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Introducción
La vainilla (Vanilla spp.) es una de las orquídeas más cultivadas a nivel mundial (Flanagan y Mosquera, 2016). Su demanda abarca la industria alimentaria, farmacéutica, de perfumería y cosmética (Azofeifa-Bolaños et al., 2014). Las especies: Vanilla planifolia Jacks. ex Andrews, V. pompona Schiede y V. tahitensis J.W. Moore., son las más importantes en el mundo, por ser productoras de vainillina natural (Flores et al., 2017).
De los tres taxa antes citados, V. planifolia además de ser el más aprovechado para fines comerciales y el segundo saborizante natural más importante (Luna-Guevara et al., 2016), tiene el estatus de Sujeta a Protección Especial en la NOM-059-SEMARNAT-2010 (Semarnat, 2010). Lo anterior, principalmente, se debe a la deforestación y fragmentación de su hábitat (selvas medianas perennifolias) y a la extracción ilegal de individuos para establecer plantaciones comerciales (Soto y Dressler, 2010). Además, la especificidad de sus polinizadores y dispersores naturales es un elemento que incrementa el riesgo de que sus poblaciones silvestres desaparezcan (Salazar et al., 2014).
Las estrategias más empleadas para su conservación incluyen la creación de bancos de germoplasma, el mejoramiento de las condiciones en las plantaciones y la conservación in vitro (Bello-Bello et al., 2015). Para ello, se requiere conocer el estado de sus poblaciones, definir acciones que integren valores comerciales, biológicos y culturales, así como diseñar programas específicos de conservación (Herrera-Cabrera et al., 2012; Salazar et al., 2014; Hernández-Ruíz et al., 2016).
Una de las herramientas relevante en la protección y conservación de especies amenazadas es la aplicación de modelos de distribución de especies (MDE) (Baldwin, 2009; Cassini, 2011; Mateo et al., 2011). Dichos modelos, basados en la presencia de los taxones, permiten determinar los factores ambientales que delimitan su distribución o redistribución (Cassini, 2011). Además, facilitan la implementación de procedimientos para la repoblación de especies vegetales y animales (Loiselle et al., 2003; Benito y Peñas, 2007; Obregón et al., 2014; Figueroa et al., 2016).
En México, los MDE se han aplicado para identificar patrones de distribución y establecer zonas prioritarias para la conservación de avifauna (Jacinto-Flores et al., 2017), reptiles (Paredes et al., 2011) y plantas (Villaseñor y Téllez-Valdés, 2004; Peters et al., 2014).
En virtud de la importancia económica y cultural de la vainilla para México y el mundo (Hernández, 2011), con este trabajo se busca aportar elementos sobre la distribución actual de Vanilla planifolia en el noreste del país, ya que a la fecha se carece de evidencias recientes que documenten su presencia en el estado de San Luis Potosí; además, tampoco existe información básica que fundamente el diseño de acciones para la conservación de su germoplasma.
Así, los objetivos de la presente investigación fueron identificar los sitos actuales de distribución de Vanilla planifolia, modelizar su distribución potencial y definir, de manera conjunta con habitantes locales, acciones para su conservación en la región de la Huasteca Potosina.
Materiales y Métodos
Área de estudio
La Huasteca Potosina se localiza en el estado de San Luis Potosí está integrada por dos subregiones denominadas Huasteca Norte y Huasteca Sur (Inegi, 2017). En esta última, ubicada en la porción de barlovento de la Sierra Madre Oriental, se sitúa la zona vainillera (Reyes et al., 2018) (Figura 1). El clima predominante corresponde al semicálido subhúmedo; en una pequeña porción prevalece el cálido subhúmedo, al norte y noreste; y en un segmento del municipio Xilitla, el templado húmedo. La precipitación varía de 1 500 a 3 000 mm anuales, con una temperatura media anual de 16 a 24 °C (Inegi, 2017).
