GLOBAL CHANGE AND ACCELERATION OF ANTHROPIC PRESSURES IN PATAGONIAN ECOSYSTEMS
PABLO A. MARQUETa b c • ALEJANDRO H. BUSCHMANN d • DEREK CORCORAN a b PATRICIO ANDRÉS DÍAZ d • TARYN FUENTES-CASTILLO e • RENE GARREAUD f g PATRICIO PLISCOFF b e • ALEJANDRO SALAZAR e
Resumen. Este capítulo analiza la información disponible respecto de los principales motores de cambio global que operan en la Patagonia: cambio climático y su impacto sobre la biodiversidad; la introducción de especies exóticas; cambio en el uso y cobertura del suelo, y algunos motores de cambio global emergentes tales como las floraciones algales nocivas (FAN) y el incremento en la conectividad de las poblaciones humanas asociado a la construcción y ampliación de la carretera austral, y el puente sobre el canal de Chacao en Chiloé. Ponemos énfasis en las complejidades asociadas al cambio global debido a las sinergias entre los distintos motores del cambio global en la Patagonia, tales como la introducción de especies exóticas; clima y aumento de probabilidad de incendios, y entre las FAN, clima, y aportes de nutrientes. Los modelos climáticos globales evaluados para la Patagonia chilena proyectan que al 2070, asumiendo un escenario de modificación en las concentraciones de gases de efecto invernadero moderado (RCP 4.5), la temperatura promedio aumentará entre 0,9°C hasta 1,4 °C. De manera similar, para la precipitación se proyecta una disminución que va entre 5,5 y 116 mm en promedio; la máxima disminución en precipitación corresponde a una reducción de 221 mm, con una moda de reducción de 21 mm. En algunas áreas se proyectan incrementos en la precipitación de hasta 77 mm. A pesar de que los ecosistemas patagónicos han sido resilientes y capaces de adaptarse a las modificaciones del clima holocénico, la evidencia sugiere grandes y abruptos cambios asociados a la colonización europea en el siglo XX que van de la mano con el aumento en la incidencia de incendios, pérdida de hábitat e invasión de especies exóticas. En particular, un incremento en las plantaciones de especies exóticas, junto a un clima más seco y cálido y un incremento en la abundancia de herbívoros exóticos que impacten la regeneración de las especies nativas, puede traer profundas consecuencias sobre el funcionamiento de los ecosistemas patagónicos. Este estudio concluye con una serie de recomendaciones que abordan tanto las brechas de conocimiento detectadas, como los impactos del cambio global en la zona. Entre estas están aquellas asociadas a la regulación de actividades productivas (turismo y acuicultura); la necesidad de llevar a cabo un diagnóstico periódico del estado de los ecosistemas patagónicos y los servicios que la naturaleza provee a las personas; mejorar nuestro conocimiento del funcionamiento de los ecosistemas y en particular del impacto del cambio climático y los efectos de la acción sinérgica de distintos motores de cambio global sobre su resiliencia.
Palabras claves. Patagonia, cambio global, cambio climático, biodiversidad, floraciones algales nocivas, incendios.
Abstract. This chapter analyzes the available information regarding the main drivers of global change operating in Patagonia, climate change and its impact on biodiversity, the introduction of exotic species, change in land use and cover, and some emerging drivers of global change such as harmful algal blooms (HABs) and the increase in connectivity of human populations associated with the construction and expansion of the southern highway, and the bridge over the Chacao channel in Chiloé. We emphasize the complexities associated with global change due to the synergies of the different drivers of global change in Patagonia, such as the introduction of exotic species, climate, and the increased likelihood of fires, and between HABs, climate, and nutrient inputs. Global climate models for Patagonia project that by 2070, and assuming a scenario of moderate change in greenhouse gas concentrations (RCP 4.5) average temperature will increase from 0,9 to 1.4°C. Similarly, precipitation is projected to decrease between 5,5 and 116 mm on average. The maximum decrease in precipitation corresponds to a reduction of 221 mm, with a reduction mode of 21 mm. In some areas, however, precipitation is projected to increase up to 77 mm. Although Patagonian ecosystems have been resilient and able to adapt to the modifications of the Holocene climate, evidence suggests large and abrupt changes associated with European colonization in the 20th century that go hand in hand with the increase in the incidence of fires, habitat loss and invasion of exotic species. In particular, an increase in plantations of exotic species, along with a drier and warmer climate, and ecosystem functions, an in the abundance of exotic herbivores that impact the regeneration of native species, may have profound consequences on the functioning of Patagonian ecosystems. This study concludes with a series of recommendations that address both the knowledge gaps detected and the impacts of global change in the area. These include those associated with the regulation of productive activities (tourism and aquaculture), the need to carry out a periodic diagnosis of the state of Patagonian ecosystems and the services that nature provides to people, improvement of our knowledge of the functioning of ecosystems and in particular of the impact of climate change and the effects of the synergic action of different drivers of global change on their resilience.
