Raw materials and how they are combined

de orquídeas en el departamento se ha descrito en algunos relatos de viajes, informes y registros de herbario, con datos impresionantes como la colección y exportación de más de 13 mil plantas vivas enviadas desde Medellín por un solo colector, el checo Benedict Roezl, a mediados de 1800 (Callejas, 2011b; Millican, 1891).

Adicional a las amenazas por perdida de hábitat y colección, el cambio climático es una gran amenaza para la supervivencia de este grupo. En Antioquia el 73% de las especies de orquídeas son de hábito epífito (835 especies) (Catálogo de las Plantas Vasculares del Departamento de Antioquia, 2017), un hábito altamente dependiente de los aportes atmosféricos de agua y nutrientes (Benzing, 1998; Zotz y Bader, 2009; Orejuela-Gartner, 2012; Zuleta Zapata, 2015), por lo cual el cambio climático actual, específicamente los cambios en la humedad de los bosques -debido a incremento en la temperatura y a eventos extremos de precipitación (e.g. sequías)-, constituyen factores que incrementan potencialmente la mortalidad de las orquídeas y disminuyen su establecimiento en los bosques (Zuleta Zapata, 2015; Zotz y Bader, 2009).

Ante las amenazas que enfrenta la flora del país y en especial las orquídeas, Colombia ha establecido la “Estrategia para la Conservación de Plantas en Colombia” (García et al., 2010). Además, se ha generado el “Plan para el estudio y la conservación de las orquídeas en Colombia” (Betancur et al., 2015). En este se propone “Conservar de forma efectiva las especies nativas de orquídeas colombianas, garantizando su conservación in situ en hábitats adecuados y su reproducción ex situ con fines de investigación y reintroducción”. Para cumplir este objetivo se plantean diferentes metas que abarcan acciones para identificar las especies

prioritarias y realizar conservación tanto in situ como ex situ. La priorización de especies también se propone en la “Estrategia para la Conservación de Plantas en Colombia” con el objetivo de definir especies sobre las cuales se deben iniciar acciones de conservación con urgencia y como requerimiento para gestionar eficientemente los recursos y esfuerzos regionales destinados a la implementación de programas de conservación. La priorización busca, entonces, evaluar la viabilidad y garantizar el éxito de la gestión de conservación (García et al., 2010).

En este estudio se explora la diversidad y distribución regional de las orquídeas reportadas en un listado consolidado de especies. Se parte de diferentes fuentes de información. Se examinan las amenazas a las que están siendo sometidas las orquídeas en Antioquia con enfasis en la deforestación y la cobertura actual de bosque en los municipios del departamento. Adicionalmente, se presenta el resultado del ejercicio de priorización de 33 especies para conservación. Se siguen los criterios que sugiere la Estrategia Nacional de Conservación de Plantas Amenazadas (García et al., 2010).

Metodología

Área de estudio

El área de estudio se localiza en el departamento de Antioquia, situado al Nordeste de Colombia (5º25’N y 8º55’ N y los 73º53’O y 77º07’ O) y atravesado por dos ramales (central y occidental) de la

Cordillera de los Andes. Presenta un relieve variado con elevaciones que van desde el nivel del mar hasta los 4.000 msnm. Antioquia posee una extensión de 63.612 km2 _{y se encuentra políticamente} dividido en 125 municipios. El departamento está conformado por 10 grandes áreas fisiográficas: 1) la Cordillera Occidental, 2) los altiplanos de Santa Rosa de Osos, Rionegro y Sonsón sobre la Cordillera Central, 3) el valle del río Porce que separa dichos altiplanos (Santa Rosa en el Norte y Rionegro y Sonsón en el Sur), 4) la vertiente oriental de la Cordillera Occidental, 5) la vertiente Occidental de la Cordillera Occidental, 6) la vertiente oriental de la Cordillera Central, 7) la vertiente Occidental de la Cordillera Central, 8) el cañón y valle del Bajo Cauca, 9) el valle del Magdalena Medio y 10) el valle selvático del Atrato y Urabá (Callejas 2011a).