Distribución actual y potencial
Para definir la distribución actual de la especie en la región de estudio, se hizo una búsqueda de registros en las colecciones: Herbario Nacional de México (MEXU), de la Universidad Nacional Autónoma de México; y Herbario Isidro Palacios del Instituto de Investigaciones de Zonas Desérticas (IIZD), perteneciente a la Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Además de, consultar la base de datos de la Red Mundial de Información sobre Biodiversidad (Remib, 2018). El resultado fue de dos registros de Vanilla planifolia para San Luis Potosí, correspondientes a una misma colecta, depositados en el MEXU y en el IIZD.
Asimismo, se obtuvo información de la base de datos del Macroproyecto de investigación aplicada para el fortalecimiento de la producción de vainilla en México 2013-2015, sobre productores que refieren la presencia de la especie en relictos de selva mediana, acahuales y en los sistemas agroforestales conocidos como te´lom y cuayo de la Huasteca; se identificaron 21 agricultores, a quienes se les aplicó un cuestionario con preguntas semiestructuradas. En este instrumento de carácter cualitativo, se incorporaron aspectos referentes (entre otros datos de interés de la especie) a la capacidad del entrevistado para distinguir diferentes tipos de vainilla, a su conocimiento de los sitios donde habita V. planifolia de forma silvestre y sobre la certeza de que eran poblaciones sin manejo previo (cultivada).
Para fines de la investigación, de acuerdo con lo señalado en la Ley General de Vida Silvestre, se consideró como especie silvestre a: “los organismos que subsisten sujetos a los procesos de evolución natural y que se desarrollan libremente en su hábitat, incluyendo sus poblaciones menores e individuos que se encuentran bajo el control humano, así como los ferales” (Semarnat, 2018).
A partir de las entrevistas, efectuadas entre febrero y septiembre de 2014, se llevaron a cabo recorridos de campo para verificar la presencia del taxon. Se identificaron 28 sitios, los cuales fueron georreferenciados con un GPS Garmin Colorado 600. Además de las coordenadas de cada lugar, se obtuvo información sobre el tipo de tutor que sostiene a la planta, la altura del bejuco, el número de frutos, el porcentaje de sombra y las características ambientales predominantes.
Asimismo, se colectaron ejemplares botánicos (Ricker, 2014) los cuales fueron depositados en el Herbario IIZD para su posterior identificación, mediante el uso de claves taxonómicas (Soto, 2003; Soto y Dressler, 2010).
Los datos georreferenciados en campo (28) y el registro obtenido en los herbarios MEXU e IIZD fueron los insumos primordiales del MDE, el cual se basó en el algoritmo de Máxima Entropía, denominado Maxent. Dicho modelo permite inferir sitios de presencia de cierta especie, en función de registros reales de su existencia en localidades específicas y las condiciones ambientales predominantes (Cassini, 2011; Mateo et al., 2011). Además, se incorporaron las capas bioclimáticas (BIO) de la base de datos WorldClim-Global Climate Data (http://www.worldclim.org/), de vegetación y uso de suelo serie V (VUS), altitud (MDT) y edafología serie V (EDA) de Inegi (https://www.inegi.org.mx/datos/); las cuales se transformaron a formato raster y se estandarizaron a un tamaño de celda de 30 × 30 m (Cuadro 1).
Cuadro 1 Variables bioclimáticas y físicas empleadas en el modelo de distribución potencial.
