras </li></ul></ul><ul><li>Cada especie tiene un uso/importancia diferente </li></ul><ul><ul><li>Servicios ecosistemicos </li></ul></ul><ul><ul><li>Agricultura </li></ul></ul>
  34. 34. Evaluando el nivel de amenaza <ul><li>Amenazas antropogenicas que degradan los ecosistemas </li></ul>Conversion reciente (LUC) Extracción de Gas/Petroleo Infraestructura Presion de ganaderia Conversión a agricultura Accesibilidad Amenaza total sobre ecosistemas
  35. 35. Evaluando el nivel de amenaza <ul><li>Detectando la deforestacion </li></ul>Entrenamiento de un modelo que predice comportamiento y lo compara con mediciones históricas de “verdor” de la vegetación
  36. 36. Evaluando el nivel de amenaza <ul><li>Todas las amenazas se traducen en: cambio en el uso de la tierra </li></ul><ul><li>Cambio en uso de tierra </li></ul><ul><li>Eventos que ocurren fuera de las areas protegidas </li></ul><ul><li>Tendencia al aumento en la tasa y en el area </li></ul>2004 2005 2006 2007 2008 2009
  37. 37. Evaluando el nivel de amenaza 2004 2009 <ul><li>Areas degradadas son más susceptibles de degradación (linea roja) </li></ul><ul><li>La deforestación media aumenta a una tasa relativamente constante </li></ul>
  38. 38. Evaluando el nivel de amenaza <ul><li>La expansión de actividades antropogénicas crece y con ella la degradación de paisajes… por tanto, perdida de biodiversidad </li></ul><ul><li>0.84% de las poblaciones presentes en el amazonas ( ROJO ) estan en areas degradadas (> 10%) </li></ul><ul><li>11.6% de las especies tienen al menos una poblacion en un area degradada </li></ul><ul><li>2.5% de las especies a nivel mundial tienen al menos una poblacion en areas degradadas del Amazonas </li></ul>
  39. 39. Resumen: desarrollo y biodiversidad en la cuenca Amazonica <ul><li>De 12,853,796 poblaciones (60,894 spp) </li></ul><ul><ul><li>315,590 pob. (2.5%) de 13,250 especies (21.76%) estan en el Amazonas </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Al menos una pob. de 1,662 especies (12.5%) esta extinta debido a cambios en UT </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>3.9% especies tienen mas de 5% de sus poblaciones ahora extintas </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>1.3% tienen mas de 10% y… 0.4% tinen mas que 20% </li></ul></ul></ul>ESTIMACIONES DE 2004 a mediados-2009… en solo 5 años y medio, casi 2.5% de la biodiversidad esta bajo amenaza a diferentes niveles… solo tomando en cuenta cambios en UT
  40. 40. Conclusiones de cara a hacer politicas <ul><li>Conservacion in situ es una gran oportunidad para mejorar servicios ecosistemicos y para… </li></ul><ul><ul><li>Secuestro de carbono (mitigar cc) </li></ul></ul><ul><ul><li>Adaptacion de agroecosistemas </li></ul></ul><ul><li>Monitoreo es clave: sistema automatizado para monitoreo de cambios de UT </li></ul><ul><li>Politicas deben orientarse a la expansion y control de areas protegidas </li></ul>
  41. 41. No sólo la diversidad silvestre… <ul><li>La industrialización de la agricultura trae erosion genetica… perdida de cultivares criollos </li></ul><ul><li>Se requiere conservar no solo especies sino la diversidad genetica dentro de las especies </li></ul><ul><li>Rapidas respuestas ante amenazas como cambio climatico pueden traer oportunidades: rapida adaptacion, eficiente mitigacion… agro-biodiversidad es clave para estas respuestas </li></ul><ul><li>Los mecanismos deben funcionar de manera complementaria y eficiente </li></ul>
  42. 42. Que debe hacerse? Y cuando? <ul><li>Monitoreo automatizado de ecosistemas permite monitoreo de biodiversidad </li></ul><ul><ul><li>En areas protegidas </li></ul></ul><ul><ul><li>Afuera de áreas protegidas </li></ul></ul><ul><li>Evaluación de niveles de conservación </li></ul><ul><li>Evaluación de los niveles de amenaza: degradación de ecosistemas, cambio climático </li></ul><ul><li>Creación de políticas para establecer areas protegidas y para colectar materiales </li></ul>
  43. 43. Conclusiones <ul><li>La conservación de la biodiversidad es fundamental para: equlibrio y desarrollo </li></ul><ul><li>Gobiernos juegan papel fundamental en su conservación </li></ul><ul><li>Investigación, agricultores, conservacionistas juegan papel clave en su uso racional </li></ul><ul><li>Métodos de conservación pueden ser evaluados </li></ul><ul><li>Evaluación de amenazas para mejorar eficiencia de los sistemas actuales: colaboración y compromiso global </li></ul>

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