Introducción

Las invasiones biológicas acuáticas representan una de las principales causas de pérdida de biodiversidad y degradación funcional en ecosistemas continentales. Entre estas, el buchón de agua (Pontederia crassipes), una macrófita flotante originaria de la cuenca Amazónica, se ha convertido en una de las plantas invasoras más problemáticas a escala global debido a su alta tasa de crecimiento, su capacidad para reproducirse clonalmente y su tolerancia a ambientes eutrofizados. En Colombia, su expansión se ha visto favorecida por la alteración hidrológica de los humedales, el aumento de nutrientes asociados a actividades agrícolas y urbanas, y la ausencia de programas de manejo sostenido. Comprender los patrones espaciales de su distribución, así como los factores climáticos y ambientales que determinan su establecimiento, es fundamental para orientar estrategias de restauración, manejo adaptativo y prevención de nuevas invasiones. En este estudio se analiza la distribución geográfica del buchón en Colombia mediante registros de ocurrencia y modelación ecológica (Maxent), evaluando las variables bioclimáticas que más influyen en su potencial invasivo y examinando los departamentos con mayor concentración de reportes.

Metodologia

Se recopilaron registros de ocurrencia de Pontederia crassipes para Colombia a partir de la base de datos GBIF. Los datos fueron depurados eliminando duplicados, coordenadas erróneas y puntos fuera del rango geográfico del país. Para caracterizar la presencia por departamento, los puntos fueron intersectados con los polígonos administrativos del GADM, generando conteos y mapas de calor. Paralelamente, se descargaron las variables bioclimáticas de WorldClim (BIO1–BIO19) mediante el paquete geodata. La modelación del nicho ecológico se realizó utilizando Bioclim y Maxent (vía maxnet), extrayendo para cada punto valores ambientales y estimando la contribución relativa de cada variable. Finalmente, se generaron mapas de idoneidad del hábitat y gráficos de importancia de variables para interpretar los principales factores que determinan la distribución potencial de la especie.

Resultados

En este trabajo se muestran dos mapas distintos porque cada uno cumple una función diferente dentro del análisis ecológico y del modelamiento de nicho del buchón de agua:

## Total de registros cargados: 880
## Registros limpios y únicos en Colombia: 334
## Descargando capas ambientales para Colombia (puede tardar)...
## Capas ambientales preparadas para Colombia.
## Entrenando modelo Bioclim...
## Predicción completada.

Mapa Bioclim: Contexto ambiental real

Este primer mapa, obtenido a partir de las capas bioclimáticas, muestra la distribución espacial de las variables ambientales en Colombia, tales como temperatura, precipitación y rangos térmicos. Este mapa nos sirve para entender cómo es el escenario climático actual del país y proporciona el contexto sobre las condiciones que podrían favorecer o restringir la presencia de la planta.

## Iniciando selección de variables...
## Modelo Maxent se entrenará con: wc2.1_30s_bio_1 wc2.1_30s_bio_2 wc2.1_30s_bio_12 wc2.1_30s_bio_14 wc2.1_30s_bio_15
## Modelo Maxent entrenado exitosamente.
## Prediciendo idoneidad con Maxent (Variables seleccionadas)...

Mapa Maxent: Distribución potencial del buchón

El segundo mapa corresponde al resultado del modelo Maxent, que predice la adecuación ambiental o probabilidad de presencia del buchón en el territorio. Este mapa no representa el clima real, sino la respuesta del modelo frente a las variables más influyentes.

Donde su propósito es mostrar dónde el ambiente es más adecuado para la especie según los datos de presencia, identificar zonas con riesgo de expansión y comparara la predicción vs. realidad actual de ocurrencias reportadas.

