Snow cover changes are assessed for the Brunswick Peninsula in southern Patagonia (52.9°S to 53.5°S), located on the transition between the wet Pacific Ocean area and the drier leeward side of the Andes. We use the Normalized Difference Snow Index (NDSI) and a new index which we call Snowpower, combining the NDSI and the Melt Area Detection Index (MADI), to reconstruct the snow cover extent and its temporal distribution for the period 2000–2016, based on Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer Sensor (MODIS) MOD09GA products. Comparison of these satellite-derived products with available snow duration and snow height data for 2010-2016 at the local Club Andino ski center of Punta Arenas shows that the NDSI exhibits the best agreement. A reasonable and significant linear correlation is found between the MODIS NDSI snow cover extent and the mean monthly temperature at Punta Arenas Airport combined with the monthly snow accumulation at Jorge Schythe station at Punta Arenas city for the extended winter period (April to September) from 2000 to 2016. Snow cover changes within this time series are extended to 1972 and 1958 based on historical climate data of Jorge Schythe and Punta Arenas airport, repectively. The results show a significant decreasing trend of snow extent of 19% for Brunswick Peninsula for the 45-year period (1972–2016), which can be attributed to a statistically significant long-term warming of 0.71°C at Punta Arenas during the extended winter (April–September) in the same period. Multiple correlation with different climate variables indicates that solid precipitation has a relevant role on short-term snow cover variability, but is not related to the observed long-term snow cover decrease.
16 August 2023 in Science of The Total Environment
Several methods based on satellite data products are available to estimate snow cover properties, each one with its pros and cons. This work proposes and implements a novel methodology that integrates three main processes applied to MODIS satellite data for snow cover property reconstruction: (1) the increase in the spatial resolution of MODIS (MOD09) data to 250 m using a spectral fusion technique; (2) a new proposal of snow-cloud discrimination; (3) the daily spatio-temporal reconstruction of snow extent and its albedo signature using the endmembers extraction and spectral mixture analyses. The snow cover reconstruction method was applied to the Brunswick Peninsula, Chilean Patagonia, a low-elevation (<1500 m a.s.l.) mid-latitude area. The results show a 98% agreement between MODIS snow detection and ground-based snow measurements at the automatic weather station, Tres Morros (53.3174°S, 71.2790°W), with fractional snow cover values between 20% and 50%, showing a close relationship between snow and vegetation type. The number of snow days compiled from the MODIS data indicates a good performance (Pearson’s correlation of 0.9) compared with the number of skiing days at the Cerro Mirador ski center, Punta Arenas. Although the number of seasonal snow days showed a significant increasing trend of 0.54 days/year in the Brunswick Peninsula during the 2000–2020 period, a significant decrease of −4.64 days/year was detected in 2010–2020.
31 December 2021 in Anales del Instituto de la Patagonia
La Reserva de Biosfera Cabo de Hornos (RBCH) alberga una biodiversidad y tipos de ecosistemas únicos a nivel mundial. Éstos han sido mucho menos estudiados que sus homólogos, los ecosistemas subpolares del hemisferio norte. El objetivo de este trabajo es presentar por primera vez una detallada descripción de los marcados gradientes climáticos de la RBCH y examinar cómo éstos se interrelacionan con la distribución de ecosistemas y formaciones vegetacionales. Primero, se generó una caracterización de la distribución espacial de los ecosistemas terrestres definidos por sus especies vegetales dominantes o características físicas marcadas. En segundo lugar, se realizó una caracterización espacial de las principales variables climáticas fisicas (temperatura, precipitación, velocidad del viento y la cubierta de nieve) de la RBCH utilizando tanto productos satelitales (MOD10CM) como productos climáticos grillados (CR2MET y ERA5). Éstos fueron luego contrastados con registros empíricos de las estaciones meteorológicas que son administradas por la Armada de Chile y/o la Dirección General de Aguas (DGA). En tercer lugar, se caracterizaron los gradientes climáticos en base a un Análisis de Componentes Principales (PCA) con las variables climáticas más representativas aquí analizadas: velocidad del viento, temperatura de verano, elevación, cubierta de nieve y precipitación anual Se detectaron dos comportamientos (gradientes) muy nítidos: (i) uno con forma con- céntrica asociado principalmente a la cubierta de nieve, temperaturas de verano y la elevación; y (ii) un patrón caracterizado por la precipitación (>50%) con una orientación