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Cambios catastróficos en los ecosistemas
Ecotropía
(Barcelona).
Los ecosistemas han sido expuestos a tensiones
debidas a cambios del clima, del aporte de nutrientes o de la explotación
biótica. Uno de los temas más relevantes en la ecología es saber cómo los
ecosistemas experimentan estos cambios ambientales en diferentes escalas
espaciales y temporales. Aunque los cambios ambientales pueden ser lentos y
graduales, los cambios en la estructura y la composición de los ecosistemas
pueden ser rápidos y catastróficos. Al igual que en algunos sistemas físicos,
dichos cambios se atribuyen a la existencia de dos estados estables de los
ecosistemas alternativos, de modo que la dinámica propia de los ecosistemas
lleva de un estado a otro alternativamente. Son los denominados estados
biestables. Normalmente hay un mecanismo de control entre los recursos
(nutrientes, agua, etc.) y los organismos que los utilizan (las plantas, por
ejemplo), y existe entre ellos un acoplamiento no lineal, retroalimentado, que
induce la transición entre un estado y otro. Los sistemas que se comportan de
este forma se caracterizan o bien porque no tienen estructura espacial o bien
porque en su descripción se ignora la estructura espacial. En términos técnicos
se dice que se describe el sistema en función de la teoría del campo medio,
válida para describir transiciones rápidas entre sistemas homogéneos espaciales
o bien sistemas muy bien mezclados.
Cuando se han aplicado sistemas de gestión basados en la biestabilidad a
ecosistemas con una determinada estructura espacial se ha visto que no
funcionan. Max Rietkerk y sus colegas, investigadores holandeses de la
Universidad de Utrecht y del Instituto Holandés de Ecología, discuten en un
artículo de revisión publicado en la revista Science (Max Rietkerk et
al.: «Self-Organized Patchiness and Catastrophic Shifts in Ecosystems»,
Science 2004, 305:
1926-1929) los estudios realizados sobre determinados ecosistemas que muestran
heterogeneidades espaciales importantes y los mecanismos de retroalimentación
asociados con ellas.
Dichos estudios relacionan los mecanismos de retroalimentación con la
estructura autoorganizada de recursos y de consumidores de estos recursos, y
muestran cómo un mecanismo de concentración de recursos explica la diversidad
de las estructuras espaciales que adoptan estos ecosistemas. Así, a modo de
ejemplo, el mecanismo general que configura los ecosistemas áridos suele ser la
relación entre el crecimiento de las plantas y la disponibilidad de agua.
Cuanto mayor es la densidad de la vegetación, mayor es la infiltración del agua
en el suelo y menor la evapotranspiración. En consecuencia, la vegetación
persiste y crece en un determinado lugar, pero si por alguna razón desaparece
es seguro que no renacerá. Estudios recientes relacionan esta retroalimentación
positiva con la redistribución de los recursos y con los patrones de
distribución espacial de la vegetación, que se reproducen a diversas escalas
espaciales, en zonas como el desierto de Negev. También se estudia el valor del
parámetro de control que hace que el sistema pase de un
comportamiento a otro, en este ejemplo, períodos largos sin lluvia.
Así, la autoorganización espacial no se impone en ningún sistema sino que
emerge de interacciones de escala fina provocadas por causas internas. Los
investigadores, en su artículo, no sólo analizan las zonas áridas sino que
tratan las turberas y las sabanas. La importancia de estas técnicas radica en
que identificando los mecanismos que configuran los ecosistemas, y que acaban
determinando su configuración y su vulnerabilidad a los cambios, se pueden
establecer estrategias de gestión que de una forma eficiente ayuden a su
preservación y, en su caso, a su recuperación.
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