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CONCEPTOS GENERALES SOBRE EL DISTURBIO Y SUS EFECTOS EN LOS ECOSISTEMAS

 

Ernesto Vega y Eduardo Peters

 

Dirección de Conservación de Ecosistemas. Dirección General de Investigación de Ordenamiento Ecológico y Conservación de Ecosistemas. Instituto Nacional de Ecología. Periférico Sur 5000, 2º Piso,

Col. Insurgentes Cuicuilco, México 04530, D. F.

Correos-e: evega@ine.gob.mx y edpeters@ine.gob.mx

 

I: El disturbio y su importancia en la Ecología

 

I.1. Generalidades

En la actualidad es muy común referirse a la estabilidad de los sistemas ecológicos. Aunque existen definiciones que enfatizan distintos aspectos, en general la estabilidad está compuesta por: a) la resiliencia o rapidez con la que el sistema regresa a sus condiciones originales y b) la resistencia, que es la capacidad del sistema para soportar disturbios (Wu y Loucks 1995). Estas propiedades son parte de un concepto muy amplio, el del equilibrio, que ha servido como un marco de referencia obligado al estudiar ecosistemas. Sin embargo, en las definiciones de las propiedades ecosistémicas subyace otro concepto más: el de disturbio. Por ejemplo, la capacidad que tiene un ecosistema para regresar a sus condiciones originales se hace evidente cuando un disturbio lo aleja del estado basal.

Una síntesis importante acerca de la dinámica de los disturbios y su efecto en procesos ecológicos apareció a mediados de la década de 1980-1990. Quizás la definición más conocida proviene del trabajo de Pickett y White (1985): «Un disturbio es cualquier evento relativamente discreto en el tiempo que trastorna la estructura de una población, comunidad o ecosistema y cambia los recursos, la disponibilidad de sustrato o el ambiente físico». La descripción de las propiedades de los disturbios es igulamente importante y se muestra a continuación (cuadro 1).

En ese texto se muestra que las especies y las comunidades siempre han estado bajo diversos regímenes de disturbio. El disturbio ha moldeado, cuando menos parcialmente, las historias evolutivas de las especies. En consecuencia, no es atrevido sugerir que el disturbio natural puede ser una parte fundamental de los ecosistemas (Sousa 1984, Pickett y White 1985).

 

I.2. El disturbio en los distintos niveles de organización de los sistemas biológicos

Aunque el concepto de disturbio parece intuitivamente muy claro, en realidad está influenciado por múltiples factores. Las causas y los efectos del disturbio, al igual que los métodos para evaluarlo, dependen en gran medida del nivel de organización biológica que interese abordar Los requerimientos para cuantificar disturbios serán diferentes si se trabaja con zooplancton, con aves o con sistemas lagunares. Por lo tanto, es difícil desarrollar técnicas «universales» para analizar disturbios.

I.2.1. Disturbios en escala de poblaciones

El estudio de la dinámica de las poblaciones es muy útil para detectar los efectos de los disturbios. A pesar de su naturaleza obvia, conviene mencionar que algunas definiciones de disturbio están fuertemente influenciadas por este contexto: «Un disturbio es un evento discreto y puntual de mortalidad, desplazamiento o daño de uno o más individuos (o colonias), que crea directa o indirectamente una oportunidad para el establecimiento de nuevos individuos (o colonias)» (Sousa 1984). La consecuencia implícita fundamental de esta definición es que los disturbios liberan recursos que pueden aprovechar otros organismos. De este modo, el disturbio es importante en dos aspectos del ciclo de vida de una población dada. En primer lugar, sirve como una fuente de heterogeneidad espacio-temporal de la disponibilidad de recursos, situación fundamental para la permanencia de algunas especies. En segundo lugar, es además un agente de selección natural en las historias de vida (Sousa 1984).

