Land use/land cover change and extreme climatic events in the arid and semi-arid ecoregions of Mexico

Abstract

RESUMENLas tierras áridas y semiáridas representan el 60% del territorio mexicano. Además de albergar a diversas especies endémicas, concentran una gran proporción de la población y ofrecen a sus habitantes servicios ecosistémicos cruciales. Sin embargo, los impactos de actividades productivas han generado procesos de degradación y desertización, acentuados por la alta sensibilidad de estos sistemas a la variabilidad climática. La información sobre los procesos de cambio en el uso del suelo y los impactos de la variabilidad climática en las regiones áridas y semiáridas de México se encuentra dispersa en diferentes documentos y es necesario hacer un ejercicio de integración para entender las sinergias en el territorio y brindar información más completa para la toma de decisiones. En ese sentido, este estudio integra la información sobre cambios en el uso del suelo y cobertura vegetal en cinco ecorregiones áridas y semiáridas de México (sonorense, chihuahuense, tamaulipeca, Altiplanicie mexicana y valle de Tehuacán-Cuicatlán) para el periodo 2002-2011, y su exposición actual a sequías, bajas temperaturas, inundaciones y ciclones tropicales. Discutimos estos resultados en términos de las tendencias climáticas regionales documentadas en la literatura, lo que nos sirve de marco de referencia para analizar las interacciones entre esos factores. Encontramos que el cambio de uso de suelo y pérdida de cobertura vegetal difiere entre ecorregiones, siendo la sonorense y la chihuahuense las menos afectadas. Por otra parte, a excepción de la ecorregión del valle de Tehuacán-Cuicatlán, todas las ecorregiones presentan grados de exposición altos a eventos extremos, aunque cada una presenta un perfil distinto. Las tendencias climáticas observadas en estas ecorregiones apuntan hacia un aumento tanto de temperaturas máximas como mínimas; las tendencias para precipitación son menos claras. Nuestros resultados son un punto de partida para ubicar las áreas con procesos antrópicos de cambio de uso de suelo y eventos climáticos extremos, con el fin de identificar posibles sinergias entre estos dos estresores y plantear un mejor manejo de estas áreas en un contexto de cambio global. ABSTRACTArid and semi-arid lands in Mexico dominate 60% of the national territory. They harbor many endemic species, as well as a large proportion of the population, and offer diverse ecosystem services. These regions are subjected to anthropogenic impacts derived from agriculture and livestock farming, which have caused land degradation and desertification. In addition, these ecosystems are highly sensitive to climate variability and projected global environmental change. However, information about how land use/land cover change and This is an open access article under the CC BY-NC License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/). 356 P.A. Pontifes et al.climate variability processes overlap and synergize each other in these ecoregions is scattered in different publications, and it is desirable to integrate it to provides more complete information f...

Evaluating Risk and Possible Adaptations to Climate Change Under a Socio-Ecological System Approach

“…In arid and semi-arid regions (in northern Mexico), the risk was driven by extreme temperatures, high seasonality, and low precipitation regimes. These regions are more prone to extreme climatic events (Pontifes et al, 2018). For instance, the north of Mexico is not suitable for rainfed agriculture because of the threat to droughts (mean annual precipitation <350 mm) (Moreno and Huber-Sannwald, 2011).…”

Economic Indices for the Application of Irrigation to Enhance Cactus Pear Fruit Yield

“…Global warming is a human-induced phenomenon that gradually endangers food security in different aspects of livestock [1] and agricultural production systems [2]. This situation is expected to be more pronounced in developing countries [1,3] in particular, those located in tropical, arid, and semi-arid regions, where agricultural activities are the main source of employment and income and where high temperatures are experienced already [4]. In these regions, the increased temperatures will raise water loss via evapotranspiration and intensify plant water stress, leading to poor harvests [2,5].…”

Análisis de la respuesta productiva ante la variabilidad climática en tipos de vegetación exótica y nativa del Desierto Sonorense

“…Al ser una especie exótica, con características fisiológicas que le permiten adaptarse a la región (Ramírez, 1999;Sanderson, Voight, & Jones, 1999;Ramírez et al, 2001), su introducción ha ocasionado que 1) grandes extensiones de terreno con vegetación natural hayan sido remplazadas activamente por sabanas de buffel, y 2) la invasión por parte de dicha especie en sitios de vegetación nativa donde no fue introducida intencionalmente (Burquez-Montijo, Miller, & Martinez-Yrizar, 2002;Castellanos et al, 2002Johnson & Navarro, 1992). 2007Sivakumar, 2007;Pontifes, García-Meneses, Gómez-Aíza, Monterroso-Rivas, & Caso-Chávez, 2018), loss of biodiversity (Valdez-Zamudio, Castellanos Villegas, & Marsh, 2000;Romo-León, van Leeuwen, & Castellanos, 2013), introduction of fire dynamics (O'Hara, Street-Perrot, & Burt 1993;Brooks, et al, 2004), modification to carbon fluxes (Hinojo-Hinojo et al, 2016 and modifications to the structure, composition and floristic function of native ecosystems (Castellanos et al, 2010 and, derived from the introduction of buffel grass in the Sonoran Desert. However, information documenting and comparing how native ecosystems and introduced buffel savannas respond to specific phases of global climate systems is scarce.…”

“…The climate pattern is very complex and causes variations in ocean temperatures in the equatorial Pacific, changes normal surface temperatures, and can have large-scale impacts on both ocean processes and global climate conditions (NOAA, 2018). For example, in the El Niño phase, ocean waters along South America and California warm up to higher than normal temperatures; this leads to higher than normal rainfall events in some parts of Diversos trabajos han documentado procesos como desertificación (Castellanos, et al, 2002;Millennium Ecosystem Assessment [MEA], 2005;Reynolds, et al, 2007;Sivakumar, 2007;Pontifes, García-Meneses, Gómez-Aíza, Monterroso-Rivas, & Caso-Chávez, 2018), pérdida de biodiversidad (Valdez-Zamudio, Castellanos Villegas, & Marsh, 2000;Romo-León, van Leeuwen, & Castellanos, 2013), introducción de dinámicas de fuego (O'Hara, Street-Perrot, & Burt 1993;Brooks, et al, 2004), modificación a los flujos de carbono (Hinojo-Hinojo et al, 2016) y modificaciones de la estructura composición y función florística de los ecosistemas nativos (Castellanos et al, 2010(Castellanos et al, y 2013, derivados de la introducción de zacate buffel en el Desierto Sonorense. Sin embargo, la información que documente y compare cómo los ecosistemas nativos y las sabanas introducidas de buffel responden ante fases específicas de sistemas climáticos globales es escasa.…”