La tasa de deforestación anual reportada para el departamento oscila entre 15.881 ha (Ideam, 2016) y 25.000 ha (Hansen et al., 2013). De acuerdo a Hansen y colaboradores (2013), todos los municipios del departamento presentan algún grado de deforestación en el período 2000-2012, con valores de entre 0,002% y 0,22% con respecto al del municipio (Anexo 1). Los municipios con mayor área deforestada tienden a tener una mayor cobertura de bosque remanente (correlación= 0,60, t = 8,45, p-valor = 7.287e-14), tanto en tierras bajas como en Bosques Andinos (municipios ubicados sobre los 1.000 msnm; 83 municipios) y los municipio ubicados en la franja de menor altitud, la relación entre el área del municipio y de cobertura de bosque se mantiene (área de municipios Andino: correlación= 0,45, t = 4,64, p -valor= 1,307e-05; Bajos: correlación= 0,37, t = 2,55, p-valor = 0,01). De acuerdo al registro único de áreas protegidas del país (Parques Nacionales Naturales de Colombia, 2017) en 59 municipios del departamento existen 117 áreas con algún grado de protección (Anexo 1).

Con el objetivo de actualizar la lista de especies de orquídeas del departamento, se realizó una consolidación y depuración de las listas publicadas en Catálogo Virtual de las Plantas Vasculares del Departamento de Antioquia, Plan para el Estudio y Conservación de las Orquídeas en Colombia, Catálogo de Plantas de Colombia, registros personales o de investigaciones en curso y publicaciones recientes de especies nuevas para la ciencia (Bernal et al., 2015; Betancur et al., 2015; Idarraga et al., 2015; Catálogo de las Plantas Vasculares del Departamento de Antioquia, 2017). Este último, registra las especies presentes en Antioquia basado en colecciones botánicas de los herbarios COL, F, HUA, JAUM, MEDEL, MO, NY y US.

Composición de orquídeas, variables climáticas y regiones fisiográficas

Para análisis particulares se empleó el registro de colecciones de las orquídeas del herbario JAUM y del proyecto “Diversidad y distribución de epífitas vasculares en el Norte de los Andes colombianos” (Zuleta et al., 2016), de donde se obtuvo información de distribución de las especies de orquídeas. Se obtuvieron datos de 1.065 especies en 124 municipios. El mayor aporte de localidad de las especies fue del Catálogo Virtual de Flora de Antioquia (1.987 registros), seguido de JAUM (312) y Zuleta y colaboradores (41).

Se evaluó la similitud florística entre las regiones fisiográficas de Antioquia con el método de ordenación “Escalamiento Multidimensional No Métrico” (NMDS). Se usó la distancia Bray-Curtis (Legendre y Legendre, 2012). Para evaluar el rol de las áreas fisiográficas y las variables

climáticas en la composición de géneros de orquídeas se utilizó un Análisis de Redundancia (RDA) (Legendre y Legendre, 2012). Ambos análisis se realizaron con el paquete Vegan para el software R (R Core Team 2014). Las variables ambientales de cada área fisiográfica fueron extraídas de la base de datos Worldclim 1,4 capas climáticas del presente (1950-2000) con resolución aproximada de 1 km x 1 km (Hijmans et al., 2005), para asignar los valores anules promedio de temperatura y precipitación a cada una de las áreas fisiográficas, utilizando Quantum Gis (QUANTUM, 2014).

Amenazas y oportunidades

Se evaluaron las amenazas por deforestación en cada uno de los 125 municipios del departamento. Los datos de deforestación fueron tomados de la iniciativa global “High- resolution Global maps of 21st-century forest cover change” (Hansen et al., 2013), la cual fue elaborada a partir de imágenes satelitales Landsat entre los años 2000 y 2012 con una resolución espacial de 30 m x 30 m. Para identificar las amenazas se exploraron los datos recientes de deforestación, tasa de deforestación en 12 años y la cobertura de bosque remanente por municipio con la riqueza de especies reportada en Catálogo Virtual de las Plantas Vasculares del departamento de Antioquia Catálogo de las Plantas Vasculares del Departamento de Antioquia (2017).

