Estado actual del conocimiento en la evaluación de riesgo al colapso de ecosistemas

José R. Ferrer-Paris

University of New South Wales — Sydney

Esquema

¿ Qué es la Lista Roja de Ecosistemas (LRE)?
Proceso de evaluación
LRE paso a paso
Ejemplos de LRE en el mundo

¿ Qué es la Lista Roja de Ecosistemas?

Motivación para la Lista Roja de Ecosistemas?

¿Cuáles ecosistemas están en mayor riesgo de cambios que conlleven pérdida de diversidad biológica?
¿Cuál es la magnitud de las amenazas?
¿Qué cambios son inminentes?, ¿Cuándo?, ¿Dónde?

Keith et al. (2015)

Conceptos básicos

Un estandard global para evaluar el riesgo de colapso de los ecosistemas

Un estandard global para evaluar el riesgo de colapso de los ecosistemas

“Ecosistemas son complejos de organismos y sus asociaciones con el ambiente físico en un área específica” - Tansley, 1935

Un estandard global para evaluar el riesgo de colapso de los ecosistemas

Probabilidad de un resultado adverso en el transcurso de un periodo de tiempo especificado

Un estandard global para evaluar el riesgo de colapso de los ecosistemas

Certeza de que se han perdido las características bióticas o abióticas que lo definen y no sustenta a la biota nativa diagnóstica

Keith et al. (2013)

Atributos clave de la LRE

Un método estadarizado para evaluar y comparar riesgo de colapso de ecosistemas
Facilita la comunicación con tomadores de decisiones y el público
Transparente, objetivo y con rigor científico
Versatilidad de usos:
- toda las divisiones de la biósfera: terrestre, marina, dulceacuícola y subterránea
- evaluaciones locales a globales
Flexibilidad para usar información con diferentes niveles de calidad y cobertura de los datos
Consistente y complementario con otros productos derivados del conocimiento

Keith et al. (2015) and Rodríguez et al. (2015)

Una obra mancomunada

La Lista Roja de Ecosistemas (LRE) es desarrollada e implementada de forma conjunta por la Comisión de Gestión de Ecosistemas (CGE) y el Centro de Ciencia y Datos (CCD) de la UICN, en colaboración con la Comisión de Supervivencia de Especies (CSE) de la UICN.

Cuenta con el apoyo del Grupo Temático de la Lista Roja de Ecosistemas del CGE, el cuál es un grupo de expertos voluntarios que llevan a cabo diversas funciones en apoyo a los objetivos de la LRE.

La Alianza de la Lista Roja de Ecosistema de UICN, establecida en 2019, provee apoyo para avanzar en el desarrollo, mantenimiento, promoción y uso.

El desarrollo de la Lista Roja de Ecosistemas de UICN, los avances en su aplicación a diferentes escalas y el impacto sobre la gobernanza, el manejo de los recursos naturales y generación de reportes ambientales no sería posible sin el generoso apoyo de numerosos donantes y colaboradores de todo el mundo.

Fundamentos de la LRE

Ejemplos de colapso de ecosistemas

Examples of global and local ecosystem collapse: Aral Sea, Cloud forest, Kelp forest, Arid shrublands

Ejemplos de colapso global o local

Mecanismos de colapso

Procesos espaciales

Tasas de reducción de la distribución
- Pérdida de habitat ~ alto riesgo
- Ejemplo: Cambios en uso de la tierra o deforestación en bosques secos tropicales
Vulnerabilidad a desastres
- Amenazas espacialmente explícitas
- Ejemplo: Vegetación terrestre en islas pequeñas.

Mecanismos de colapso

Procesos funcionales

Degradación física del ambiente
- Disponibilidad / heterogeneidad - teoría de nicho
- Ejemplo: Desertificación en zonas semi-áridas, cambio climático en glaciares tropicales
Interrupción de procesos bióticos
- Disminución de la complementariedad funcional, facilitación
- Ejemplo: Bosques de algas marinas afectados por ausencia de depredadores clave

Criterios de la LRE

Cinco criterios para diagnósticar el colapso

Figure adapted from Bergstrom et al. 2021

La respuesta de indicadores de colapso puede seguir diferentes trayectorias (Bergstrom et al. 2021)

Subcriterios y su escala temporal

Categorias de riesgo

Ocho categorías para medir el riesgo de colapso

Hay ocho posibles categorías de riesgo para cada ecosistema.

