“TÉCNICAS DE GENERACIÓN DE MAPAS DE DISTRIBUCIÓN
POTENCIAL DE ESPECIES”
Manuel Vargas, M.Sc.
Instituto Nacional de Biodiversidad, Costa Rica
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Los mapas de distribución potencial de especies muestran la aproximación del nicho ecológico de una especie en un área para la cual aún no se cuenta con datos suficientes para presentar un mapa de distribución real basado en observaciones o recolecciones.
El nicho ecológico se define como la combinación de todos los factores bióticos y abióticos que una especie requiere para sobrevivir, desarrollarse y reproducirse. Puede reconstruirse relacionando datos de ocurrencias de una especie (localidades de recolección u observación) con datos de variables ecológicas tales como topografía, clima y vegetación, expresados como niveles temáticos de un sistema de información geográfica. Las combinaciones de variables más fuertemente correlacionadas con las ocurrencias pueden ser entonces inferidas y proyectadas en un mapa predictivo, con la ayuda de Sistemas de Información Geográficos (SIG). Esta inferencia puede realizarse a través de diferentes formas, como por ejemplo métodos basados en reglas, regresión logística, redes neuronales artificiales, algoritmos genéticos y minería de datos.
En este curso, el estudiante aprenderá las nociones básicas del modelado de nichos ecológicos (MNE) mediante herramientas de software especialmente implementadas para tal fin. Se desarrollará también un caso práctico de modelado del nicho de una especie para ilustrar el proceso.
Manuel Vargas, M.Sc., es informático y ha enfocado su carrera a la aplicación de la computación al estudio de la biodiversidad. Realizó sus estudios superiores y obtuvo un Bachillerato en Computación e Informática en la Universidad de Costa Rica en 1994. En ese mismo centro universitario obtuvo su Maestría en Computación e Informática en 2006. Su tesis de maestría consistió en el desarrollo de un prototipo para la generación de mapas de distribución potencial de especies mediante sistemas de información geográfica y técnicas de minería de datos. En el año 2007 participó como profesor asociado del Programa de Maestría en Computación e Informática de la Universidad de Costa Rica, en el área de sistemas de información geográfica.
Desde 1997 forma parte de la Unidad de Desarrollos Bioinformáticos del Instituto Nacional de Biodiversidad (INBio) de Costa Rica, en donde ha participado en el análisis, diseño e implementación de varios sistemas de cómputo enfocados a la recolección y el análisis de datos biogeográficos. Desde 1998 hasta 2001 fue parte del equipo de desarrollo de sistema Atta, para el inventario nacional de biodiversidad de Costa Rica. Este sistema fue galardonado con el Tech Museum Award, en la categoría de ambiente, en 2003 y también con el premio Augusto González de Linares en medio ambiente, otorgado por la Universidad de Cantabria y el Ministerio del Ambiente del gobierno autónomo en el año 2004.
En los últimos años, como parte del proyecto Desarrollando Capacidades y Compartiendo Tecnología para la Gestión de la Biodiversidad en Centroamérica, ha desarrollado un sistema de información para integrar la información botánica de la región centroamericana. También lidera el equipo de desarrollo de la herramienta de captura de información de la Subred Temática de Especies y Especímenes de la Red Interamericana de Información sobre Biodiversidad (IABIN), destinada a unificar la información biológica del continente americano.
Ha impartido también varios cursos y realizado consultorías de modelado de nichos ecológicos en conjunto con especialistas de varias instituciones dedicadas al estudio y la conservación de la biodiversidad.
M.Sc. Manuel Fernando Vargas Del Valle
Instituto Nacional de Biodiversidad
Santo Domingo de Heredia, Costa Rica
Tel: (506) 507-8177
Fax: (506) 507-8274
e-mail: mvargas@inbio.ac.cr
Programa del curso
1. Conceptos básicos de Modelado de Nichos Ecológicos
1.2. Definición de nicho ecológico
1.2.1. Enfoques clásicos (Grinnell, Elton, Hutchinson)
1.2.2. Reformulaciones del concepto de nicho ecológico
1.3. Métodos para la estimación del nicho ecológico
1.3.1. Enfoque mecanicista
1.3.2. Enfoque correlativo
1.4. Mecanismos de inferencia
1.4.1. Métodos basados en reglas
1.4.2. Regresión logística
1.4.3. Redes neuronales artificiales
1.4.4. Algoritmos genéticos
1.4.5. Minería de datos
1.5. Factores ambientales que influencian la distribución de una especie
1.5.1. Factores bióticos
1.5.1.1. Competencia
1.5.1.2. Depredación
1.5.1.3. Intervención humana
1.5.1.4. Otros
1.5.2. Factores abióticos
1.5.2.1. Temperatura
1.5.2.2. Altitud
1.5.2.3. Precipitación
1.5.2.4. Otros
1.6. Evaluación de los modelos de predicción
1.6.1. Tipos de errores
1.6.1.1. Errores de comisión
1.6.1.2. Errores de omisión
1.6.2. Significatividad estadística de los modelos.
2. Uso de bases de datos públicas de biodiversidad y de información ambiental.
2.2. Portales de información sobre biodiversidad (Manis, Ornis, GBIF, etc.).
2.3. Portales de datos ambientales (WorldClim, etc.)
3. Aplicación de sistemas de información geográfica para la generación de MNE.
3.2. Modelos de representación de datos geográficos
3.2.1. Modelo raster
3.2.2. Modelo vectorial
3.3. Organización de datos en los sistemas de información geográficos.
3.4. Proyecciones y sistemas de coordenadas.
4. Ejemplos de MNE
5. Uso de software para MNE
5.2. GARP
5.3. Diva-GIS
5.4. MaxEnt
6. Caso práctico: Modelado del nicho ecológico de una especie