La cobertura de bosque, por su parte, se estima como una cobertura vegetal homogénea observable en las imágenes Landsat de copas de árboles de más de 5 m de altura (Hansen et al., 2013). También se evaluó la amenaza que representa la tasa actual de deforestación para la riqueza reportada de orquídeas en cada uno de los 125 municipios del departamento

(no obstante para el municipio de La Pintada no se incluyeron valores de riqueza de especies de orquídeas porque al momento de la elaboración del Catálogo de Plantas Vasculares del departamento de Antioquia, de donde parte esta información, La Pintada era un corregimiento del municipio de Santa Bárbara y solo en 1996 fue erigido como municipio. En consecuencia, todas las colecciones de flora realizadas en La Pintada se incluyen en el municipio de Santa Bárbara). Así mismo, se valoró la oportunidad de conservación y se analizó la relación entre la riqueza de especies reportadas y la cobertura actual de bosques para los municipios del departamento. Los datos de deforestación fueron tomados de la iniciativa global “High-resolution Global maps of 21st-century forest cover change” (Hansen et al., 2013), la cual fue elaborada a partir de imágenes satelitales Landsat entre los años 2000 y 2012 con una resolución espacial de 30 m x 30 m. Para identificar la amenaza, se exploraron los datos recientes de área deforestada y la tasa de deforestación en los últimos 12 años con la riqueza de especies reportada en el Catálogo Virtual de las Plantas Vasculares del departamento de Antioquia (2017). La cobertura actual de bosque remanente por municipio se explora como una oportunidad de conservación. La cobertura de bosque se estima como una cobertura vegetal homogénea observable en las imágenes Landsat de copas de árboles de más de 5 m de altura (Hansen et al., 2013). Además, se analizan las oportunidades de conservación de acuerdo al registro único de áreas protegidas en cada municipio (Anexo 1).

Priorización de especies para la conservación

Con el fin de determinar y priorizar especies para conservar en Antioquia, se realizó una evaluación siguiendo los criterios que sugiere la Estrategia Nacional para la Conservación de Plantas (García et

al., 2010). Para evaluar el estado de las orquídeas en el departamento se seleccionaron 33 especies de orquídeas por su valor ornamental y/o horticultural, de las que se percibe una disminución en sus poblaciones asociados a sobre colecta o degradación del hábitat por deforestación. La evaluación fue realizada mediante encuestas a expertos regionales en orquídeas. Cada uno de los criterios fue evaluado otorgando una calificación de 1 a 4 y ponderado de acuerdo al valor propuesto en la matriz. Los criterios determinados en la matriz de Prioridades de Conservación fueron: (A) rol ecológico de la especie en el ecosistema (valor en la ponderación 20), (B) rango de distribución (20), (C) tendencia de crecimiento de las poblaciones (20), (D) singularidad genética (10), (E) nivel de riesgo de extinción (40), (F) amenaza local (10), (G) razón de uso por las comunidades (20). Posteriormente, se evaluó la factibilidad de gestión para establecer programas de conservación para las 11 especies resultado del ejercicio de priorización. Se realizó un análisis basado en la matriz de Capacidad de Gestión. Dicha matriz incluyó, para la evaluación de cada especie: (A) conocimiento de la amenaza (valor de la ponderación:10), (B) si existen instrumentos normativos de control para la especie o hábitat donde se encuentra (10), (C) apoyo en algún programa de conservación (10), (D) representatividad de la distribución de la especie en las áreas de la conservación, como por ejemplo, parques nacionales (10), (E) apoyo de la comunidad en las estrategias de conservación de las especies (10), (F) financiación y costos para recuperar las poblaciones de las especies (20), y (G) potencial biológico asociado a la resiliencia y capacidad de recuperarse a nivel poblacional (20).

Resultados

La lista actualizada de orquídeas para el departamento de Antioquia arroja un total de 1488 especies distribuidas en 178 géneros de los cuales Epidendrum, Lepanthes, Stelis, Pleurothallis, Masdevallia, Oncidium, Maxillaria y Dracula representan cerca del 50% de la riqueza de orquídeas del departamento (Anexo 2). Los géneros de orquídeas con más especies reportadas únicamente en Antioquia son Lepanthes y Epidendrum (Tabla 1). En el 81% de los municipios (101) se registra al menos una especie de orquídea. De estos, 65 municipios presentan 10 o menos especies reportadas. Los municipios con más reportes son Urrao, Medellín y Frontino, con 259, 193 y 182 especies reportadas, respectivamente (Figura 1).