La categoría Colapsado se utiliza para ecosistemas que han colapsado en toda su distribución, o sea que no existen ejemplos o remanentes funcionales en la actualidad.

Las tres categorías siguientes (En Peligro Crítico (CR), En Peligro (EN), y Vulnerable (VU)) son asignadas con base en umbrales cuantitativos y entre ellas agrupan a todos los ecosistemas considerados amenazados. Estas categorías están anidadas, de forma que un tipo de ecosistema que cumpla con las condiciones de la categoría En Peligro Crítico también cumplirá con las condiciones de las categorías En Peligro y Vulnerable.

Existen cuatro categorías cualitativas adicionales que agrupan diferentes casos: Los ecosistemas que no cumplen los criterios cuantitativos en el momento de la evaluación se pueden considerar Casi Amenazado o Preocupación menor dependiendo de la magnitud de los síntomas de degradación que presenten. Los ecosistemas para los cuales existen muy pocos datos para aplicar cualquier criterio se consideran Datos Insuficientes y los cosistemas que todavía no han sido evaluados se denominan No Evaluado.

LRE paso a paso

Directrices

La LRE usa un protocolo con rigor científico descrito en las directrices (IUCN 2024, v2.0 en inglés, traducción al español en preparación)

Pasos esenciales

flowchart TB
  P1["(1) Clasificación<br> y descripción<br>del ecosistema"]:::pasos
  P2["(2) Mapa del<br> ecosistema"]:::pasos
  P3["(3) Modelos<br> diagnóstico"]:::pasos
  P4["(4) Indicadores<br>de síntomas<br>de colapso"]:::pasos
  P5["(5) Compilar<br> y prepara<br>los datos"]:::pasos
  P6["(6) Calcular métricas<br> y<br>aplicar criterios"]:::pasos
  subgraph P7 ["(7) Documentación"]
    direction LR 
    subgraph CO ["Comprender"]
        direction TB  
        P1 --> P2 & P3 
    end
    subgraph PR ["Preparar"]
        direction TB
        P4 --> P5
    end
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        P6 
    end
    PR --> EV
    CO --> PR
  end
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  class P7 pasos;
  class EV pasos; class PR pasos; class CO pasos;

Conocimiento sobre el ecosistema

flowchart TB
  P1["(1) Clasificación<br> y descripción<br>del ecosistema"]:::hechos
  P2["(2) Mapa del<br> ecosistema"]:::hechos
  P3["(3) Modelos<br> diagnóstico"]:::hechos
  P4["(4) Indicadores<br>de síntomas<br>de colapso"]:::pasos
  P5["(5) Compilar<br> y prepara<br>los datos"]:::pasos
  P6["(6) Calcular métricas<br> y<br>aplicar criterios"]:::pasos
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  class P7 pasos;
  class EV pasos; class PR pasos; class CO fases;

La tipología global de ecosistemas

Versión 2.1, en inglés y español, http://global-ecosystems.org

La mayor parte de los proyectos parten de mapas de distribución de unidades en una región. Estas unidades pueden ser tipos de ecosistemas, unidades de vegetación, formaciones o ensamblajes.

El cruce de estos mapas nacionales con los grupos funcionales es un paso fundamental para resolver los niveles más detallados de la tipología. Para algunos países, como el ejemplo de Chile que les muestro aquí este trabajo ya ha sido realizado por expertos, pero en otros países este trabajo aún está en desarrollo. Por ejemplo, en Febrero de este año participé en un taller virtual para la clasificación de los ecosistemas de Perú.

En este proceso es frecuente encontrarse con situaciones en las que un tipo de ecosistema nacional no concuerda exactamente con un grupo funcional, sino que tiene características parciales o mezcladas.

