Tesis Doctoral
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Correlación espacial entre las diferentes estrategias de uso en Patagonia Sur, la provisión de los servicios ecosistémicos y la conservación de la biodiversidad Tesis Doctoral Doctorando: Ing. en Recursos Naturales Renovables Yamina Micaela Rosas Directores: Dr. Guillermo José Martínez Pastur (CADIC-CONICET) Dr. Pablo Luis Peri (INTA, UNPA, CONICET) Asesor académico: Dr. Juan Manuel Cellini (UNLP) Jurado evaluador: Dra. Fabiana Castellarini (IADIZA-CONICET) Dra. Adriana Rovere (INIBIOMA-CONICET, UNCOMA) Dra. Valeria Campos (CONICET, UNSJ) Doctorado de la Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales Universidad Nacional de La Plata 2020 Tesis doctoral Yamina Micaela Rosas Agradecimientos Mi primera y más profunda expresión de agradecimiento es para mis directores de tesis, Guillermo Martínez Pastur y Pablo Luis Peri, por la dedicación y apoyo brindado en este trabajo. Agradezco particularmente a Guillermo por el apoyo en cada etapa del doctorado, por su paciencia y sus enseñanzas. Increíbles momentos vividos, inagotables charlas y viajes inolvidables. Hermosas y desafiantes experiencias que me formaron tanto en lo profesional como en lo personal. Gracias a Pablo por a la distancia estar siempre presente, y al Laboratorio FAMA de Santa Cruz con la colaboración de datos de campo. A CADIC-CONICET por invertir en mi beca doctoral, por el espacio brindado y por la oportunidad de pertenecer al Laboratorio de Recursos Agroforestales. Vanessa, Rosina, Julieta, Gimena, Mónica, Paula, Cristian y Alejandro quienes me dieron las primeras herramientas y conocimientos necesarios para emprender este viaje doctoral. Especialmente a Vanessa Lencinas por los aportes en los análisis estadísticos realizados en esta tesis. Gracias a la Universidad Nacional de la Plata, a Juan Manuel Cellini, mi asesor académico y a Marcelo Barrera por los increíbles momentos compartidos y por año a año seguir apostando a los estudios que realizamos en Tierra del Fuego. Agradezco eternamente a mis viejos Rosana y Rubén, mis hermanos Maira e Ismael y a mis abuelos Carmen, Susana y Carlos y a Patricia, por el inmenso amor y porque siempre estuvieron cerca a pesar de la distancia. Por enseñarme a ser valiente y a disfrutar de cada etapa del doctorado. A mi amor Juan Manuel por apostar a esta hermosa aventura en Ushuaia, por el apoyo incondicional y porque siempre me impulsaste a soñar. A G. David quien ama y calma incondicionalmente. A mis amigos de allá, de acá y especialmente a Caro y Javi. Gracias Tierra del Fuego, tus paisajes y tu gente, gracias a los gauchos, a los estancieros y a los aserraderos. i Tesis doctoral Yamina Micaela Rosas Resumen Las principales estrategias de manejo en los ecosistemas de Patagonia Sur y particularmente en los de bosques de Nothofagus, han estado orientadas a maximizar los servicios de provisión (ej. ganadería, petróleo), sin considerar el potencial detrimento de otros servicios (ej. regulación y soporte y culturales) y su influencia sobre la biodiversidad. Esta tesis se basó en analizar la biodiversidad potencial y la provisión de diferentes servicios ecosistémicos a escala regional y en particular para paisajes forestales en la provincia de Santa Cruz, determinando potenciales compensaciones y/o sinergias entre estos, bajo diferentes esquemas de manejo (ej. uso silvopastoril y aprovechamiento maderero) y conservación. Para alcanzar estas metas se realizaron modelizaciones y se mapearon (90 x 90 m) en un sistema de información geográfica. Primero se modelo la biodiversidad potencial y áreas prioritarias para la conservación a partir del modelado de 119 mapas de hábitats potencial incluyendo diferentes grupos taxonómicos (huemul, aves, lagartijas, tenebriónidos y plantas), y el análisis de 40 variables climáticas, topográficas y de paisaje. Además se determinaron requerimientos ecológicos de las especies, distribución espacial y su representatividad dentro de la red de áreas protegidas. Segundo, se caracterizó el impacto antrópico y las áreas remanentes de naturalidad mediante un mapa de índice de huella humana que incluyó 11 variables relacionadas a poblaciones, accesos, infraestructura energética, extracción de minerales y usos del suelo. Tercero, se evaluó la provisión de los servicios ecosistémicos, la heterogeneidad espacial y el estado de mantenimiento dentro de las áreas protegidas a partir de 14 mapas indicadores relacionados a servicios de provisión, regulación y soporte y culturales. Finalmente, se analizaron áreas de hot-spots y cold-spots, direccionados a la identificación de potenciales compensaciones y/o sinergias entre los servicios y la conservación de la biodiversidad. Con estos mapas se realizaron diferentes análisis estadísticos (análisis de varianza, componentes