## # A tibble: 28 × 2
##    NAME_1          N_presencias
##    <chr>                  <int>
##  1 Bogotá D.C.               63
##  2 Santander                 52
##  3 Cundinamarca              22
##  4 Amazonas                  21
##  5 Caquetá                   21
##  6 Antioquia                 19
##  7 Valle del Cauca           16
##  8 Magdalena                 13
##  9 <NA>                      13
## 10 Casanare                  10
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Mapa de calor de presencia del buchón de agua en Colombia por departamento

El mapa de calor muestra la distribución espacial de los registros de Pontederia crassipes en Colombia y evidencia que la invasión no es homogénea entre departamentos, sino que se concentra en regiones donde convergen condiciones ambientales y antrópicas favorables para su establecimiento. Los departamentos con mayor intensidad de color representan zonas con mayor frecuencia de registros, lo que sugiere no solo una mayor disponibilidad de cuerpos de agua lénticos, sino también condiciones térmicas estables y temperaturas medias elevadas, coherentes con las variables bioclimáticas identificadas como más influyentes en el modelo Maxent. En contraste, la baja intensidad en otros departamentos puede reflejar tanto ausencia real de la especie como posibles vacíos de muestreo. En conjunto, este patrón espacial permite identificar regiones núcleo de invasión y aporta una base sólida para relacionar la presencia observada con la idoneidad ambiental proyectada, facilitando la priorización territorial para acciones de monitoreo, manejo y restauración ecológica

Variables bioclimaticas que mas influyen en la disitribución potencial del buchon segun el modelo Maxent

El modelo muestra que BIO2 (Rango diurno medio) explica la contribución total, lo cual indica que la diferencia entre la temperatura del día y la noche es, por una diferencia notable, la variable que mejor predice dónde el buchón puede establecerse. Esto significa que el buchón evita ambientes con fuertes variaciones térmicas entre el día y la noche y está adaptado a condiciones térmicas muy estables, típicas de humedales tropicales, zonas bajas y cuerpos de agua permanentes.

Otras variables aparecen con contribuciones menores. BIO1 (Temperatura media anual), nos sugiere que la especie se distribuye preferentemente en zonas cálidas, coherente con su naturaleza tropical, generalmente entre los 22 y 28 °C. En contraste, variables como BIO14 (Precipitación del mes más seco), BIO15 (Estacionalidad de la precipitación) y BIO12 (Precipitación anual) aportan poco o nada al modelo.

Esto es relevante porque, al ser una planta acuática flotante, la distribución del buchón depende más de la estabilidad térmica y la presencia del cuerpo de agua, que de los patrones de precipitación del pais.

## [1] "Graficando: Bogotá D.C., Santander, Cundinamarca, Caquetá, Antioquia, Valle del Cauca"

Los departamentos del pais que contienen la mayor cantidad de presencia de la planta

Los departamentos con mayor número de registros —Bogotá D.C., Santander, Cundinamarca, Caquetá, Antioquia y Valle del Cauca— muestran patrones que coinciden con la disponibilidad de humedales, sistemas lénticos y ríos de baja velocidad, condiciones altamente favorables para el establecimiento y expansión del buchón de agua. En regiones andinas como Bogotá, Cundinamarca y Santander, la abundancia de embalses, lagunas altoandinas y cuerpos de agua urbanos favorece la acumulación de nutrientes (especialmente nitrógeno y fósforo), impulsando procesos de eutrofización que benefician a esta macrófita invasora. Por su parte, Caquetá y Antioquia presentan sistemas fluviales amplios y zonas inundables con temperaturas relativamente estables, lo que facilita la persistencia de poblaciones naturales y dispersión hidrológica. Finalmente, en el Valle del Cauca, la alta presión agrícola y los aportes de agroquímicos hacia humedales como la Laguna de Sonso generan condiciones que promueven el crecimiento acelerado del buchón. En conjunto, estos registros reflejan la interacción entre disponibilidad de hábitats adecuados, estabilidad térmica y gradientes de eutrofización, factores que determinan la distribución espacial de la especie en Colombia.

Conclusión

Los análisis espaciales y los modelos ecológicos indican que Pontederia crassipes presenta una amplia distribución en Colombia, concentrándose en regiones con cuerpos de agua estables y condiciones térmicas homogéneas. El rango diurno medio (BIO2) emergió como el principal determinante ambiental, reforzando que la estabilidad térmica es clave para el establecimiento de la especie. La baja contribución de las variables de precipitación sugiere que la disponibilidad hídrica no limita su expansión. En conjunto, los resultados evidencian el alto potencial invasor del buchón de agua en zonas cálidas y de baja variabilidad climática, información crucial para orientar estrategias de manejo y prevención.