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Protected areas and Andean ecosystems in Colombia under land-use/land-cover and climate change: habitat loss, connectivity decline, and hydroclimatic vulnerability

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dc.contributor.advisorClerici, Nicola
dc.contributor.gruplacGrupo de Ecología Funcional y Ecosistémica (EFE)
dc.creatorRubiano Calderón, Kristian David
dc.creator.degreeDoctor en Ciencias Biomédicas y Biológicas
dc.creator.degreeLevelDoctorado
dc.date.accessioned2026-05-08T19:32:20Z
dc.date.available2026-05-08T19:32:20Z
dc.date.created2026-05-07
dc.descriptionEsta tesis evalúa cómo el cambio de uso y cobertura del suelo y el cambio climático afectan la pérdida de hábitat, la conectividad del paisaje y la distribución espacial de ecosistemas andinos en Colombia, con énfasis en áreas protegidas, bosques andinos y páramos. El trabajo integra análisis retrospectivos y prospectivos para entender cómo las presiones humanas y climáticas están transformando paisajes de alta importancia para la biodiversidad, la regulación hídrica y la planificación de la conservación. Primero, se analizaron los cambios en pérdida de hábitat natural y conectividad del paisaje en 50 áreas protegidas de Colombia y sus zonas circundantes de 10 y 20 km durante los periodos de conflicto armado (2009–2016) y posacuerdo (2016–2023). A partir de MapBiomas Colombia v2.0 y del índice Equivalent Connected Area, se encontró que la deforestación y la pérdida de vegetación natural no forestal aumentaron después de 2016, especialmente en la transición Andes–Amazonia. Aunque las áreas protegidas mantuvieron una conectividad relativamente alta, sus zonas de amortiguación mostraron mayores pérdidas y una fragmentación creciente, lo que indica que proteger únicamente los núcleos de conservación no es suficiente para mantener los flujos ecológicos. Segundo, se proyectó la deforestación de los bosques andinos bajo escenarios de continuidad de las tendencias actuales y de mayor gobernanza para 2018–2030 y 2030–2050. Los resultados muestran que el fortalecimiento institucional y de las políticas de uso del suelo podría reducir sustancialmente la pérdida futura de bosque, mientras que un escenario de baja intervención mantendría presiones importantes, especialmente sobre bosques basales y fragmentados. Finalmente, la tesis evaluó la vulnerabilidad hidroclimática de ecosistemas tropicales húmedos de alta montaña, con énfasis en los páramos andinos. Bajo un escenario de altas emisiones, se proyectan cambios importantes en temperatura, precipitación, extremos y estacionalidad, con implicaciones para la biodiversidad, la regulación hídrica y la resiliencia de estos ecosistemas. En conjunto, los resultados resaltan la necesidad de fortalecer la gobernanza territorial, restaurar la conectividad en zonas de amortiguación, proteger corredores altitudinales y anticipar riesgos climáticos en la planificación de la conservación.
dc.description.abstractThis thesis assesses how land-use/land-cover change and climate change affect habitat loss, landscape connectivity, and the spatial distribution of Andean ecosystems in Colombia, with emphasis on protected areas, Andean forests, and páramos. It combines retrospective and prospective analyses to understand how human pressures and climatic change are reshaping landscapes of high relevance for biodiversity conservation, water regulation, and environmental planning. First, the thesis evaluates natural habitat loss and landscape connectivity across 50 Colombian protected areas and their surrounding 10-km and 20-km buffer zones during the armed-conflict (2009–2016) and post-agreement (2016–2023) periods. Using MapBiomas Colombia v2.0 and the Equivalent Connected Area index, the results show that deforestation and natural non-forest vegetation loss increased after 2016, with the strongest signals in the Andes–Amazon transition. Although protected-area cores retained relatively high connectivity, surrounding landscapes experienced stronger connectivity declines and increasing fragmentation, suggesting that safeguarding protected areas alone is not enough to maintain ecological flows across the broader conservation network. Second, the thesis projects deforestation in Colombian Andean forests under Business-as-Usual and Governance scenarios for 2018–2030 and 2030–2050. The results indicate that stronger governance and land-use policy implementation could substantially reduce future forest loss, whereas the continuation of current trends would maintain significant deforestation pressure, particularly in basal and fragmented forests. These projections highlight the importance of institutional capacity, enforcement, and regionally targeted conservation strategies. Finally, the thesis assesses the hydroclimatic vulnerability of humid high-elevation tropical ecosystems, with particular attention to Andean páramos. Under a high-emissions scenario, projected shifts in temperature, precipitation, extremes, and seasonality are expected to breach current hydroclimatic spaces in several areas, with consequences for biodiversity persistence, water supply, and ecosystem resilience. Overall, this thesis shows that conservation planning in Colombia must integrate habitat protection, landscape connectivity, stronger territorial governance, and climate adaptation. Priority actions include restoring buffer-zone connectivity, targeting active deforestation fronts, protecting elevational corridors, and safeguarding headwater ecosystems that support downstream water security.
dc.format.extent153 pp
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.48713/10336_47781
dc.identifier.urihttps://repository.urosario.edu.co/handle/10336/47781
dc.language.isoeng
dc.publisherUniversidad del Rosario
dc.publisher.departmentEscuela de Medicina y Ciencias de la Salud
dc.publisher.programDoctorado en Ciencias Biomédicas y Biológicas
dc.rightsAttribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International*
dc.rights.accesRightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accesoAbierto (Texto Completo)
dc.rights.licenciaPARGRAFO: En caso de presentarse cualquier reclamación o acción por parte de un tercero en cuanto a los derechos de autor sobre la obra en cuestión, EL AUTOR, asumirá toda la responsabilidad, y saldrá en defensa de los derechos aquí autorizados; para todos los efectos la universidad actúa como un tercero de buena fe.
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/*
dc.source.instnameinstname:Universidad del Rosario
dc.source.reponamereponame:Repositorio Institucional EdocUR
dc.subjectÁreas protegidas
dc.subjectEcosistemas andinos
dc.subjectCambios de uso y cobertura del suelo
dc.subjectPérdida de hábitat
dc.subjectConectividad del paisaje
dc.subjectVulnerabilidad hidroclimática
dc.subjectColombia
dc.subject.keywordProtected areas
dc.subject.keywordAndean ecosystems
dc.subject.keywordLand-use/land-cover change
dc.subject.keywordHabitat loss
dc.subject.keywordLandscape connectivity
dc.subject.keywordHydroclimatic vulnerability
dc.subject.keywordColombia
dc.titleProtected areas and Andean ecosystems in Colombia under land-use/land-cover and climate change: habitat loss, connectivity decline, and hydroclimatic vulnerability
dc.title.TranslatedTitleÁreas protegidas y ecosistemas andinos en Colombia bajo cambios en el uso y cobertura del suelo y el clima: pérdida de hábitat, disminución de la conectividad y vulnerabilidad hidroclimática
dc.typedoctoralThesis
dc.type.hasVersioninfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion
dc.type.spaTesis de doctorado
local.department.reportEscuela de Medicina y Ciencias de la Salud
local.regionesBogotá
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