inclinada en dirección noroeste (mayor precipitación) a sureste (menor precipitación) asociado con una tasa de disminución de precipitación a lo largo de 100 kilómetros de 30 mm/km (~54ºS). En cuarto lugar, se analizó la interrelación entre estos gradientes climáticos y la distribución de ecosistemas para la definición de los gradientes ambien- tales utilizando Componentes Canónicos (CCA) obteniendo una Inercia restringida de 0,74. Ambos gradientes climáticos influyeron significativamente sobre la distribución de los principales tipos de ecosistemas terrestres aquí descritos. Éstos se segregan principalmente por los gradiente de la elevación y la precipitación: los ecosistemas de glaciares, vegetación altoandina, bosque siempreverde y deciduos. La precipitación es el principal factor que segrega la distribución de los bosques siempreverde y de bosques mixtos (siempreverde-deciduos) y/o deciduos. Por otra parte, la distribución de los ecosistemas de turberas y praderas se asocia principalmente con la intensidad de los vientos en zonas más expuestas. Estudios recientes indican que cambios en el régimen de precipitación y temperatura, forzado principalmente por el Modo Anular del Sur (SAM) y la Oscilación Decadal del Pacífico (PDO), han favorecido el avance hacia mayores altitudes de los bosques de lenga (Nothofagus pumilio). Este ascenso en el gradiente altitudinal de los ecosistemas forestales genera una constricción en el área de los ecosistemas altoandinos ubicados por sobre el límite arbóreo. Por lo tanto, en el escenario de calentamiento global una de las floras más amenazadas en la RBCH corresponde a la flora subantártica altoandina.
The Magellanic sub‐Antarctic Forest is home to the world's southernmost avian community and is the only Southern Hemisphere analogue to Northern Hemisphere temperate forests at this latitude. This region is considered among the few remaining pristine areas of the world, and shifts in environmental conditions are predominantly driven by climate variability. Thus, understanding climate‐driven demographic processes is critical for addressing conservation issues in this system under future climate change scenarios. Here, we describe annual survival patterns and their association with climate variables using a 20‐year mark–recapture data set of five forest bird species in the Cape Horn Biosphere Reserve. We develop a multispecies hierarchical survival model to jointly explore age‐dependent survival probabilities at the community and species levels in a group of five forest passerines. At the community level, we assess the association of migratory behavior and body size with survival, and at the species level, we investigate the influence of local and regional climatic variables on temporal variations of survival. We found a positive effect of precipitation and a negative effect of El Niño Southern Oscillation on juvenile survival in the white‐crested Elaenia and a consistent but uncertain negative effect of temperature on survival in juveniles and 80% of adults. We found only a weak association of climate variables with survival across species in the community and no temporal trends in survival for any of the species in either age class, highlighting apparent stability in these high austral latitude forests. Finally, our findings provide an important resource of survival probabilities, a necessary input for assessing potential impacts of global climate change in this unique region of the world.
31 December 2021 in Anales del Instituto de la Patagonia
La Reserva de la Biosfera Cabo de Hornos, Chile, ha sido identificada como un área de alta diversidad de briófitas y se ha sugerido que también lo sea para los líquenes. Sin embargo, en contraste con los extensos estudios de briófitas, sólo se habían realizado inventarios preliminares de líquenes en esta reserva. Realizamos el primer estudio florístico intensivo sobre la diversidad de líquenes en la isla Navarino durante los veranos australes de 2005 y 2008. Exploramos los principales tipos de hábitat de la isla, incluyendo áreas costeras, bosques siempreverdes y caducifolios, complejo de tundra de Magallanes y hábitats altoandinos (“alpinos”) en las cumbres de las montañas. Se consideraron los diferentes sustratos sobre los que crecen los líquenes: corteza, madera (incluidos troncos, tocones), tierra, musgos y rocas. Registramos un total de 416 taxones, aunque algunos de ellos no se identificaron a nivel de especie. Un resultado principal es el hallazgo de dos especies que se proponen como nuevas: el liquen Candelariella magellanica y el hongo sapróbico Sclerococcum nothofagi que crece sobre la corteza de árboles del género Nothofagus. Además, una especie de hongo liquenícola, Tremella haematommatis, se registró por primera vez en la isla Navarino. Estos resultados proporcionan evidencia adicional sobre la gran diversidad de líquenes que se conservan en la Reserva de la Biosfera Cabo de Hornos