Desplazamientos altitudinales y características ecológicas de los abejorros (Bombues Spp.) de la Cordillera Cantábrica

Abstract

El impacto negativo de la actividad humana sobre los ecosistemas terrestres alcanza proporciones globales. En concreto, la pérdida de hábitat y el cambio de los patrones climáticos constituyen dos de las principales amenazas para la biodiversidad que éstos albergan. Como consecuencia de los actuales cambios ambientales, las especies pueden experimentar cambios drásticos en sus rangos de distribución geográfica y abundancia. Por otra parte, otros factores ambientales como la disponibilidad de hábitat e interacciones bióticas también podrían determinar los rangos de distribución de las especies. Sin embargo, las distintas especies difieren en la magnitud y dirección de la respuesta a cambios ambientales. Se considera que la respuesta diferencial de las distintas especies puede conducir a importantes cambios en la estructura y composición de las comunidades ecológicas, así como en las interacciones entre especies. Los abejorros (Bombus spp.) son insectos polinizadores particularmente importantes en climas fríos así como en sistemas montañosos. Las poblaciones de abejorros, al igual que otros polinizadores, están sufriendo declives a escala global; se considera que las causas del declive generalizado de abejorros están relacionadas con cambios en el uso del suelo que afectan a la disponibilidad de recursos florales. Por otra parte, el cambio climático podría tener un papel importante en el declive de los abejorros, ya que se ha propuesto que las especies con menor tolerancia climática serían más susceptibles al declive. La Cordillera Cantábrica es una región del noroeste de España que alberga una elevada diversidad de especies de abejorros y constituye el límite sur del área de distribución de algunas de ellas. El objetivo principal de esta tesis consiste en determinar si han tenido lugar cambios en la distribución y abundancia relativa de las especies de abejorros en un sistema montañoso en un periodo de 20 años. Por otro lado, se pretende determinar qué características ecológicas de las especies determinan los cambios observados así como evaluar el papel de variables climáticas y topográficas en los cambios observados. Por último, se llevó a cabo la cuantificación de nicho trófico de especies de abejorros a lo largo del gradiente altitudinal. La mayoría de las especies han desplazado sus límites de distribución inferior o superior hacia zonas más altas, resultando en reducciones considerables en el rango de altitud en el que aparecen. La respuesta de las distintas especies difirió en la magnitud y dirección de la misma. En conjunto, estos efectos dieron lugar a la homogenización de las comunidades de abejorros entre altitudes medias y zonas altas. La tolerancia climática de las distintas especies determinó en gran parte la magnitud de su respuesta. En concreto, las especies con mayor amplitud de nicho climático mostraron cambios más pronunciados en las condiciones climáticas de un periodo respecto al anterior, así como una mayor pérdida en el rango de altitud ocupado. La distribución y abundancia de las especies de abejorros en la Cordillera Cantábrica está determinada fundamentalmente por variables climáticas (especialmente temperatura). Las distintas especies de abejorros presentan nichos tróficos más restringidos y un mayor solapamiento en el uso de recursos en comunidades con mayor riqueza de especies. Este resultado sugiere dietas más especializadas y competencia interespecifica más intensa en dichas comunidades. Los resultados obtenidos proporcionan una visión más amplia sobre la respuesta de los abejorros a cambios ambientales en sistemas montañosos. Además, el estudio de abejorros a lo largo de un gradiente de altitud constituye una herramienta especialmente útil para evaluar el impacto del cambio global en ecosistemas de montaña. Por último, los patrones y respuestas descritos podrían tener aplicaciones en conservación, ya que permiten predecir la vulnerabilidad de las especies de abejorros en un contexto de cambio global. The deleterious impact of human activities on terrestrial biodiversity has reached global proportions. Climate change, together with habitat loss and overexploitation, has become one of the most important drivers to biodiversity losses. One important potential response to such climatic-related-environmental changes is that species track their climate-envelope, altering the patterns of species distributions and abundance. However, other environmental factors such as the availability of suitable habitats and food resources as well as interactions with other species might equally define each species¿ distributions. Consistent with this, there is considerable interspecific variation in both the direction and the magnitude of species¿ response to environmental changes. These species-specific responses could further disrupt species interactions and lead to cumulative changes on community structure and composition. Bumblebees (Bombus spp.) are major pollinators in cold environments and mountains. Like many other pollinators, bumblebees are experiencing an ongoing worldwide decline, which has been associated to different components of global change, such as changes in land use. However, climate warming might have a disproportionate effect in this case since bumblebee vulnerability has been linked to the climatic specialization of these declining species. The Cantabrian Range (NW Spain) has an exceptionally high diversity of bumblebee species and constitutes the southern limit of distribution for many of them. This thesis focuses on the potential changes in distribution and abundance of bumblebee species in a mountain range over a period of 20 years. In addition, we endeavoured to ascertain whether these changes could be explained by species-specific traits and evaluated the potential effect of climate change and land cover on the changes observed. Finally, we carried out the quantification of bumblebee trophic niches along the elevational gradient. Most species shifted their upper- or lower-elevation boundaries upwards, resulting in narrower elevational ranges from the first to the second study period. Species¿ responses were species-specific and resulted in the homogenization of bumblebee assemblages, especially between medium and upper elevations. Climatic tolerance mainly determined each individual species¿ response. Specifically, bumblebee species with broad climatic tolerance showed a reduction in their elevational range and greater changes in the climatic conditions at which they occurred from one period to another. Bumblebee presence and abundance patterns in the Cantabrian Range were found to be determined by climatic variables (notably temperature). Bumblebee species showed narrower trophic niches and a larger degree of niche overlap between species pairs in species-rich assemblages, suggesting a more specialized diet and stronger competition in those communities. The results presented herein provide increased knowledge about the response to environmental change of bumblebees in mountain systems. Furthermore, we provide evidence of the suitability of bumblebee species in mountain systems as an ecological framework for testing the impact of global change. The patterns and processes described have applied implications for conservation as they allow the prediction of vulnerability of bumblebee species given the susceptibility in the face of global change.