Protected Areas and Climate Change: a Case Study of the Cacti in the Tehuacán‐Cuicatlán Biosphere Reserve, México

: We examined the effects of climate change on the future distribution patterns of 20 species of Cactaceae in a protected area of Mexico. Our study area was the biosphere reserve of Tehuacan-Cuicatlan in central Mexico. Cactaceae species in the reserve were selected because they are often the dominant elements of the communities and play an important social role as a source of food, construction, and fuel. We used a floristic database and a bioclimatic modeling approach to examine 19 climatic parameters and to obtain the current potential distribution pattern of each species. Three different future climate scenarios were selected, on the basis of the predictions of several authors about future climate change. We considered the following three future scenarios: ( 1 ) +1° C and –10% rainfall; ( 2 ) +2° C and –10% rainfall; ( 3 ) +2° C and –15% rainfall. Each scenario implies different potential distribution patterns for the species involved; these patterns were analyzed in relationship to the reserve boundaries. In particular, the third scenario indicated three distinct possibilities: ( 1 ) a drastic distribution contraction in which most of the remaining populations will inhabit restricted areas out of reserve boundaries or will became extinct; ( 2 ) restriction of remaining populations mainly within reserve boundaries; and ( 3 ) contraction of species distribution pattern but populations remaining within and outside the reserve boundaries. Our results highlight the importance of considering the effects of possible future climate changes on the selection of conservation areas. Accordingly, we believe that our bioclimatic modeling approach represents a useful tool with which to make decisions about the definition of protected areas, once the current potential distribution pattern of some selected species is known. Resumen: Examinamos los efectos del cambio climatico sobre los futuros patrones de distribucion de 20 especies de Cactaceae en un area protegida de Mexico. Nuestra area de estudio fue la Reserva de la Biosfera de Tehuacan-Cuicatlan en el centro de Mexico. Se seleccionaron las especies de Cactaceae porque a menudo son los elementos dominantes de las comunidades y juegan un importante papel social como fuente de alimentacion, materiales para construccion y combustible. Utilizamos una base de datos floristica y un modelo bioclimatico para examinar 19 parametros climaticos y obtener la distribucion potencial actual de cada especie. Seleccionamos tres escenarios climaticos futuros, basados en las predicciones relacionadas con cambios climaticos futuros. Consideramos los tres siguientes escenarios futuros: ( 1 ) incremento de 1° C y 10% menos lluvia; ( 2 ) incremento de 2° C y 10% menos lluvia y ( 3 ) incremento de 2° C y 15% menos lluvia. Cada escenario produjo patrones de distribucion potencial diferentes para las especies involucradas; estos patrones fueron analizados en relacion con los limites de la reserva. En particular, el tercer escenario mostro tres efectos distintos: ( 1 ) una contraccion drastica de la distribucion en la que la mayoria de las poblaciones remanentes habitaban areas restringidas fuera de los limites de la reserva o las especies se extinguieron; ( 2 ) las poblaciones remanentes permanecieron principalmente dentro de los limites de la reserva, y ( 3 ) aunque el patron de distribucion de la especie se contrajo, las poblaciones permanecieron dentro y fuera de los limites de la reserva. Nuestro resultados resaltan la importancia de considerar los efectos de posibles cambios futuros en el clima en la seleccion de areas de conservacion. Consecuentemente, consideramos que nuestra aproximacion bioclimatica representa una herramienta util para guiar la toma de decisiones concernientes a la definicion de areas protegidas una vez que se conozca el patron de distribucion potencial de algunas especies seleccionadas.