principales y procedimientos de permutación de respuesta múltiple) comparando diferentes áreas ecológicas (hexágonos = 250.000 ha) y paisajes forestales, tipos de bosques y la representatividad dentro de la red de áreas protegidas (hexágonos = 5.000 ha). Los resultados indicaron que, las áreas cordilleranas presentaron mayores compensaciones que las áreas esteparias. A pesar de presentar gran parte de la superficie dentro de la red de áreas protegidas, estas áreas se encuentran relegadas a zonas marginales donde el interés del hombre y los valores de biodiversidad potencial son menores, mientras que aquellas áreas cordilleranas con múltiples servicios ecosistémicos y altos valores de biodiversidad se encuentran fuera de las áreas protegidas. Particularmente para los bosques de Nothofagus, las compensaciones aumentan con la cobertura forestal y la menor conservación. Los bosques de N. antarctica presentan mayores compensaciones que los bosques de N. pumilio, debido a que se encuentran poco representados por las áreas protegidas. En los bosques de N. antarctica la maximización de servicios de provisión a partir del aprovechamiento silvopastoril, puede generar importantes compensaciones con múltiples servicios ecosistémicos (principalmente de regulación y soporte) y altos valores de biodiversidad relacionados principalmente a las plantas. Mientras que, en los bosques de N. pumilio se destacaron los servicios culturales y bajos valores de biodiversidad potencial asociados a especies emblemáticas como el huemul, maximizando las sinergias. En contraposición, los esfuerzos de conservación en las áreas ecológicas esteparias del sur fueron ii Tesis doctoral Yamina Micaela Rosas escasos, donde las actividades ganaderas buscan maximizar los servicios de provisión, pudiendo generar compensaciones con servicios de regulación y la alta biodiversidad potencial de plantas y aves. Esto también se visualizó en las áreas esteparias del norte, donde las compensaciones afectan la biodiversidad potencial de especies endémicas como lagartijas y tenebriónidos, y pueden aumentar debido a la alta desertificación del ecosistema. Se concluye que la biodiversidad potencial y los servicios ecosistémicos no son homogéneos en las diferentes áreas ecológicas, en el paisaje forestal y entre los diferentes tipos forestales. Además, las presiones humanas se han enfocado en maximizar los servicios de provisión a partir de diferentes propuestas de manejo, principalmente en áreas donde la biodiversidad potencial y los servicios de regulación y soporte son altos. Esto genera diferentes compensaciones y/o sinergias que son propios de los sistemas de manejo propuestos para los diferentes tipos forestales y que cambian según el paisaje forestal. Las propuestas de conservación han estado orientadas a minimizar los compensaciones de intereses económicos y no a la conservación de altos valores de biodiversidad, lo que supone mayores desafíos en el diseño de propuestas de manejo sustentables y planes de conservación que protejan efectivamente una mayor biodiversidad potencial en los bosques de Nothofagus. iii Tesis doctoral Yamina Micaela Rosas Abstract The main strategies for management of the natural ecosystems in Southern Patagonia, and particularly in Nothofagus forests, were based on actions that maximize the provisioning ecosystem services (e.g livestock) without any consideration of other ecosystem services (e.g. regulating, supporting, and cultural) or biodiversity. This thesis analysed the potential biodiversity and the provision of different ecosystem services at regional and forest landscape levels in Santa Cruz province, in order to determine trade-offs among them and different management (e.g. silvopastoral and timber forestry) and conservation strategies. To achieve those goals, different modelling analyses and mapping (90 x 90 m) were conducted into a geographical information system. First, the potential biodiversity and the priority conservation areas were modelled using 119 maps of potential suitability species habitats including different taxonomic groups (huemul, birds, lizards, darkling beetles and plants), and 40 maps of climatic, topographic and landscape variables. Also, ecological requirements of species, spatial distribution, and their representativeness inside of protected network area were analysed. Second, human impacts and high values of naturalness were characterized using the human footprint index. This index was mapped using 11 variables related to cities, routes, infrastructure, oil extraction and land use (e.g. livestock). Third, provision of different ecosystem services, spatial heterogeneity, and their representativeness inside the protected network area were analysed using 14 indicator maps related to provisioning, regulating, supporting and cultural ecosystem