| Clave | Variable |
|---|---|
| BIO1 | Temperatura promedio anual |
| BIO2 | Oscilación diurna de la temperatura |
| BIO3 | Isotermalidad |
| BIO4 | Estacionalidad de la temperatura |
| BIO5 | Temperatura máxima promedio del periodo más cálido |
| BIO6 | Temperatura mínima promedio del periodo más frío |
| BIO7 | Oscilación anual de la temperatura |
| BIO8 | Temperatura promedio del cuatrimestre más lluvioso |
| BIO9 | Temperatura promedio del cuatrimestre más seco |
| BIO10 | Temperatura promedio del cuatrimestre más cálido |
| BIO11 | Temperatura promedio del cuatrimestre más frio |
| BIO12 | Precipitación anual |
| BIO13 | Precipitación del periodo más lluvioso |
| BIO14 | Precipitación del periodo más seco |
| BIO15 | Estacionalidad de la precipitación |
| BIO16 | Precipitación del cuatrimestre más lluvioso |
| BIO17 | Precipitación del cuatrimestre más seco |
| BIO18 | Precipitación del cuatrimestre más cálido |
| BIO19 | Precipitación del cuatrimestre más frío |
| VUS20 | Vegetación |
| MDT21 | Uso de suelo |
| EDA22 | Elevación |
Se hicieron repeticiones por medio de la alternancia de distintas capas, tanto cualitativas como cuantitativas y los settings se calibraron a 25 %, 50 % y 75 % para definir el porcentaje de evaluación (Benito y Peñas, 2007; Cassini, 2011). El principal criterio para elegir el mejor modelo fue un valor de la curva ROC2 mayor a 75 % (Muñoz y Felicísimo, 2004). Los coeficientes, AUC de entrenamiento (0.953) y AUC de evaluación (0.939) fueron cercanos a 1, lo cual indica alta confiabilidad, por encima de la predicción al azar que garantizan la robustez del modelo.
El MDE resultante se exportó al programa ArcGis 10.2 sobre una imagen de satélite SPOT correspondiente a febrero de 2016, para cotejar su coincidencia con las áreas ocupadas por las selvas (hábitat natural de la especie). Finalmente, se calculó la superficie donde potencialmente podría distribuirse V. planifolia.
Acciones para la conservación
Con el fin de intervenir en el territorio e involucrar a los pobladores locales en la conservación de la especie, se eligió la localidad de Jalpilla en Axtla de Terrazas para diseñar acciones de conservación, mediante procesos participativos orientados a la acción y al compromiso personal para la protección ambiental. El criterio de selección fue el respaldo de los agricultores para que el proyecto se llevara a cabo.
Las metodologías participativas son herramientas que ayudan a descifrar las razones por la cuales una comunidad que posee algún tipo de recurso toma sus decisiones y, permite, al mismo tiempo, delinear algunas acciones para su protección (Herlihy y Knapp, 2003). Dichas metodologías se basan en la intervención activa de los habitantes locales y se componen de dinámicas de grupo, sociodramas, rutas críticas, mapas y otros medios que propicien la participación, el análisis y la reflexión de los participantes. A diferencia de otros métodos, este enfoque no busca la representatividad, ya que cada caso de estudio suele ser único, además por su naturaleza cualitativa tampoco demandan de un análisis estadístico para su validación (Reyes et al., 2013).
La metodología empleada incluyó la realización de talleres de evaluación participativa, recorridos de campo, aplicación de entrevistas semiestructuradas y observación participante. Las dos últimas actividades son instrumentos complementarios mediante los cuales fue posible triangular y cotejar la información obtenida en los talleres.
En Jalpilla, se realizaron tres talleres participativos, con una asistencia en promedio de 8 a 10 productores, entre ellos los dueños de los predios en los que se ubicaron individuos de V. planifolia.
El primero, de reconocimiento, tuvo la finalidad de identificar a los propietarios de los predios con presencia de la especie de interés; obtener información general del sistema de producción; sus usos e importancia económica. El segundo, de la conservación, se implementó para reconocer la percepción de los participantes sobre la conservación y las acciones implementadas para preservar el taxon. El tercero, acciones para la conservación, tuvo como objetivos identificar y definir sitios prioritarios para preservarlo mediante diferentes esquemas propuestos y discutidos con los asistentes.
Adicionalmente, se capacitó a los participantes sobre la valoración de los recursos genéticos, la importancia de la biodiversidad local y las posibilidades que ofrecen los nuevos programas de conservación.
Como resultado de la intervención, los participantes de los talleres propusieron y definieron, mediante un consenso, áreas de exclusión como medida principal para proteger la especie. Para ello, fue necesario contar con la anuencia de los poseedores legales de dichos terrenos y su consentimiento para implementar las acciones previamente acordadas. Para delimitar con mayor precisión las áreas propuestas, estas fueron georreferenciadas en campo con un GPS Garmin Colorado 600. Finalmente, toda la información se representó en una imagen de satélite SPOT de febrero de 2016, impresa en color verdadero y mostrada al grupo, para validar los resultados.