Las áreas fisiográficas del departamento con mayor riqueza de especies son los altiplanos de Santa Rosa de Osos, Río Negro y Sonsón sobre la Cordillera Central, con casi el 30% de la riqueza total de orquídeas y la vertiente oriental de la Cordillera Central con la mayor diversidad de géneros (Figura 2). Por otro lado, solo dos géneros se registran en las diez áreas fisiográficas del departamento: Epidendrum y Masdevallia; mientras que los géneros Lepanthes, Maxillaria, Oncidium y Trichosalpinx tienen registros en nueve de las áreas. Si se excluyen los géneros ampliamente distribuidos, en las áreas fisiográficas de menor altitud se encuentran el género Aspasia, mientras que las áreas fisiográficas andinas se agrupan con predominancia de los géneros como Stelis, y Pleurothallis. El rango altitudinal con mayor riqueza de especies y géneros de orquídeas se encuentra entre los 1.500 y 2.500 msnm, sobresale el bajo número de especies registradas en las elevaciones de 0 a 500 msnm, y entre 3.500 y 4.000 msnm (Figura 3). Se encuentran diferencias entre las áreas fisiográficas en términos de la composición de géneros de acuerdo al análisis NMDS, las áreas fisiográficas de las Cordilleras Oriental y Central con sus vertientes son más afines en la composición de géneros que las áreas de menor altitud (cañón y valle del Bajo Cauca, valle selvático del Atrato y Urabá y valle del Magdalena Medio), con excepción del valle del río Porce que separa los altiplanos (Santa Rosa en el Norte y Rionegro y Sonsón en el sur) (Figura 4). De acuerdo con el análisis de Redundancia (RDA), las variables climáticas asociadas a la composición de géneros agrupa, el cañón y valle del Bajo Cauca y el valle selvático del Atrato y Urabá y la vertiente occidental de la Cordillera Central, el valle del río Porce y la vertiente oriental de la Cordillera Occidental, los cuales tienen valores bajos de riqueza de géneros y especies, aunque difieren en composición (Figura 5). Los Bosques Andinos, representados en el Altiplano de Santa Rosa de Osos, Sonsón y Rionegro; la Cordillera Occidental y la vertiente occidental de la Cordillera Occidental; se muestran disímiles en composición de géneros y variables microclimáticas con respecto al resto de las regiones fisiográficas.

Amenazas y oportunidades

Existen oportunidades para conservar una alta riqueza de especies en la cobertura de bosques remanentes en los municipios del departamento, por cuanto existe una relación entre el área de la cobertura de bosque y el número de especies de orquídeas, tanto para los Bosques Andinos como para los bosques de zonas bajas (correlación entre la cobertura de bosque por municipios en el departamento y la riqueza de especies, correlación =0,23 t = 2,69, p = 0,01; cobertura de bosque