El grupo de trabajo de la LRE ha preparado directrices para realizar este trabajo de referenciación de manera sistemática y estandarizada, sin perder importante información ecológica. Este trabajo será publicado próximamente.

Ejemplos de modelos genéricos

Ejemplos de modelos específicos

Modelo conceptual para el ecosistema de glaciares tropicales de la Cordillera de Mérida en Venezuela (Ferrer-Paris et al. 2024): Amenazas y síntomas

Preparar datos e información

flowchart TB
  P1["(1) Clasificación<br> y descripción<br>del ecosistema"]:::hechos
  P2["(2) Mapa del<br> ecosistema"]:::hechos
  P3["(3) Modelos<br> diagnóstico"]:::hechos
  P4["(4) Indicadores<br>de síntomas<br>de colapso"]:::hechos
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  class P7 pasos;
  class EV pasos; class PR fases; class CO pasos;

Indicadores directos o indirectos

Modelo conceptual para el ecosistema de glaciares tropicales de la Cordillera de Mérida en Venezuela (Ferrer-Paris et al. 2024): Indicadores

Estos octágonos representan diferentes fuentes de datos sobre este ecosistema de glaciares tropicales, los rectángulos representan diferentes pasos de preparación y análisis.

En este caso se consideraron diferentes indicadores potenciales, pero no había suficientes datos temporales para medir cambios en el componente biótico.

Las otras fuentes de datos permitieron recabar información sobre diferentes aspectos intermediarios o indirectos del proceso de colapso en diferentes escalas temporales.

Esta evaluación fue realizada enteramente con datos cuantitativos disponibles pero en muchos casos es necesario utilizar datos cualitativos u otro tipo de información incluyendo consulta a expertos o exploración de escenarios alternativos.

La falta de datos para un criterio no debe impedir la aplicación de otros criterios y subcriterios.

Aplicar los criterios

flowchart TB
  P1["(1) Clasificación<br> y descripción<br>del ecosistema"]:::hechos
  P2["(2) Mapa del<br> ecosistema"]:::hechos
  P3["(3) Modelos<br> diagnóstico"]:::hechos
  P4["(4) Indicadores<br>de síntomas<br>de colapso"]:::hechos
  P5["(5) Compilar<br> y prepara<br>los datos"]:::hechos
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  class P7 pasos;
  class EV fases; class PR pasos; class CO pasos;

Resumen de los criterios, subcriterios y umbrales para cada categoría en este link

Figure adapted from Ferrer-Paris et al. 2019

Projected decline in area of one ecosystem type (Ferrer-Paris et al. 2019)

Severidad relativa

Ejemplo de análisis de un indicador funcional, comparar los valores del indicador al inicio (\(V_{0}\)) y al final del periodo de tiempo (\(V_{F}\)).

Severidad relativa

Ejemplo de análisis de un indicador funcional, comparar los valores con el umbral de colapso específico del tipo de ecosistema

Severidad relativa

Cálculo de severidad relativa: \(\mathrm{RS} = \frac{V_{0} - V_{F}}{V_{0} - V_{C}}\)

Extensión y severidad de la degradación de la integridad biótica en un tipo de ecosistema de bosques humedos de zonas bajas en el Caribe (Ferrer-Paris et al. 2019)

Resumen de resultados de la evaluación de Lista Roja de Ecosistemas para el ecosistema Orobiomas del zonobioma de bosque húmedo tropical (O_ZBH-B20b) en Colombia (Etter et al. 2018)

Resumen de resultados de la evaluación de Lista Roja de Ecosistemas para el ecosistema glaciar tropical de la Cordillera de Mérida (Ferrer-Paris et al. 2024)

Progreso de LRE en la región

Documentación de las evaluaciones

flowchart TB
  P1["(1) Clasificación<br> y descripción<br>del ecosistema"]:::hechos
  P2["(2) Mapa del<br> ecosistema"]:::hechos
  P3["(3) Modelos<br> diagnóstico"]:::hechos
  P4["(4) Indicadores<br>de síntomas<br>de colapso"]:::hechos
  P5["(5) Compilar<br> y prepara<br>los datos"]:::hechos
  P6["(6) Calcular métricas<br> y<br>aplicar criterios"]:::hechos
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  class EV pasos; class PR pasos; class CO pasos;

Reportes
Nacionales
Continentales
Base de datos

Ejemplos de reportes publicados

Tropical glacier of Cordillera de Mérida, Venezuela (Ferrer-Paris et al. 2024). Ver informe digital.

