MESS (Multivariate Environmental Similarity Surface) es un concepto importante en modelación de nicho ecológico, y la función ecospat.plot.mess del paquete ecospat en R se usa para visualizarlo en un mapa de puntos.
El Multivariate Environmental Similarity Surface (MESS) es una medida que evalúa cuán similares o diferentes son las condiciones ambientales de un área de proyección respecto a las condiciones del área donde se entrenó un modelo de nicho (por ejemplo, un modelo de distribución de especies). Es decir, MESS nos indica, para cada punto en el espacio geográfico, qué tan “dentro” o “fuera” está del rango ambiental observado en los datos de calibración del modelo.
Se parte de un conjunto de variables ambientales (temperatura, precipitación, altitud, etc.) y un conjunto de puntos de referencia (por ejemplo, los sitios donde una especie fue observada).
Para cada punto en el área de proyección:
Se compara el valor de cada variable con el rango observado en los puntos de referencia.
Se calcula un índice de similitud por variable.
El valor final del MESS en ese punto es el mínimo de esas similitudes entre variables.
| Valor de MESS | Interpretación | Significado ecológico |
|---|---|---|
| > 0 | Condiciones similares o dentro del rango observado | El modelo puede hacer predicciones con confianza. |
| = 0 | En el límite del rango | Condición marginal. |
| < 0 | Condiciones fuera del rango de entrenamiento | Extrapolación: el modelo está prediciendo en ambientes nuevos. |
Por tanto, los valores negativos nos indican regiones con combinaciones ambientales no representadas en los datos de calibración del modelo.
ecospat.plot.mess?En R, el flujo típico es así:
library(ecospat)
# Calcular el MESS
mess_result <- ecospat.mess(pred, ref)
# Visualizarlo
ecospat.plot.mess(mess_result)
pred: matriz o data.frame de variables ambientales del área donde se quiere proyectar el modelo.
ref: matriz o data.frame de variables ambientales del área de calibración (por ejemplo, puntos de presencia de la especie).
ecospat.plot.mess() genera un mapa donde:
Los tonos verdes/azules suelen representar áreas similares (MESS > 0).
Los rojos/naranjas muestran áreas con extrapolación (MESS < 0).
MESS es una herramienta comparativa.
Permite evaluar la extrapolación ambiental de un modelo de nicho.
Ayuda a interpretar la fiabilidad espacial de las proyecciones de distribución.
Banerjee, A.K., Harms, N.E., Mukherjee, A., Gaskin, J.F., 2020. Niche dynamics and potential distribution of Butomus umbellatus under current and future climate scenarios in North America. Hydrobiologia 847, 1505–1520. https://doi.org/10.1007/s10750-020-04205-1
MESS analysis was computed using the package dismo (Hijmans et al., 2017) in R to compare the similarity of grid cells occupied by B. umbellatus in the invasive range with grid cells occupied by B. umbellatus in the native range, with respect to the set of selected bioclimatic variables. Grid cells with positive values were within the range of environmental values of the native niche, whereas grid cells with negative values indicated dissimilar environment for at least one variable (Broennimann et al., 2014).
MESS significa “Multivariate Environmental
Similarity Surface”, o en español:
👉 “Superficie de similitud ambiental multivariante”.
Este análisis sirve para comparar los ambientes climáticos entre dos regiones, por ejemplo:
la región nativa (donde la especie vive naturalmente) y
la región invasora (donde se ha expandido).
En este caso, se usa para ver qué tan parecidos o diferentes son los climas entre ambos lugares.
Usaron el paquete dismo en R (muy
común en modelado de distribución de especies).
Compararon las celdas de la grilla (grid cells,
o píxeles) donde está B. umbellatus en la zona invasora
con las celdas donde está en la zona nativa,
usando las variables bioclimáticas seleccionadas
(temperatura, precipitación, etc.).
Cada celda del mapa recibe un valor MESS que indica qué tan similar o diferente es su clima respecto al clima nativo:
| Valor MESS | Interpretación | Significado ecológico |
|---|---|---|
| Positivo ( > 0 ) | Ambiente similar al rango climático del área nativa | La especie se encuentra en condiciones conocidas, dentro de su nicho original. |
| Cero ( ≈ 0 ) | Límite del rango ambiental nativo | Está justo en el borde del nicho climático conocido. |
| Negativo ( < 0 ) | Ambiente diferente o nuevo (fuera del rango del área nativa) | Al menos una variable climática tiene valores que no existen en el área nativa → posible nicho nuevo o extrapolación. |
El MESS te dice dónde el modelo o la especie está “en terreno
conocido” (climas similares al área nativa)
y dónde está en “terreno nuevo” (climas distintos,
fuera de su rango original).
En invasiones biológicas, esto es muy útil porque:
Si la especie ocupa áreas con valores MESS
negativos, significa que está prosperando en
condiciones ambientales que no existen en su zona de
origen,
👉 lo cual sugiere cambio o expansión del nicho
climático.
Si la mayoría de las áreas invadidas tienen valores positivos, entonces la especie se mantiene dentro de su nicho original.
El análisis MESS evalúa cuán parecidos son los climas de la zona invadida respecto al área nativa de B. umbellatus.
Valores positivos → ambientes parecidos (dentro del nicho nativo).
Valores negativos → ambientes distintos (nuevos, fuera del nicho).
Esto ayuda a detectar si la especie mantiene o cambia su nicho climático en el nuevo territorio.