Planificación de áreas verdes urbanas : un enfoque ecológico y social para la conservación de abejas y avispas solitarias en ciudades

Abstract

La urbanización es uno de los principales impulsores de los cambios ecológicos a escala global y representa una amenaza creciente para la biodiversidad. Sin embargo, los ambientes urbanos también pueden ofrecer oportunidades para la conservación, especialmente si las áreas verdes son planificadas considerando criterios ecológicos. En este contexto, esta tesis tuvo como objetivo evaluar cómo distintos aspectos de la urbanización afectan la biología y ecología de abejas y avispas solitarias en ambientes urbanos, y proponer herramientas para el diseño de áreas verdes que promuevan su conservación. En primer lugar realice una introducción general a la ecología urbana y al sistema de estudio. En el Capítulo 1, realicé una revisión bibliográfica sistemática sobre el efecto de la conectividad de áreas verdes urbanas (parques, plazas, jardines, entre otros) sobre la riqueza y abundancia de polinizadores. A partir de 20 artículos científicos que reportaron datos de 241 áreas verdes en distintas ciudades del mundo, analicé métricas de conectividad derivadas de imágenes satelitales y las relacioné con el grado de urbanización del entorno. Los resultados mostraron que tanto la riqueza como la abundancia de polinizadores se correlacionan positivamente con la conectividad de las áreas verdes, especialmente en zonas urbanas y periurbanas. Estos hallazgos destacan la importancia de mantener y restaurar la conectividad ecológica dentro de las ciudades para sostener comunidades de polinizadores. En el Capítulo 2, evalué cómo el grado de urbanización afecta la ecología reproductiva de tres especies de avispas solitarias del género Trypoxylon (T. aureovestitum, T. platense y T. rogenhoferi) mediante trampas-nido instaladas en 55 sitios distribuidos en nueve ciudades. La abundancia de nidos construidos disminuyó significativamente con el aumento de la superficie impermeable, mientras que la riqueza floral se asoció positivamente con la abundancia de nidos. Otros parámetros reproductivos, como el número de celdas por nido, el parasitismo y la proporción de sexos, no mostraron relación con la urbanización, aunque variaron entre especies. Estos resultados indican que la urbanización puede limitar las oportunidades de nidificación y modificar las interacciones ecológicas, destacando además el papel de la riqueza floral como modulador de la reproducción. En el Capítulo 3, desarrollé una herramienta de planificación ecológica basada en un algoritmo genético para seleccionar combinaciones óptimas de plantas nativas que maximicen la riqueza de polinizadores y la duración del período de floración. A partir de una red de interacciones entre 15 especies de plantas y 37 especies de visitantes florales, los modelos identificaron conjuntos mínimos de especies capaces de optimizar simultáneamente variables ecológicas y estéticas. Los resultados difirieron de las elecciones realizadas por especialistas en paisajismo, evidenciando el potencial de las herramientas computacionales para guiar diseños urbanos más biodiversos. En conjunto, esta tesis aporta evidencia empírica y metodológica sobre los efectos de la urbanización en abejas y avispas solitarias, y ofrece lineamientos aplicables para la planificación de áreas verdes urbanas biodiversas. Al integrar enfoques ecológicos, tecnológicos y sociales, propone un marco para construir ciudades más sostenibles, funcionales y amigables con la biodiversidad.

Urbanization is one of the main drivers of ecological change at a global scale and represents a growing threat to biodiversity. However, urban environments can also offer opportunities for conservation, especially when green areas are planned using ecological criteria. In this context, this thesis aimed to evaluate how different aspects of urbanization affect the biology and ecology of solitary bees and wasps in urban environments, and to propose tools for designing green areas that promote their conservation. First, I provide a general introduction to urban ecology and to the study system. In Chapter 1, I conducted a systematic literature review on the effect of connectivity among urban green areas (parks, squares, gardens, among others) on pollinator richness and abundance. Based on 20 scientific articles reporting data from 241 green areas in different cities around the world, I analyzed connectivity metrics derived from satellite imagery and examined their relationship with surrounding urbanization. The results showed that both pollinator richness and abundance are positively correlated with green-area connectivity, especially in urban and peri-urban zones. These findings highlight the importance of maintaining and restoring ecological connectivity within cities to support pollinator communities. In Chapter 2, I evaluated how the degree of urbanization influences the reproductive ecology of three species of solitary wasps of the genus Trypoxylon (T. aureovestitum, T. platense, and T. rogenhoferi) using nest traps installed at 55 sites across nine cities. The abundance of constructed nests decreased significantly with increasing impervious surface, while floral richness was positively associated with nest abundance. Other reproductive parameters—such as the number of cells per nest, parasitism, and sex ratio—showed no association with urbanization, although they varied among species. These results indicate that urbanization can limit nesting opportunities and modify ecological interactions, while also emphasizing the role of floral richness as a modulator of reproduction. In Chapter 3, I developed an ecological planning tool based on a genetic algorithm to select optimal combinations of native plants that maximize pollinator richness and the duration of the flowering period. Using a network of interactions between 15 plant species and 37 floral visitors, the models identified minimal sets of species capable of simultaneously optimizing ecological and aesthetic variables. The results differed from those chosen by landscaping specialists, revealing the potential of computational tools to guide more biodiversity-friendly urban designs. Together, this thesis provides empirical and methodological evidence on the effects of urbanization on solitary bees and wasps, and offers practical guidelines for planning biodiverse urban green areas. By integrating ecological, technological, and social approaches, it proposes a framework for building more sustainable, functional, and biodiversity-friendly cities.