Bosques templados en Canada (DellaSala et al. 2021)
Bosque espinoso en Chile (Pliscoff, Simonetti, and Asmüssen 2019)
Dunas en Uruguay, Brasil y Argentina (Sherer et al. 2020)
Arrecifes de coral en Mesoamérica (Bland et al. 2017)

Ejemplos de evaluaciones publicadas

Actualización de la Lista Roja de los Ecosistemas Terrestres de Colombia

Venezuela 2015
Chile en 2015 y 2024 (Assmüssen et al. en revisión)
En preparación:
- Bosques del Ecuador (Noh et al. 2020)
- Bolivia
- Páramos en los Andes tropicales
- Cerrado, Brasil
- Perú

Outcomes of systematic red-list assessments. Each cell represents an assessment unit (ecosystem type) for which its area is scaled to the extent relative to the total extent of the assessment area. Cells are grouped by ecosystem functional group — Ejemplos de evaluciones sistemáticas en cuatro regiones de África: La cuenca del Congo, (b) Madagascar, (c) Suráfrica, y (d) Mozambique (Keith et al. 2023)

Figure from Ferrer-Paris et al. 2019 — Evaluación continental de los bosques de las Américas (Ferrer-Paris et al. 2019)

Inventario de evaluaciones

https://iucn.org/red-list-ecosystems-inventory

Base de datos de evaluaciones publicadas

https://assessments.iucnrle.org/

Algunos documentos y publicaciones disponibles en página web de LRE https://iucnrle.org/documents_and_publications?category=risk_assessments

Existen muchos ejemplos de reportes y publicaciones que resumen los resultados de evaluaciones individuales. Muchas de las evaluaciones estratégicas de ecosistemas terrestres, costeros y marinos están disponibles en artículos científicos o informes accesibles en forma digital.

Igualmente algunas de las evaluaciones nacionales han sido publicadas como reportes de la UICN o en documentos de agencias gubernamentales y no-gubernamentales. Algunas de ellas cuentan con páginas web y bases de datos digitales para consultar los resultados. Un resumen de los resultados de la la Lista Roja de Ecosistemas Terrestres de Colombia está disponible en línea.

Estos trabajos nacionales son relevantes para diseñar políticas nacionales y para reportar avance en metas internaciones. En la próxima presentación Ángela va a profundizar sobre este tema.

Las evaluaciones y análisis a escalas supra-nacionales permiten comparar patrones regionales e identificar prioridades y oportunidades regionales de conservación transnacional. Sin embargo ellos no pueden reemplazar a las evaluaciones nacionales más detalladas.

Finalmente el grupo de trabajo de listas rojas mantiene un inventario de todas las evaluaciones realizadas y una base de datos con informes de evaluación que sirven de referencia para evaluaciones futuras. Les invito a visitar estas herramientas y conocer más sobre los resultados disponibles hasta la fecha.

¡Gracias por su atención!

j.ferrer@unsw.edu.au

https://github.com/jrfep

Esta presentación fue preparada por José R. Ferrer-Paris y se comparte con licencia: Attribution-ShareAlike 4.0 International (CC BY-SA 4.0)

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Referencias
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jrfep.quarto.pub/uicn-lre-estado-actual.

Fue creada usando RStudio, Quarto, y reveal.js.

El código fuente para reproducir esta presentación está disponible en

bitbucket.org/iucn-presentations/lre-estado-actual.

Bergstrom, Dana M., Barbara C. Wienecke, John van den Hoff, Lesley Hughes, David B. Lindenmayer, Tracy D. Ainsworth, Christopher M. Baker, et al. 2021. “Combating Ecosystem Collapse from the Tropics to the Antarctic.” Global Change Biology 27 (9): 1692–1703. https://doi.org/10.1111/gcb.15539.