Resultados
Distribución actual y potencial de Vanilla planifolia
Los únicos registros de herbario para Vanilla planifolia en San Luis Potosí corresponden a Tanjasnec, San Antonio, en una selva mediana perennifolia, su fecha de colecta fue el 4 de mayo de 1979 y el colector Janis Alcorn. En esta investigación se identificó la presencia de la especie en 28 sitios pertenecientes a 17 localidades (incluida Tanjasnec), de los municipios: Aquismón, Axtla, Huehuetlan, Matlapa, San Antonio, Tancanhuitz y Tamazunchale en la Huasteca Potosina (Figura 2).
Las características de estos lugares indican que V. planifolia se desarrolla en altitudes de 100 a 767 m, en terrenos con pendientes ligeras (5 %) a moderadas (>10 %). La temperatura mínima oscila entre 5 y 14 °C y la máxima de 26 a 36 °C. La precipitación varía de 1 600 a 2 500 mm anuales. En todos los sitios, el tipo de vegetación predominante corresponde a selva mediana (perennifolia y subperennifolia) (Figura 3).
Figura 3 Especímenes de Vanilla planifolia Jacks. ex Andrews, localizados en los relictos de selva (1) y sistemas agroforestales (2).
Los principales tutores asociados a la vainilla fueron: cafesillo (Psychotria sp.), palo vidrioso [Dendropanax arboreus (L.) Decne. & Planch.], aguacate (Persea americana L.), guácima (Guazuma ulmifolia Lam.) y capulín (Prunus serotina Ehrh.). En promedio, se observó un bejuco por árbol, con una longitud de cinco metros. Únicamente, se registraron dos plantas con frutos visibles durante toda la exploración. La ficha botánica de los ejemplares colectados puede ser consultada en la página virtual del Herbario Isidro Palacios del IIZD. (http://slpm.uaslp.mx/DetalleEjemplar.aspx?id=8Uky0ajgzwU=).
El modelo de distribución potencial definió una superficie de 85.5 km2 (Figura 4), cuya zona con mayor probabilidad de presencia (71-87 %) correspondió a la porción central de los municipios Matlapa, Tamazunchale, Coxcatlán, San Antonio y Tancanhuitz; la parte oeste de Huehuetlán y el sureste de Aquismón.
Es importante aclarar que, si bien existen las condiciones ambientales propicias para el desarrollo de V. planifolia en el sur de la Huasteca Potosina, las escasas áreas con vegetación arbórea nativa, debido a la fragmentación de las selvas en la región, impiden el desarrollo de la especie.
Las variables que contribuyeron en mayor proporción a la explicación del modelo de distribución potencial fueron: i) la precipitación anual (76.7 %); ii) el tipo de vegetación (9.4 %); y iii) el tipo de suelo (6.3 %). El resto de las variables tuvieron contribuciones menores a 5 %.
Acciones para la conservación de Vanilla planifolia
En la localidad de Jalpilla, los productores coincidieron en señalar que la especie habita en la zona de forma silvestre desde hace más de 100 años. Las plantas fueron descubiertas por sus abuelos, quienes las cosechaban de forma esporádica para comerciar sus vainas en los mercados locales. Asimismo, señalan que los primeros productores de vainilla propiciaban su desarrollo en los sistemas agroforestales tradicionales te´lom (teenek) y cuayo (Náhuatl), los cuales albergan una gran cantidad de especímenes silvestres.
Para los productores de vainilla, conservar consiste en la preservación de los individuos sin dejar de utilizarlos; 80 % de ellos realiza la selección de ciertos individuos, los cuida y reproduce para, posteriormente, aprovecharlos. Sin embargo, permiten que el clon original, en su condición silvestre, persista sin manejarlo, ni dañarlo.