Género No. Spp No. Spp endémicas de Antioquia

Proporción por género

Proporción del total de especies endémicas de Antioquia Lepanthes 139 69 0,496 0,116 Epidendrum 172 24 0,140 0,040 Masdevallia 67 20 0,299 0,034 Dracula 43 18 0,419 0,030 Stelis 107 15 0,140 0,025 Microchilus 14 8 0,571 0,013 Trichosalpinx 26 7 0,269 0,012 Pleurothallis 86 6 0,070 0,010 Platystele 22 4 0,182 0,007 Telipogon 19 4 0,211 0,007 Restrepia 14 4 0,286 0,007 Scaphosepalum 9 3 0,333 0,005 Oncidium 60 2 0,033 0,003 Sobralia 21 2 0,095 0,003 Specklinia 19 2 0,105 0,003 Coryanthes 6 2 0,333 0,003 Porroglossum 6 2 0,333 0,003 Cischweinfia 3 2 0,667 0,003 Maxillaria 49 1 0,020 0,002 Elleanthus 24 1 0,042 0,002 Acianthera 13 1 0,077 0,002 Kefersteinia 11 1 0,091 0,002 Dryadella 7 1 0,143 0,002 Lepanthopsis 7 1 0,143 0,002 Mormodes 7 1 0,143 0,002 Ornithocephalus 7 1 0,143 0,002 Myoxanthus 6 1 0,167 0,002 Trichopilia 6 1 0,167 0,002 Bulbophyllum 5 1 0,200 0,002 Comparettia 5 1 0,200 0,002 Sievekingia 4 1 0,250 0,002 Acronia 3 1 0,333 0,002 Brachionidium 3 1 0,333 0,002 Macroclinium 3 1 0,333 0,002 Platythelys 3 1 0,333 0,002 Eloyella 2 1 0,500 0,002 Pterostemma 2 1 0,500 0,002 Warreella 2 1 0,500 0,002 Teuscheria 1 1 1,000 0,002

Tabla 1. Géneros listados en orden descendente de acuerdo con el número de especies con distribución reportada hasta el momento únicamente en Antioquia (endémicas del departamento de Antioquia); se indican el número de especies nativas, endémicas y la proporción de endemismo de

cada género respecto al número de especies y al endemismo total para la flora (adaptado de tabla 1,

Figura 1. Municipios de Antioquia con más de 30 especies de orquídeas reportadas.

Figura 2 Número de especies de orquídeas (oscuro) y número de géneros (claro) reportadas en cada una de las áreas fisiográficas de Antioquia.

Figura 3. Número de especies (oscuro) y géneros (claro) de orquídeas reportados por rango de elevación.

Figura 4. Ordenación de las áreas fisiográficas de acuerdo a la similitud en composición de géneros de orquídeas en Antioquia. 1) Cordillera Occidental, 2) altiplanos de Santa Rosa de Osos, Rionegro y Sonsón, 3) río Porce, 4) la vertiente oriental de la Cordillera Occidental, 5) vertiente occidental de Cordillera Occidental, 6) vertiente oriental de la Cordillera Central, 7) la vertiente occidental de Cordillera Central, 8) el cañón y valle del Bajo Cauca, 9) el valle del Magdalena Medio y 10) el valle selvático del Atrato y Urabá.

Figura 5. Análisis de Redundancia (RDA) de géneros y variables climáticas por área fisiográfica de Antioquia. Variables ambientales: precipitación promedio anual: PP anual mm, promedio de temperatura. Áreas fisiográficas: 1) la Cordillera Occidental (2438 mm precipitación promedio/año, 21,8°C promedio/año), 2) los altiplanos de Santa Rosa de Osos, Rionegro y Sonsón sobre la Cordillera Central (2.655,16), 3) río Porce (2.279,19), 4) la vertiente oriental de la Cordillera Occidental (2.536,17), 5) la vertiente occidental de la Cordillera Occidental (2.747,20), 6) la vertiente oriental de la Cordillera Central (2.439, 22), 7) la vertiente occidental de la Cordillera Central (2.674,19), 8) el cañón y valle del Bajo Cauca (3.504,26), 9) el valle del Magdalena Medio (2.743,26,7) y 10) el valle selvático del Atrato y Urabá (3.188,26)

bajos, corr= 0,37, t = 2,51, p-valor = 0,01; cobertura de bosque andinos: corr= 0,42, t = 4,19, p-valor = 6,89e-05).

La tasa actual de deforestación (entre los años 2000-2012) y el área deforestada por municipio en el departamento no guarda una relación con la riqueza de especies de orquídeas, es decir la deforestación actual no está afectando significativamente los municipios con mayor riqueza de especies (correlación entre la deforestación de los municipios en Bosques Andinos y bosques bajos la riqueza de especies de orquídeas, respectivamente, corr= 0,02, t = -1,23, p-valor = 0,22; corr= -0,11, t = 0,20, p-valor = 0,83). Cinco municipios con más de 30 especies de orquídeas no tienen ninguna categoría de áreas con algún grado de protección: Yarumal (121 especies), Valdivia (51 especies) y Santa Rosa de Osos (52 especies), Briceño (49 especies) y La Unión (44 especies) (Anexo 2).