Bland, Lucie M., Tracey J. Regan, Minh Ngoc Dinh, Renata Ferrari, David A. Keith, Rebecca Lester, David Mouillot, Nicholas J. Murray, Hoang Anh Nguyen, and Emily Nicholson. 2017. “Using Multiple Lines of Evidence to Assess the Risk of Ecosystem Collapse.” Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 284 (1863): 20170660. https://doi.org/10.1098/rspb.2017.0660.

DellaSala, Dominick A., James R. Strittholt, Rebecca Degagne, Brendan Mackey, Jeffery R. Werner, Michelle Connolly, Darwyn Coxson, Andrew Couturier, and Heather Keith. 2021. “Red-Listed Ecosystem Status of Interior Wetbelt and Inland Temperate Rainforest of British Columbia, Canada.” Land 10 (8). https://doi.org/10.3390/land10080775.

Etter, A., A. Andrade, K. Saavedra, and J. Cortés. 2018. “Actualización de La Lista Roja de Los Ecosistemas Terrestres de Colombia: Herramienta Para La Gestión de Los Ecosistemas.” In Biodiversidad 2017. Estado y Tendencias de La Biodiversidad Continental de Colombia, edited by L. A. Moreno, C. Rueda, and G. I. Andrade. Bogotá, D. C., Colombia: Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt.

Ferrer-Paris, José R., Luis Daniel Llambí, Alejandra Melfo, and David A. Keith. 2024. “First Red List of Ecosystems Assessment of a Tropical Glacier Ecosystem to Diagnose the Pathways Toward Imminent Collapse.” Oryx. https://doi.org/10.1017/S0030605323001771.

Ferrer-Paris, José R., Irene Zager, David A. Keith, María A. Oliveira-Miranda, Jon Paul Rodríguez, Carmen Josse, Mario González-Gil, Rebecca M. Miller, Carlos Zambrana-Torrelio, and Edmund Barrow. 2019. “An Ecosystem Risk Assessment of Temperate and Tropical Forests of the Americas with an Outlook on Future Conservation Strategies.” Conservation Letters 12 (2): e12623. https://doi.org/10.1111/conl.12623.

IUCN. 2024. Guidelines for the Application of IUCN Red List of Ecosystems Categories and Criteria: Version 2.0. Edited by D. A. Keith, José R. Ferrer-Paris, S. M. M. Ghoraba, S. Henriksen, M. Monyeki, N. J. Murray, E. Nicholson, et al. Gland, Switzerland: IUCN. https://doi.org/10.2305/cjdf9122.

Keith, David A., José R. Ferrer-Paris, Emily Nicholson, Melanie J. Bishop, Beth A. Polidoro, Eva Ramirez-Llodra, Mark G. Tozer, et al. 2022. “A Function-Based Typology for Earth’s Ecosystems.” Nature 610: 513–18. https://doi.org/10.1038/s41586-022-05318-4.

Keith, David A., José R. Ferrer-Paris, Emily Nicholson, and Richard T. Kingsford, eds. 2020. IUCN Global Ecosystem Typology 2.0: Descriptive Profiles for Biomes and Ecosystem Functional Groups. IUCN, International Union for Conservation of Nature. https://doi.org/10.2305/iucn.ch.2020.13.en.

Keith, David A., Somaya Magdy M. Ghoraba, Eric Kaly, Kendall R. Jones, Ané Oosthuizen, David Obura, Hugo M. Costa, et al. 2023. “Contributions of Red Lists of Ecosystems to Risk-Based Design and Management of Protected and Conserved Areas in Africa.” Conservation Biology. https://doi.org/https://doi.org/10.1111/cobi.14169.

Keith, David A., Jon Paul Rodríguez, Thomas M. Brooks, Mark A. Burgman, Edmund G. Barrow, Lucie Bland, Patrick J. Comer, et al. 2015. “The IUCN Red List of Ecosystems: Motivations, Challenges, and Applications.” Conservation Letters 8 (3): 214–26. https://doi.org/10.1111/conl.12167.