 

Cuadro 1 . Definiciones de los conceptos usados para caracterizar disturbios ambientales (Pickett y White 1985).
CONCEPTO	DEFINICIÓN
Disposición	Disposición espacial, incluyendo relaciones con gradientes geográficos, topográficos, ambientales y comunitarios.
Frecuencia	Número promedio de eventos por período de tiempo. La frecuencia es usada como probabilidad de ocurrencia de disturbio, cuando es expresada como una fracción decimal de eventos anuales.
Intervalo de retorno	Inverso de la frecuencia; es el tiempo promedio entre dos disturbios.
Período de rotación	Tiempo promedio necesario para perturbar un área equivalente al área de estudio (el área de estudio debe estar explícitamente definida).
Predictibilidad	Una función inversa, redimensionada, de la varianza del intervalo de retorno, que permite ponderar la recurrencia del disturbio.
Área o tamaño	Área perturbada. Puede ser expresada como área por evento, área por intervalo de tiempo, área por evento por intervalo de tiempo o área total por tipo de disturbio por intervalo de tiempo. Normalmente se expresa como porcentaje del área total.
Intensidad	Fuerza física del evento por área por unidad de tiempo ( e. g. calor liberado por área por intervalo de tiempo en un incendio, o velocidad del viento en huracanes).
Severidad	Impacto en el organismo, la comunidad o el ecosistema ( e. g. bimomasa removida).
Sinergia	Efectos por la ocurrencia de otros disturbios ( e. g. la sequía incrementa la intensidad del fuego y el daño por insectos incrementa la susceptibilidad a tormentas).

 

Las características y los efectos de los disturbios dependen también de la movilidad del organismo estudiado. Cuando se trata de organismos sésiles ( i.e. plantas) el disturbio puede caracterizarse mediante el tamaño del área perturbada, la magnitud del evento, la frecuencia, la predictibilidad y el período de rotación (el tiempo requerido para alterar toda la zona). De modo complementario, la recolonización de una zona alterada depende de: 1) la morfología, la fisiología y la ecología reproductiva de las especies presentes antes del disturbio; 2) la morfología, la fisiología y la ecología reproductiva de las especies que colonizaron el lugar o de las que pueden llegar al sitio; 3) las características del manchón de ambiente en el que ocurre el fenómeno (intensidad y severidad del agente de disturbio, tamaño y forma, ubicación y distancia de la fuente de colonizadores, la heterogeneidad interna, la fecha de su creación o tiempo transcurrido desde que se formó el manchón).

La evaluación del disturbio en organismos móviles es más difícil, debido a las capacidades de los animales para desplazarse y elegir ambientes. El efecto del disturbio en estas poblaciones no sólo depende del tipo e intensidad de daño al ambiente, sino también de las características de las historias de vida de los animales. Las tasas de sobrevivencia y de reproducción se reducirán por diversos mecanismos, activados por los disturbios. Por ejemplo, si un incendio destruye el ambiente en el que viven habrá menos recursos disponibles para la población, por lo que la sobrevivencia bajará. Simultáneamente la densidad de animales aumentará en los parches de ambientes que no se hayan destruido, con el consecuente aumento de la interferencia entre especies (Sousa 1984).

La consecuencia demográfica más grave de los disturbios es la extinción de las poblaciones afectadas, o de las especies si el caso es extremo. El vínculo entre el disturbio y la extinción se ha descrito mediante el «vórtice de la extinción» (Freedman 1995), modelo conceptual que describe la secuencia de eventos que conducen a la extinción de una población, activados por disturbios de origen humano (figura 1).

La construcción de modelos conceptuales, que relacionen las respuestas demográficas con disturbios causados por el hombre, puede ser de gran ayuda para conservar diversos grupos taxonó-micos. En cada modelo deben plasmarse las características biológicas del grupo de interés y las particularidades del disturbio. Cuando sea posible, también se debe analizar desde varios puntos de vista la relación entre el disturbio y la dinámica de población del grupo taxonómico de interés. Un buen ejemplo lo constituyen las aves, que son un grupo taxonómico muy útil para estudiar los efectos del disturbio (Hill et al. 1997). Los estudios pueden hacerse enfatizando el tipo e intensidad del disturbio y sus efectos sobre las poblaciones, o bien resaltando los efectos demográficos (figuras 2a y 2b). Sin embargo, para lograr este tipo de análisis es necesaria una gran cantidad de información especializada, condición que es difícil de lograr en muchas ocasiones.

I.2.2. Disturbios en escalas de comunidades

Algunas explicaciones de la estructura de las comunidades se han basado en las interacciones de las especies que las componen. La competencia fue considerada durante mucho tiempo como la interacción de mayor importancia en la estructura de la comunidad (Schoener 1982). Un resultado de esta manera de entender a la naturaleza es la hipótesis del disturbio intermedio , que propone que la máxima diversidad de una comunidad se alcanza con intensidades medias de disturbio. Cuando los agentes causantes de mortalidad actúan con intensidades intermedias, evitan que las especies más competitivas excluyan a las demás, permitiéndoles permanecer en la comunidad. Si la intensidad del disturbio fuera baja las especies más competitivas no serían inhibidas; si fuera alta ninguna de las especies podría compensar la gran mortalidad causada por el disturbio (Connell 1978, Lubchenco 1978).

