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Mapeo de la idoneidad del hábitat para especies invasoras en África Austral: El caso del proyecto SteamBioAfrica

Mapeo de la idoneidad del hábitat para especies invasoras en África Austral: El caso del proyecto SteamBioAfrica

En Evenor-Tech, estamos orgullosos de presentar los resultados de nuestro estudio más reciente titulado “Mapeo de la idoneidad del hábitat para especies invasoras en África Austral: un caso de estudio del proyecto SteamBioAfrica”. Este trabajo investiga la distribución actual y futura de tres especies clave de arbustos invasores que están afectando gravemente los ecosistemas de sabana en África Austral. Las especies en cuestión son Senegalia melliferaDichrostachys cinerea y Terminalia sericea, plantas que están provocando el fenómeno conocido como “thicketización” o invasión de matorrales.

El desafío de la invasión de matorrales en África Austral

La invasión de matorrales es un fenómeno natural que se ha intensificado en las últimas décadas, particularmente en áreas de sabana y pastizales. Se caracteriza por el aumento descontrolado de especies de arbustos que compiten con la vegetación nativa, afectando gravemente la biodiversidad, el equilibrio ecológico y la disponibilidad de recursos naturales. Este proceso, comúnmente asociado a especies como Senegalia melliferaDichrostachys cinerea y Terminalia sericea, ha transformado amplias extensiones de terreno, reduciendo la cobertura de pastizales y alterando las dinámicas del suelo y la fauna.

Nuestro estudio aborda este problema desde una perspectiva innovadora, utilizando el modelo de nicho ecológico (ENM) MaxEnt para mapear la idoneidad del hábitat actual y futuro de estas especies arbustivas en África Austral, específicamente en Namibia, Botsuana y Sudáfrica.

El cambio climático está creando condiciones cada vez más favorables para la proliferación de estas especies. Según las proyecciones climáticas más recientes del IPCC (Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático), las regiones del sur de África se volverán más secas y cálidas en las próximas décadas, lo que facilitará la expansión de estas especies en nuevos territorios. Utilizando modelos como INM-CM5-0, UK-ESM1-0-LL y MPI-ESM1-2-HR, hemos evaluado el impacto de los futuros escenarios climáticos bajo diferentes trayectorias socioeconómicas (SSP245, SSP370 y SSP585).

Los resultados indican que las especies estudiadas se expandirán significativamente en los próximos 40-60 años, a medida que las condiciones climáticas se vuelvan más propicias para su crecimiento y desarrollo.

Principales hallazgos del estudio

Actualmente, Senegalia mellifera presenta una idoneidad de hábitat del 56% del área total estudiada, lo que equivale a 1.460.353 km². Según las proyecciones, esta especie podría aumentar su distribución hasta un 29.4% en escenarios climáticos más extremos (SSP585 para el período 2061-2080). Este arbusto, conocido por su sistema de raíces laterales altamente competitivas, está desplazando la vegetación herbácea nativa, reduciendo la biodiversidad y afectando la calidad de los pastizales.

Con una distribución actual del 43.9% del área estudiada, Dichrostachys cinerea tiene un fuerte potencial de expansión debido a su capacidad para adaptarse a suelos pobres y compactados. Las proyecciones indican que su área de distribución podría aumentar hasta un 24.2% en escenarios futuros, particularmente en zonas semiáridas. Su capacidad para crecer rápidamente y formar densos matorrales lo convierte en un desafío significativo para la gestión de tierras.

Terminalia sericea ocupa actualmente un 37.9% del área total estudiada, con un incremento proyectado de hasta un 24%en los escenarios climáticos futuros. Esta especie tiende a formar agrupaciones densas en suelos bien drenados, lo que representa un problema para la biodiversidad de las sabanas. Sin embargo, su biomasa también presenta oportunidades económicas en el contexto del proyecto SteamBioAfrica.

El estudio ha identificado que las variables más importantes para la distribución de estas especies son la temperatura y la precipitación. En particular, el aumento de la temperatura anual media y la disminución de la precipitación en los meses más secos son los principales factores que impulsan la expansión de estas especies. A medida que las condiciones climáticas continúan cambiando, estas plantas se beneficiarán de su alta plasticidad fenotípica, lo que les permite adaptarse mejor que las especies nativas.