Keith, David A., Jon Paul Rodríguez, Kathryn M. Rodríguez-Clark, Emily Nicholson, Kaisu Aapala, Alfonso Alonso, Marianne Asmussen, et al. 2013. “Scientific Foundations for an IUCN Red List of Ecosystems.” Edited by Matteo Convertino. PLoS ONE 8 (5): e62111. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0062111.

Noh, Jin Kyoung, Cristian Echeverria, Janina Kleemann, Hongmi Koo, Christine Fürst, and Pablo Cuenca. 2020. “Warning about Conservation Status of Forest Ecosystems in Tropical Andes: National Assessment Based on IUCN Criteria.” Edited by Rodolfo Nóbrega. PLOS ONE 15 (8): e0237877. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0237877.

Pliscoff, P., J. Simonetti, and M. Asmüssen. 2019. “Protocolo para la evaluación del riesgo de colapso de los ecosistemas: Caso de estudio del bosque espinoso (espinal) en la zona central de Chile.” Revista de Geografía Norte Grande, September, 29–56. http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-34022019000200029&nrm=iso.

Rodríguez, Jon Paul, David A. Keith, Kathryn M. Rodríguez-Clark, Nicholas J. Murray, Emily Nicholson, Tracey J. Regan, Rebecca M. Miller, et al. 2015. “A Practical Guide to the Application of the IUCN Red List of Ecosystems Criteria.” Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 370 (1662): 20140003. https://doi.org/10.1098/rstb.2014.0003.

Fotografías e imágenes de gobal-ecosystems.org:

[1] "High cichlid fish diversity in Lake Malawi, Africa / Michel Roggo / [roggo.ch](http://www.roggo.ch)"                                                                    
[2] "Frozen Lake, Ulriken, Bergen, Norway / Sveter on Wikimedia commons, CC BY-SA 3.0"                                                                                       
[3] "Ubari Oasis in the Wadi Al Hayaa District, southwestern Libya / Sfivat on Wikimedia Commons"                                                                            
[4] "Freshwater aquaculture ponds, Rumpin, West Java, Indonesia / Tom Fisk on Pexels"                                                                                        
[5] "Cabo de Gata Nijar, Andalusia, Spain / Damocean / istock photo"                                                                                                         
[6] "Giant kelp forest, Southern California / Brett Seymour / US NPS"                                                                                                        
[7] "Mola mola (sunfish) near Nusa Lembongan, Indonesia / Ilse Reijs and Jan-Noud Hutten, CC BY 2.0"                                                                         
[8] "Giant rosettes of Lobelia and Dendrosenecio in alpine herbfields, Rwenzori Mountains, Uganda / Rowan Donovan / National Geographic Image Collection / Alamy Stock Photo"
[9] "Multi-species plantation (shade coffee), Chikmagalur, India / Prashant Y on Flickr, CC BY 2.0"

Imágenes de Wikimedia: - AralSea1989 2014.jpg

Otras figuras provienen de las referencias citadas o fueron creadas por el autor.

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loaded via a namespace (and not attached):
 [1] vctrs_0.6.5        cli_3.6.5          knitr_1.50         rlang_1.1.6       
 [5] xfun_0.52          generics_0.1.4     labeling_0.4.3     glue_1.8.0        
 [9] rprojroot_2.0.4    htmltools_0.5.8.1  scales_1.4.0       rmarkdown_2.29    
[13] grid_4.5.0         evaluate_1.0.3     tibble_3.3.0       fastmap_1.2.0     
[17] yaml_2.3.10        lifecycle_1.0.4    compiler_4.5.0     RColorBrewer_1.1-3
[21] pkgconfig_2.0.3    here_1.0.1         farver_2.1.2       digest_0.6.37     
[25] R6_2.6.1           dichromat_2.0-0.1  tidyselect_1.2.1   pillar_1.10.2     
[29] magrittr_2.0.3     withr_3.0.2        tools_4.5.0        gtable_0.3.6