Modelos de adecuación de habitat

(“habitat suitability: HS”)

Concepto del nicho de una especie

Nicho ecológico

• Cada especie tiene unos requisitos de recursos:– Agua, iluminación, nutrientes, comida, etc.

• Cada especie tiene unos niveles de tolerancia y niveles óptimos a factores ambientales:– Temperatura, pH, etc.

Nicho fundamental y nicho realizado

• Nicho fundamental:– Definido por todas las condiciones

ambientales que permiten la existencia de la especie

• Nicho realizado:– Condiciones no-ambientales pueden limitar a

las especies: competidores, depredadores, enfermedades, barreras a la dispersión, etc

– = porción del nicho fundamental donde la especie no es excluida por esos otros factores bióticos.

Tipos generales de modelos• Modelos mecanísticos:

– Se miden las respuestas de las especies a los factores ambientales

– Se construyen ecuaciones que indican la respuesta de la especie bajo distintos niveles de esos factores

• Modelos correlativos:– Se determinan los lugares donde la especie está

presente– Se determinan las condiciones ambientales en esos

lugares– Se construyen expresiones estadísticas que mejor

expliquen la relación entre la presencia de la especie y los factores ambientales en esos lugares

– Se construyen mapas que indiquen donde se cumplen esas condiciones ambientales

Espacio geográfico y espacio ecológico

• Espacio geográfico es definido por 2 variables: longitud y latitud.– Las coordenadas de los lugares donde

encontramos a la especie.

• Espacio ecológico es el nicho hipervolumétrico, definido por todas las variables que determinen el nicho de una especie.

Resultados posibles

Propósitos

Datos necesarios

• Datos de la especie:– Colecciones de museos o herbarios

• Presencia del organismo; ausencia no informada• Varios niveles de certidumbre sobre la localidad

– Inventarios• Proveen datos tanto de presencia como de

ausencia• Pero los datos de ausencia pueden ser incorrectos

• Nota: algunos algoritmos requieren información sobre ausencias.

Datos necesarios

• Datos ambientales:– Variables que afectan a la especie directamente

(directas): nutrientes, agua del suelo, etc.– Variables correlacionadas con las anteriores

(indirectas): material geológico, precipitación, etc.• En ausencia de variables directas, las variables indirectas

pueden servir como sustitutas. Ej., mapa geológico como sustituto de mapa de concentración de calcio.

– Variables que impactan negativamente: disturbios, enfermedades, etc.

Precaución: “Basura de entrada, basura de salida”

• Los resultados de un modelo van a ser tan confiables como confiables son los datos utilizados para construirlos.

• Algunas fuentes de error típicas:– Georeferenciación de los datos de las especies– Validez de los datos ambientales– Correspondencia entre los factores ambientales y la

biología de la especie– Correspondencia entre las características de los

datos y las suposiciones estadísticas que hacen los algoritmos

Varios algoritmos

Validación del modelo

• Datos de validación (o evaluación):– Datos adicionales luego de calibrar– Datos separados de los de calibrar– Datos manipulados por aleatorización– Datos manipulados múltiples veces

• Particionamiento-k, jackknife

• Datos de ausencia– Si son necesarios pero no se tienen se

pueden sustituir por seudoausencias.

Matriz de confusión

Medidas de precisión del modelo

Precisión:

Sensitividad:

Datos de localidades

Georeferenciación de especimenes

• Determinación de coordenadas de la localidad de colección

• Determinación de la incertidumbre de esas coordenadas

Localidad = “Cabo Rojo”

Localidad = coordenadas de GPS

Marginalidad, especialización y tolerancia