Oportunidades y soluciones sostenibles: El proyecto SteamBioAfrica

El proyecto SteamBioAfrica, en el que se enmarca este estudio, tiene como objetivo convertir la biomasa de especies invasoras en biocombustible limpio y agua, mediante el uso de vapor sobrecalentado. Este enfoque no solo ayuda a controlar la expansión de los arbustos invasores, sino que también crea nuevas oportunidades económicas para las comunidades locales y contribuye a la restauración de los ecosistemas.

El aprovechamiento sostenible de la biomasa de especies como Senegalia mellifera y Terminalia sericea permite transformar un problema ecológico en un recurso valioso para la producción de energía limpia. Además, el uso de estas especies como recurso natural puede generar empleo y mejorar la calidad de vida en zonas rurales afectadas por la invasión de matorrales.

Este estudio subraya la necesidad urgente de gestionar de manera efectiva la expansión de los arbustos invasores en África Austral, particularmente en el contexto de un clima cambiante. Los resultados ofrecen información crucial para la planificación de políticas de manejo del suelo y la implementación de prácticas de restauración ecológica que minimicen los impactos negativos de la invasión de matorrales.

En Evenor-Tech, estamos comprometidos con el desarrollo de soluciones basadas en la ciencia y la innovación tecnológica para enfrentar los desafíos ambientales globales. El proyecto SteamBioAfrica es un claro ejemplo de cómo la colaboración internacional, la investigación avanzada y las prácticas sostenibles pueden transformar problemas ambientales complejos en oportunidades de desarrollo para las comunidades locales y la biodiversidad.

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Nuestro Modelo de Investigación en Distribución de Especies Validado en Frontiers of Biogeography

Nuestro Modelo de Investigación en Distribución de Especies Validado en Frontiers of Biogeography

Estamos orgullosos de anunciar la reciente publicación de nuestro último estudio en la prestigiosa revista Frontiers of Biogeography. Este logro es un testimonio del arduo trabajo y dedicación de nuestro equipo, liderado por el Dr. Javier Bravo, un destacado especialista en biogeografía y ecología de paisajes. La publicación de este artículo no solo marca un importante hito en nuestra trayectoria científica, sino que también valida de manera significativa nuestro modelo de investigación en la distribución de especies, un aspecto clave en la comprensión y gestión de los cambios ecológicos en un mundo cada vez más afectado por el cambio climático.

El Contexto del Estudio: Enfrentando los Desafíos del Cambio Climático

El estudio titulado «Mapping the potential habitat suitability and opportunities of bush encroacher species in Southern Africa: a case study of the SteamBioAfrica project«, se centra en un tema crítico para la ecología moderna: la expansión de especies invasoras en las regiones semiáridas del sur de África. Este fenómeno, conocido como thicketization o invasión arbustiva, ha generado cambios significativos en los ecosistemas de sabana, alterando la distribución de las especies, la dinámica del suelo, y las interacciones entre la fauna y la flora.

El proyecto SteamBioAfrica, bajo cuyo marco se realizó este estudio, se dedica a encontrar soluciones sostenibles para el manejo de la biomasa invasora, convirtiéndola en biocombustible sólido y agua a través de la tecnología de vapor sobrecalentado (más información). Este enfoque innovador no solo aborda los problemas ecológicos derivados de la invasión arbustiva, sino que también ofrece beneficios socioeconómicos al crear oportunidades para la restauración de tierras y el desarrollo de mercados para la biomasa en regiones rurales de Namibia, Botsuana y Sudáfrica.

La Importancia del Modelo en la Investigación Ecológica

Nuestro equipo utilizó el modelo máxima entropía, una herramienta de aprendizaje automático ampliamente reconocida en la ecología, para predecir la distribución potencial de tres especies clave: Senegalia melliferaDichrostachys cinerea, y Terminalia sericea en diferentes escenarios y modelos de Cambio Climático . Estas especies son conocidas por su comportamiento invasivo y su capacidad para proliferar en las condiciones cambiantes de las sabanas africanas.

