Cambios potenciales en la distribución del hábitat de la Sierra (Scomberomorus sierra) bajo escenarios de calentamiento global en el Pacífico colombiano

Abstract

La Sierra (Scomberomorus sierra), es una de las especies de mayor aprovechamiento pesquero en el Pacífico colombiano, siendo aprovechada por pescadores artesanales y semi-industriales. A pesar de la importancia comercial en el Pacífico colombiano, se conoce poco sobre su distribución potencial y en menor medida, sobre cuáles podrían ser los cambios en dicha distribución bajo los efectos del cambio climático, que, según las proyecciones, afectará las pesquerías de las regiones tropicales del mundo. En este estudio, se identificó la distribución del hábitat potencial de la Sierra, y sus posibles cambios bajo escenarios de calentamiento global en el Pacífico colombiano. Para lo anterior se procesaron datos de variables oceanográficas: Temperatura Superficial del Mar (TSM) Clorofila-a (Chl-a) y Batimetría, con el fin de obtener mapas de línea base de estas variables, considerando datos anuales y meses de estacionalidad de esta especie (noviembre a abril) para el periodo 2002 a 2016, para modelar la distribución actual de la especie. Se procesaron 4 Modelos Globales de Circulación (MGC) (HadGEM2-ES, MPI-ESM- LR, MPI-ESM- MR, CNRM-CM5) provistos por el Proyecto de intercomparación de modelos acoplado fase5 (CMIP5), con los cuales se construyó un ensamble para los escenarios de forzamiento radiativo RCPs 2.6, 4.5 y 8.5 en períodos climáticos a corto (2020 = 2006 a 2035), mediano (2050 = 2036 a 2065) y largo (2080 = 2066 a 2095) plazo. Los datos de presencia de la especie se obtuvieron del Sistema de Información Ambiental Marina- (SIAM). La modelación de distribución de hábitat de presente y futuro (aumentando TSM y dejando constantes la Ch-a y batimetría) se realizó usando el modelo de máxima entropía a través del programa MaxEnt. Para identificar los cambios de la probabilidad de distribución potencial de la Sierra a futuro en tres clases (No Cambio, Cambio positivo y Cambio negativo), se realizó una diferencia de mapas actual y futuro. Los resultados del modelo de máxima entropía actual y futuro el Área Bajo la Curva mostró un buen desempeño (AUC0.9). En todos los modelos realizados la TSM fue la variable que más aportó, seguida de la Chl-a y por último la batimetría. En la distribución actual, la zona centro fue la zona con mayor probabilidad de distribución de la Sierra, la cual se mantuvo relativamente constante durante todos los meses de estacionalidad de la especie, comparado con la zona norte, que presentó mayor probabilidad de distribución en el mes de enero, y con la zona sur que mostró probabilidades medias a altas en los meses de diciembre a abril. Los resultados obtenidos sobre comparación del cambio en la probabilidad de distribución de la Sierra indican que el escenario RCP 2.6 favorecería dicha probabilidad, sin importar el período y el mes. Bajo el escenario RCP 4.5 se presentaría una distribución equitativa entre cambios positivos y negativos, con una tendencia a incrementarse los cambios negativos a finales del siglo (2080). Los mayores cambios negativos, asociados a la disminución de la probabilidad de presencia de la Sierra se presentaron bajo el escenario RCP 8.5 a mediano (2050) y largo plazo (2080). Los resultados de este estudio podrían servir como base para definir las consecuencias sobre la disponibilidad de la especie para la actividad pesquera y la posterior evaluación de las opciones de gestión de la pesca de este recurso bajo el cambio climático. Palabras clave: Sierra, Pacífico colombiano, Cambio climático, Máxima Entropía, Modelos de Circulación Global (MCG). Palabras clave: Sierra, Pacífico colombiano, Cambio climático, Máxima Entropía, Modelos de Circulación Global (MCG).

//Abstract: The Seerfish (Scomberomorus sierra), is one of the species with the high fishing potential in the Colombian Pacific, being fished by artisanal and semi-industrial fishermen. Despite the commercial importance in the Colombian Pacific, little is known about its potential distribution and, to a lesser extent, about the changes in this distribution under the effects of climate change, which, according to projections, will affect the fisheries of the tropical regions of the world. In this study, we identified the potential habitat distribution of the Sierra, and its possible changes under the global warming scenarios in the Colombian Pacific. For this, data from oceanographic variables derived from satellite were processed: Sea Surface Temperature (SST) Chlorophyll-a (Chl-a) and Bathymetry, in order to obtain baseline maps of these variables, considering annual data and months of Seasonality of this species (November to April) for the period 2002 to 2016, to model the current distribution of the species. Four Global Circulation Models (GCM) were processed (HadGEM2-ES, MPI-ESM-LR, MPI-ESM-MR, CNRM-CM5) provided by the Intercomparison Project of coupled phase5 (CMIP5) models, with which we built RCPs 2.6, 4.5 and 8.5 in short (2020 = 2006 to 2035), medium (2050 = 2036 to 2065) and long (2080 = 2066 to 2095) climatic terms. The presence data of the species were obtained from the Marine Environmental Information System- (SIAM). The modeling of present and future (increasing SST and keeping the Ch-a and bathymetry as constant) habitat distribution was done using the maximum entropy model through the MaxEnt program. To identify the changes in the potential distribution probability of the Sierra in the future we divided in three classes (No Change, Positive Change and Negative Change), based on the difference of current and future distribution maps. The results of the current and future maximum entropy model the Area Under the Curve showed a good performance (AUC 0.9). The results indicated that current and future annual and monthly distribution models performed well (AUC 0.9). In all the models, the SST was the variable that contributed the most, followed by the Chl-a and finally the bathymetry. In the current distribution, the central zone was the area with the highest probability of distribution of the Sierra, which remained relatively constant during all the months of seasonality of the species, compared to the northern zone, which presented a higher probability of distribution in the month of January, and with the southern zone that showed medium to high probabilities in the months of December to April. The results obtained on comparing the change in the distribution probability of the Sierra indicate that the RCP 2.6 scenario would favor this probability, regardless of the period and the month. Under the RCP 4.5 scenario there would be an equitable distribution between positive and negative changes, with a tendency to increase the negative changes at the end of the century (2080). The highest negative changes, associated with the decrease in the probability of the presence of the Sierra were present under the RCP 8.5 medium (2050) and long-term (2080) scenarios. The results of this study could serve as a basis to define the consequences on the availability of the species for fishing activity and the subsequent evaluation of fishing management options for this resource under climate change.