Keywords. Patagonia, global change, climate change, biodiversity, harmful algal blooms, fires.
1. INTRODUCCIÓN
El cambio global como concepto encapsula los múltiples impactos que genera el modo de vida de nuestra especie sobre la biósfera. Este impacto, que se manifiesta en una alteración del sistema terrestre como un todo, lo estudiamos operacionalmente distinguiendo diferentes motores de cambio global o procesos cuya modificación nos permite evaluar este impacto, a saber: cambios en el uso de la tierra, alteración de los ciclos biogeoquímicos, sobreexplotación de recursos bióticos y abióticos, adiciones y remociones de especies y cambio climático (Vitousek, 1994; Vitousek et al., 1997). Más recientemente, la magnitud del impacto y su aceleramiento a nivel de la biósfera (Steffen et al., 2015), ha redundado en el concepto de límites planetarios o el espacio donde el actuar humano es seguro, en términos de no comprometer la sustentabilidad de la biósfera y que, de ser transgredidos, es posible pensar en cambios abruptos asociados a umbrales biosféricos (e.g. Lenton et al., 2008; Barnosky et al., 2012). En este contexto, y ante lo que podrían ser cambios inminentes en el funcionamiento de los sistemas naturales y los servicios que proveen para la humanidad o “Nature Contributions to People” (NCP, Díaz et al., 2018), es importante proteger ecosistemas que aún están poco alterados y entender las dinámicas socio-ecológicas que ocurren en su seno, ya que su modificación podría redundar en cambios difíciles de revertir.
La Patagonia, junto con la Amazonía y el Pacífico del noroeste, representa uno de los biomas más extensos y prístinos de las Américas (Inostroza et al., 2016), y desempeña un rol importante a nivel planetario por la relevancia de sus NCP en aspectos asociados con la provisión de agua dulce, alimento, recreación entre otros (Díaz et al., 2018; IPBES, 2018; Marquet et al., 2019). Afortunadamente, una fracción importante de los ecosistemas presentes en la Patagonia chilena están protegidos en Parques y Reservas Nacionales que cubren más del 50% del área entre las latitudes 41° y 56° S (41°42’S 73°02’O; 56°29’S 68°44’O). Sin embargo, a pesar del alto grado de protección y su posición remota, esta zona no está exenta de amenazas asociadas a los distintos motores del cambio global, tales como cambio climático; el sostenido incremento en las presiones antrópicas asociadas al turismo y a las actividades agrícolas y ganaderas; el aumento y expansión de especies exóticas invasoras; el rápido aumento de la conectividad (Mansilla et al., 2012; Rozzi et al., 2012; Inostroza et al., 2016), en especial a aquellos impactos derivados de la acuicultura (Buschman et al., 2006; Gómez-Uchida et al., 2018; Buschmann et al., 2021). El impacto del cambio en el clima puede ser severo en la región, en especial en lo que dice relación con el abastecimiento de agua producto del derretimiento glaciar (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC, 2014; Rivera et al., 2021) lo que traerá una serie de consecuencias en la distribución de ecosistemas como, bosques y humedales y afectará de forma importante el ciclo hidrológico de la región