El modelo permite incorporar registros de presencia y variables bioclimáticas y topográficas para predecir áreas de hábitat potencialmente adecuadas. Esto es crucial para anticipar los efectos del cambio climático en la distribución de estas especies, un factor que influye directamente en la gestión y conservación de los ecosistemas de sabana y – por tanto – ayuda en la mejora de la toma de decisiones. Nuestros resultados muestran que, en escenarios futuros, la idoneidad del hábitat para estas especies aumentará significativamente, lo que indica una probable expansión de los arbustos invasores hacia nuevas áreas, particularmente en el sur de África.

Resultados Clave y Contribuciones al Conocimiento Ecológico

Los hallazgos del estudio son reveladores: Senegalia mellifera actualmente ocupa el 56% del área total estudiada, mientras que Dichrostachys cinerea y Terminalia sericea tienen una idoneidad del hábitat del 43.9% y 37.87%, respectivamente. En los escenarios futuros, se espera que la idoneidad del hábitat aumente para todas las especies, con un patrón claro de expansión hacia el sur de África, coincidiendo con las predicciones climáticas que sugieren una disminución de la precipitación en el este y norte de Sudáfrica, favoreciendo a especies arbustivas más competitivas.

Además, el estudio destaca que las principales variables que impulsan la distribución de estas especies son la temperatura y los patrones de precipitación, que afectan la competitividad y plasticidad fenotípica de las especies (comportamiento en respuesta a las condiciones del entorno). La expansión de los arbustos hacia el sur, particularmente en Namibia y Botsuana, es una tendencia clara que podría tener profundas implicaciones para la biodiversidad y el manejo de los ecosistemas en el futuro.

Relevancia para la Gestión y Conservación de Ecosistemas

La publicación de este estudio en  Frontiers of Biogeography no solo valida nuestro enfoque metodológico, sino que también proporciona información crítica para el desarrollo de planes de manejo de tierras en las regiones afectadas. La capacidad de predecir cambios en la distribución de especies invasoras permite a los gestores de tierras y conservacionistas adaptar sus estrategias para mitigar los impactos negativos de la invasión arbustiva, asegurando un equilibrio entre la vegetación herbácea y arbustiva que mantenga la biodiversidad y los servicios ecosistémicos.

En el marco del proyecto SteamBioAfrica, estos conocimientos serán fundamentales para optimizar la cosecha de biomasa arbustiva y promover técnicas de gestión de tierras que puedan restaurar efectivamente los paisajes afectados. Esto, a su vez, contribuirá a la creación de un mercado sostenible para la biomasa, beneficiando tanto a las comunidades rurales como a los entornos urbanos.

Un Avance Significativo en la Ecología de Conservación

La validación de nuestro modelo de investigación mediante su publicación en  Frontiers of Biogeography representa un avance significativo en el campo de la ecología de conservación. Este estudio no solo mejora nuestra comprensión de cómo el cambio climático podría afectar la distribución de especies invasoras, sino que también ofrece herramientas prácticas para gestionar estos cambios de manera efectiva. Con el liderazgo del pre-doctorado, y en el marco de Tesis Doctoral (dirigida por los doctores Juan Maríano Camarillo y María Anaya-Romero) , D. Javier Bravo, continuaremos avanzando en la investigación y aplicación de modelos ecológicos que apoyen la conservación y la gestión sostenible de los ecosistemas en todo el mundo.

Este logro es solo el comienzo de nuevas oportunidades para seguir explorando y desarrollando soluciones innovadoras en biogeografía y ecología de paisajes. Agradecemos a todo el equipo y colaboradores por su dedicación y esfuerzo, y seguimos comprometidos con la excelencia científica para afrontar los desafíos ecológicos del futuro.

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SteamBioAfrica: Transformando la Energía de Biomasa en el Sur de África

SteamBioAfrica: Transformando la Energía de Biomasa en el Sur de África

SteamBioAfrica: Pioneros en Soluciones de Energía Limpia en el Sur de África

SteamBioAfrica es un innovador proyecto europeo con un objetivo transformador: producir biocombustible sólido limpio y asequible y agua a gran escala en el sur de África, convirtiendo la amenaza de los arbustos invasivos en una fuente segura y sostenible de energía. Este proyecto no solo busca generar energía renovable, sino también respetar y mejorar la provisión de servicios ecosistémicos.