Especies con prioridad de conservación

De acuerdo al ejercicio de calificación de la Estrategia Nacional, 11 especies presentan prioridad de conservación en Antioquia: Cattleya warscewiczii, Anguloa dubia, Restrepia chocoensis, Odontoglossum harryanum, Anguloa clowesii, Odontoglossum sceptrum, Cattleya dowiana var. aurea, Miltoniopsis vexillaria, Phragmipedium schlimii, Phragmipedium lindenii y Phragmipedium

caudatum (Tabla 2). En la matriz de Prioridad de Conservación algunos criterios fueron homogéneos para las 11 especies evaluadas, puesto que, dentro de la familia, las especies pertenecen a un género de más de cuatro especies. La mayoría de las poblaciones tienden a decrecer en los últimos años, todas las especies evaluadas se encuentran muy amenazadas y, con excepción de O. sceptrum, las especies priorizadas presentan rangos de distribución restringidos.

En la matriz de evaluación de la Capacidad de Gestión, en la categoría de conocimiento de la amenaza, todas las especies se clasificaron en la categoría 3, puesto que se conoce la amenaza, pero no se tiene información sobre su importancia y efectos sobre la especie. Así mismo, para la categoría relacionada con los instrumentos normativos de control para la especie, todas las especies se calificaron

con un valor de 4, puesto que las especies están protegidas con varias normas a nivel nacional y regional. También se calificó igual la posibilidad de apoyo de la comunidad local en los programas de conservación y de recuperación de todas las especies evaluadas.

8 de las 11 especies están representadas en algún grado en áreas de conservación. O. harryanumn no se encuentran en Parques Nacionales, pero si en otras áreas de conservación y R. chocoensis y A. dubia no se encuentran áreas protegidas (Tabla 2).

Discusión

Patrones de distribución

La riqueza de orquídeas registrada en Antioquia, 1.488 especies, constituye el 34% de la flora de orquídeas estimada para Colombia, (4.270 especies), (Betancur et al., 2015). Esta diversidad es comparable a la descrita para países como Costa Rica (1.360 especies), (Pupulin, 2002); Panamá (1.365 especies), (Bogarín et al., 2014) y China (1.449 especies), (Zhang et al., 2015); entre otros. Según el listado presentado, el 14% (215 especies) de las especies de orquídeas han sido registradas únicamente en el departamento de Antioquia, las cuales representan el 36% de las especies vasculares con distribución restringida para el departamento. Este alto grado de endemismo y diversidad encontrado puede estar relacionado con el muestreo intenso que se ha realizado en algunas regiones de Antioquia (Callejas, 2011b).

Especie Puntaje Priorización

Puntaje

Gestión Estrategias de conservación Municipios

Regiones

fisiográficas

Cattleya

warscewiczii 490 240

1) Protección de poblaciones en las áreas actuales de

distribución. Urrao, Frontino,

Medellín, Campamento Altiplano, V.Occidental C. Occidental, V. Oriental C. Central 2) Reintroducción de

poblaciones a partir de bancos de germoplasma y estudios de código de barras.

Anguloa dubia 470 210

1) Programas de propagación in vitro y ex vitro, y reintroducción a áreas protegidas en el rango de distribución.

NA NA

Restrepia

chocoensis 470 190

1) Creación de áreas de protección donde se encuentren poblaciones. Urrao C. Occidental, V. Occidental C. Occidental Oncidium harryanum 430 220 1) Creación de áreas de protección donde se encuentren poblaciones. Angostura, Carolina del Príncipe, Santa Rosa de Osos Altiplano Anguloa clowesii 410 230 1) Programas de propagación in vitro y ex vitro, y reintroducción a áreas protegidas en el rango de distribución.

NA NA

Oncidium

luteopurpureum 400 230

1) Control de la venta ilegal en

sitios del Valle de Aburrá . _Medellín, Caldas, Sonsón, Yarumal

Altiplano, Rio Porce, V. Oriental C. Central 2) Estrategias de educación para

desestimular la compra.