Maxent para modelos de distribución de especies

Igual has oído hablar de Maxent y sus aplicaciones ambientales en el ámbito de la modelización de distribución de especies. ¿Sabes cómo funciona, qué recursos necesitas y a qué problemas te enfrentarás al intentar manejarlo? Te contamos cómo trabajar con Maxent y los principales aspectos a tener en cuenta cuando manejes tu cartografía de distribución de especies.

La utilidad de Maxent

Maxent permite generar mapas de distribución potencial de especies pudiendo descargar el programa, de forma gratuita, desde su web y trabajando de manera autónoma sin necesidad de instalaciones o incorporación en programas como QGIS, gvSIG o ArcGIS. Puedes generar tus modelos de distribución de especies empleando dos recursos de análisis. Por un lado, necesitarás incorporar un archivo tabulado de coordenadas de distribución de la especie y, por otro, necesitarás incorporar un repertorio de capas ambientales sobre las que modelizar la distribución potencial. Dos sencillos conjuntos de datos ante los que tendrás que prestar atención si quieres que la modelización se lleve a cabo adecuadamente sin quedar parado ante errores. Calibrar las variables ambientales y alinear sus píxels es el reto clave para correr Maxent sin problemas y conseguir integrar tus datos en su entorno de trabajo.

Los modelos predictivos de Maxent son generados en formato ASCII y representados bajo tres sistemáticas: Logistic, Cumulative y Raw. La opción Logistic te mostrará valores con una probabilidad de éxito entre 0 y 1 por píxel. La opción Raw también trabajará con probabilidades entre 0 y 1, pero en este caso, como valor proporcional a cada pixel con respecto a la superficie total del territorio analizado. Por el contrario, la opción Cumulative identificará tus datos respecto a un porcentaje.

Junto a tus mapas resultantes encontrarás las correspondientes gráficas de interpretación que te advertirán de los pesos que adquieren las variables empleadas y los intervalos de mayor confianza para encontrar a la especie en cada variable.

Requerimientos cartográficos

Maxent necesitará siempre de un conjunto de coordenadas a introducir junto a cartografía basada en variables ambientales a las que está sometida la especie. Ambos grupos de archivos deberán encontrarse en formato CSV y ASC respectivamente. Aquí es donde entran en juego tus destrezas trabajando la cartografía y asignando adecuadamente las coordenadas de trabajo en la modelización. Maxent no admitirá naturalezas de archivos cartográficos dispares y sus variables de análisis deben estar estandarizadas debiendo cumplir las siguientes premisas:

Presentar igual tamaño de resolución para todas las variables
Discriminar entre variables cuantitativas y variables cualitativas
Presentar iguales límites espaciales para todas las variables
Disponer de los píxels perfectamente alineados entre variables

Interpolaciones, conversiones de formatos, procesos de rasterización o reclasificaciones son algunos de los análisis necesarios para adaptar las variables implicadas en el análisis. Disponer de buenas destrezas en herramientas de geoprocesamiento en el entorno ráster es imprescindible si deseas elaborar y procesar tus variables ambientales, sino… no te esfuerces. Interpolar datos temáticos, ensamblar mosaicos, generar zonas de influencia y proximidad a recursos naturales, construir modelos digitales de terreno o completar territorialmente la ausencia de datos son los principales análisis necesarios para conseguir el repertorio temático de variables a incorporar en Maxent.

Manejarnos con la correcta codificación de coordenadas mediante sus valores X e Y, o longitud y latitud, es uno de los conocimientos básicos con los que deberíamos contar a la hora de trabajar cualquier mapa temático. Si no quieres que tus coordenadas sean rechazadas por Maxent, asegúrate de trabajar perfectamente los sistemas de referencia empleados en tus capas base y definir las coordenadas de manera correcta según la proyección o el huso al que pertenezcan. Maxent no procesará tu modelo en el caso de que:

Las coordenadas se encuentren fuera del rango territorial de análisis
Las coordenadas no se encuentren tabuladas según las premisas de entrada
Las coordenadas no estén gestionadas en los mismos sistemas de referencia de las variables ráster

Si no cuentas con tus propias variables ambientales, siempre puedes recurrir a plataformas que ofrezcan datasets de aspectos ambientales, como datos de temperatura, usos del suelo o modelos digitales de terreno que ilustren aspectos morfológicos del territorio. Algunas plataformas que puedes utilizar para descargar datos de partida son WorldClim o TerraClimate, aunque se encuentran centradas principalmente en variables de tipo climático.

Si no dispones de coordenadas de distribución, recursos como el GBIF pueden ayudarte a acceder a datos de distribución para infinidad de especies a partir de citas de observaciones y colecciones de organismos públicos y científicos.

Más allá de Maxent

Los resultados del modelo generado te identificarán las zonas con mayor probabilidad de encontrar a la especie bajo una hipotética dispersión o bajo un escenario de reintroducción. Sin embargo, los mapas mienten en función de su representación y simbología. No todo lo que reluce es oro y aspectos o análisis adicionales deben ser considerados a la hora de validar como viables las zonas territoriales de mayor éxito.

Considerar superficies territoriales basadas en áreas de campeo, trabajar la forma de los parches y evaluar la posibilidad de conectar teselas es vital para asegurar la viabilidad de la especie en el territorio. Junto a los modelos predictivos de Maxent puedes recurrir a otras herramientas complementarias que te permitan establecer conexiones ente espacios, evaluar la fragmentación del territorio o analizar la distribución de las unidades del paisaje. Herramientas como CircuitScape, Linkage Mapper, Corridor Designer, Conefor o Fragstats son algunas de las herramientas cartográficas complementarias a utilizar junto a los modelos de distribución de especies.