¿Qué es SteamBioAfrica?

SteamBioAfrica es una iniciativa pionera centrada en aprovechar el potencial de la biomasa invasiva para producir energía limpia. Al abordar el desafío ambiental que representa la proliferación de arbustos invasivos, el proyecto tiene como objetivo convertir estos arbustos en un recurso valioso. Esta conversión no solo mitiga la amenaza ambiental, sino que también proporciona una solución energética sostenible para las comunidades rurales en el sur de África.

¿Quiénes Participan?

El proyecto está liderado por el Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla (IRNAS-CSIC) y cuenta con la colaboración de 15 entidades de Europa y África. Entre los participantes se incluyen instituciones y organizaciones de España, Suecia, Reino Unido, Namibia, Alemania, Irlanda, Botsuana y Sudáfrica. Esta colaboración diversa asegura un enfoque integral, combinando la experiencia de varios campos para alcanzar los ambiciosos objetivos del proyecto.

Visión General del Proyecto

Como acabamos de comentar, el principal objetivo de SteamBioAfrica es generar energía limpia mediante una gestión sostenible de la biomasa. El proyecto se centra en el uso responsable de la biomasa, asegurando que los servicios ecosistémicos proporcionados por la biomasa se preserven y mejoren. De este modo, SteamBioAfrica busca suministrar energía a las áreas rurales de una manera que apoye tanto la sostenibilidad ambiental como el desarrollo comunitario.

El Papel de Evenor en SteamBioAfrica

Evenor, un socio clave en el proyecto SteamBioAfrica, es responsable de evaluar los servicios ecosistémicos del suelo. Esto implica una serie de tareas destinadas a comprender y optimizar el impacto del uso de la biomasa en la salud del suelo y los servicios ecosistémicos; y por ello, es la entidad encargada de:

  • Recopilación y Armonización de Datos: Recolección y estandarización de información sobre el suelo a partir de datos del proyecto y repositorios públicos utilizando inteligencia artificial.
  • Caracterización Territorial: Análisis y clasificación del terreno en unidades territoriales basadas en diversas características.
  • Análisis de Impacto: Estudio de los efectos de la recolección de biomasa en variables clave como el carbono orgánico del suelo y la textura, que son cruciales para la provisión de servicios ecosistémicos.
  • Escenarios de Viabilidad Futura: Desarrollo de escenarios para predecir la viabilidad futura de diferentes especies y su impacto en la producción de biomasa y servicios ecosistémicos.
  • Desarrollo de Herramientas: Creación de herramientas para el monitoreo de variables ambientales, la predicción de la habitabilidad de especies forestales y la gestión y acceso a la información generada en el proyecto.

Disponibilidad de las Herramientas

Las herramientas desarrolladas como parte de la contribución de Evenor al proyecto SteamBioAfrica estarán disponibles poco después de la finalización del proyecto, anticipada para finales del verano. Estas herramientas proporcionarán recursos valiosos para el monitoreo y gestión de impactos ambientales, asegurando el uso sostenible de la biomasa para la producción de energía.

Abrazando un Futuro Sostenible con SteamBioAfrica

SteamBioAfrica encarna los principios del desarrollo sostenible, convirtiendo amenazas ambientales en oportunidades para la energía limpia y los beneficios comunitarios. Con sus enfoques innovadores, esfuerzos colaborativos y compromiso con la sostenibilidad, el proyecto representa un paso significativo hacia un futuro más verde y próspero para el sur de África.

El éxito de SteamBioAfrica no solo beneficia al medio ambiente, sino que también impulsa el desarrollo socioeconómico en las comunidades rurales. Al proporcionar una fuente de energía renovable y sostenible, el proyecto contribuye a la reducción de la pobreza energética y mejora la calidad de vida de las personas en las regiones más vulnerables.

Las tecnologías avanzadas y las herramientas desarrolladas por SteamBioAfrica permiten un monitoreo eficiente y una gestión óptima de los recursos naturales, asegurando que los beneficios ambientales y sociales perduren en el tiempo. La colaboración entre múltiples países y entidades demuestra la capacidad de trabajar juntos para lograr objetivos comunes y enfrentar desafíos globales.