La creación de áreas de exclusión donde se prohíban las actividades agrícolas y se evite la depredación de las poblaciones de V. planifolia, destaca como una de las primeras acciones para proteger la especie.
Las cuatro zonas propuestas comprenden una superficie de 12.8 ha y se ubican en terrenos poco accesibles para los productores, lo que constituye una limitante para el aprovechamiento agrícola, pero resultó ser una fortaleza para la conservación del taxon a escala local (Figura 5).
Figura 5 Áreas de exclusión y protección para Vanilla planifolia Jacks. ex Andrews, en Jalpilla, Axtla, San Luis Potosí.
Para lograr la conservación de la vainilla, de todas las opciones presentadas y discutidas con los productores, el establecimiento de una Unidad de Manejo para la Conservación de Vida Silvestre (UMA) fue la opción más viable. Aunque, no se definió el tipo de aprovechamiento (intensivo o extensivo), sí se estableció la ruta crítica para llevar a cabo esta iniciativa en el mediano y largo plazo (Figura 6).
Discusión
A partir del 2003, se ha presentado un aumento en el interés por el cultivo de V. planifolia en la Huasteca Potosina, esto por su valor económico en el mercado (Sedarh, 2012; Reyes et al., 2018); sin embargo, existen pocas iniciativas para lograr su conservación. Las principales amenazas que enfrenta la especie son el saqueo de sus poblaciones silvestres para establecer nuevas plantaciones y la deforestación (Soto y Dressler, 2010; Flanagan y Mosquera, 2016).
La disminución o desaparición de sus poblaciones silvestres se acentúa, principalmente, en lugares donde se intensificó su cultivo, predominan hábitats severamente fragmentados, o por la introducción de otros cultivos (Azofeifa-Bolaños et al., 2014; Flores et al., 2017).
En el ámbito nacional, los registros de V. planifolia corresponden a los estados de Oaxaca, Chiapas y Quintana Roo (Schlüter et al., 2007; Conabio, 2010). Uno de los últimos trabajos de recolecta en campo, realizado entre 2008 y 2014 por Flores et al. (2017), ubica la mayoría de ellos en Quintana Roo. Aunque, incluyen dos colectas para San Luis Potosí: Vanilla planifolia y V. odorata, ambos son ejemplares de herbario. Si bien, los autores no indican a que herbarios corresponden las colectas, es muy probable que el registro de Vanilla planifolia sea el mismo de Tanjasnec encontrado en MEXU. Lo anterior se deduce a partir de la ubicación geográfica del sitio (región Huasteca) en la cartografía correspondiente. Caso contrario ocurre con V. odorata, cuya posición en la cartografía lo sitúa en la zona árida del estado, donde las condiciones ambientales de la región hacen imposible la presencia de esta especie en forma silvestre.
Es importante destacar que en la investigación que aquí se documenta se encontraron, después de 33 años del primer registro, ejemplares de V. planifolia en 28 sitios (Figura 2); aunque su presencia es muy escasa. Además de estos sitios, existe un área potencial mayor a 85 km2 con características ambientales propicias para el desarrollo de la especie, de acuerdo con el MDE obtenido (Figura 4). Superficie que contrasta con lo citado para Oaxaca (17 139 km2), así como con la calidad del hábitat (buena a moderada) (Hernández-Ruíz et al., 2016). Lo anterior se explica por al alto grado de fragmentación y degradación de las selvas de la región Huasteca (Reyes et al., 2006).
Hernández-Ruíz et al. (2016) señalan que la precipitación del cuatrimestre más lluvioso tiene un papel fundamental en la predicción del modelo, que coincide con los resultados obtenidos para la Huasteca Potosina. Al respecto, se consigna en la literatura que la cantidad de precipitación en épocas lluviosas, vinculada a un periodo seco bien marcado (canícula o sequía interestival) es determinante para la productividad de la vainilla (Exley, 2011).
