Marcelo,
Tanto o LOESS como a Spline são curvas "heurísticas" portanto, embora nada seja impossível (que alguém tenha inventado algum tipo de pseudo R² para elas), não teriam muito sentido porque a parte que o R² supostamente é chamada a responder é o ajuste a um modelo dos seus dados que precisa ter um pressuposto adicional aos dados, enquanto o uso da LOESS e Splines não.
Há excelentes referências à LOESS (a.k.a. LOWESS), embora o site primário (o NIST) pode estar fora do ar devido ao shutdown de um certo país da América do Norte...
De forma similar, o desenvolvimento e uso das splines pode ser bem pesquisado na Internet sem problemas.
Ademais, você plota seus dados condicionando em fator, o que precisa ver se permite analisar às curvas obtidas como paralelas o suficiente, senão você poderia achar que dependendo desse fator o modelo seria diferente, o que pode ser um fato científico ou uma bela besteira 😑!
HTH
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Cesar Rabak