Si bien, el principal interés de los habitantes en el área de estudio por la vainilla es de tipo económico, también es posible inferir un tipo de relación económico-cultural, ya que su conservación data, al menos, desde hace dos siglos (Alcorn, 1983; Moreno-Calles et al., 2013). De acuerdo con los resultados obtenidos, la mayoría de las poblaciones sin manipulación humana destinadas a la conservación y recolección se ubican en el te´lom/cuayo, “agrobosques” donde el manejo de los recursos naturales se lleva a cabo a partir del conocimiento ancestral resguardado por los productores (Moreno-Calles et al., 2013); además albergan la mayor cantidad de especímenes silvestres, comparados con el resto de los sistemas de producción presentes en la región.
Al respecto, existe un amplio consenso para lograr la conservación y el uso sostenible de los parientes silvestres de una especie, mediante la aplicación, en forma integrada, de estrategias in situ y ex situ. En el ámbito mundial, se hace referencia que además de conservar dichos taxa es necesario respetar, preservar y mantener los conocimientos indígenas y locales asociados (FAO, 2017).
En este sentido, el modelo de conservación conocido como Circa Situm o Conservación Basada en el Agricultor permite el aprovisionamiento del hábitat y el flujo de genes en paisajes agrícolas alterados, pero dentro de la esfera nativa de la especie (Boshier et al., 2004; Dawson et al., 2013). Dicho modelo, propuesto en países como Colombia (Flanagan y Mosquera, 2016; Flanagan et al., 2018) podría ser una alternativa para proteger a Vanilla planifolia; y así, contribuir al fortalecimiento de los medios de vida rurales. Un ejemplo es el programa de conservación para el germoplasma de vainilla en la región del Totonacapan, Veracruz (Herrera-Cabrera et al., 2012; Salazar et al., 2014).
En México, son insuficientes las estrategias para la conservación de vainilla silvestre (March et al., 2009). Destacan algunas iniciativas de conservación in situ y ex situ, dirigidas por instituciones de educación superior. El Sistema Nacional de los Recursos Fitogenéticos (Sinarefi) propuso esquemas de conservación que incluían la formación de capacidades y el uso y potenciación de la vainilla. Sin embargo, todos con escasa participación de los habitantes locales.
La conservación in situ basada en el agricultor y combinada con esquemas de aprovechamiento como las UMA son opciones factibles de aplicarse para fortalecer la economía, la cultura y los sistemas de producción locales (Salazar et al., 2014). Si se considera que V. planifolia, está presente en una buena parte del sur de la Huasteca Potosina, donde se concentra la producción de vainilla (Reyes et al., 2018), dicha estrategia resultaría ser la más adecuada para su.
Una UMA, además de promover la participación social para la conservación de la vida silvestre, mejoraría el nivel de vida económico de los habitantes locales, a través de la extracción ordenada de los recursos naturales, en particular de la vainilla. Al mismo tiempo, se busca el empoderamiento de las comunidades mediante el manejo colectivo de la biodiversidad (Conafor, 2009).
Los nuevos programas de conservación que se aplican en el mundo, como las Directrices voluntarias para la conservación y el uso sostenible de parientes silvestres de cultivos, representan una oportunidad para los agricultores de la Huasteca Potosina, quienes han salvaguardado durante varios siglos las poblaciones de V. planifolia (FAO, 2017).
Conclusiones
Se documenta por primera vez para San Luis Potosí, después de cuarenta años, la presencia de Vanilla planifolia en 28 sitios pertenecientes a 17 localidades de ocho municipios de la Huasteca Potosina. Además de, los sitios georreferenciados, se identifica y cuantifica un área potencial superior a 85 km2, que reúne las características ambientales propicias para el desarrollo de la especie. La relación economía-cultura-conservación de la vainilla en la región tiene una antigüedad de al menos dos siglos. Si bien, los habitantes realizan un manejo empírico de sus poblaciones, se requiere complementarlo con conocimientos científicos que permitan una mejor conservación de la especie. Además de, impulsar esquemas de aprovechamiento regulado que fortalezcan los medios de vida local y diversifiquen, al mismo tiempo, los sistemas de producción tradicionales.