Esta hipótesis ha sido explorada en sistemas terrestres y acuáticos con resultados en general satisfactorios (Dayton 1971, Denslow 1985). Sin embargo, existen algunos casos en los que esta hipótesis parece no aplicarse, particularmente cuando el efecto del disturbio se evalúa para especies móviles. Por ejemplo, la mortalidad causada por el disturbio no relaja la competencia, ya que en muchos casos los organismos se reemplazan rápidamente por la inmigración de nuevos individuos.

Planteado en otro contexto, para ecosistemas terrestres se puede considerar que los disturbios que afectan a especies sésiles inciden en los primeros eslabones de las cadenas tróficas, que son los responsables del ingreso de energía al sistema. Si el disturbio ejerce su efecto sobre especies móviles, típicamente se daña a los eslabones superiores de la red.

 

 

La hipótesis del disturbio intermedio está principalmente enfocada a un solo nivel trófico, considerando como constantes los demás (supuesto necesario para construir modelos, pero poco realista). En la realidad, los organismos frecuentemente ocupan varios niveles tróficos y dependen de las dinámicas de población de especies en niveles superiores e inferiores; en consecuencia, suponer a las redes tróficas como estáticas es incorrecto (Wooton 1998).

Un modelo de una red trófica bien establecida puede resaltar algunas limitaciones de la hipótesis del disturbio intermedio. En una situación extrema, si el disturbio afecta a todos los niveles tróficos quitándoles la misma proporción de biomasa, la competencia no se relaja ya que todas las especies disponen de recursos en las mismas proporciones. En cambio, si se afecta a un solo nivel de la red trófica, los organismos sobrevivientes en ese nivel recibirán una mayor cantidad de recursos, relajándose así la competencia entre ellos en ese nivel, pero incrementándola en los superiores. Además, la tasa de depredación ejercida por los niveles superiores sobre ese nivel aumentará, al igual que bajará la depredación en niveles inferiores. Todas estas consideraciones indican que los efectos del disturbio en una red trófica no son fáciles de cuantificar (Wooton 1998).

I.2.3. Disturbios en escalas superiores a la de las comunidades

Está comprobada la importancia de los disturbios periódicos naturales, en la dinámica de las comunidades y ecosistemas. Cuando los disturbios son muy intensos, los ecosistemas muy diversos y complejos se «simplifican», conservando pocas especies e interacciones. Sin embargo, el sistema podría regenerarse rápidamente, ya que el disturbio libera recursos que son fácilmente aprovechados. Este tipo de disturbios «renueva» al sistema, si la magnitud del disturbio no afecta de modo significativo a las fuentes de germoplas-ma en los alrededores.

En cambio, los disturbios de origen humano normalmente no liberan recursos; de hecho, modifican tan profundamente algunas propiedades del sistema que las especies no tienen la capacidad de aprovechar estos tipos de disturbio. La pérdida de la capacidad de regeneración tiene como principal consecuencia la degradación del ecosistema. Este tipo de disturbios de origen humano se puede clasificar en cuatro grandes grupos: a) reestructuración física del ambiente; b) introducción de especies exóticas; c) descarga de sustancias tóxicas al ambiente y d) sobreexplotación de recursos (Rapport y Whitford 1999).

Es interesante el hecho de que los síntomas de la degradación sean similares entre ecosistemas contrastantes. Se puede hablar de un síndrome de estresamiento, caracterizado por: 1) biodiversidad reducida; 2) alteraciones de la productividad primaria y secundaria; 3) poca eficacia en el reciclado de nutrimentos; 4) dominancia de especies exóticas y 5) incremento de especies oportunistas pequeñas con ciclos de vida cortos.

Se han propuesto tres procesos como los principales causales de esta sintomatología común: a) interrupción de los ciclos de nutrimentos; b) las estrategias adaptativas (en sentido ecológico) de las especies invasoras y c) la desestabilización de sustratos. Los disturbios que inciden en uno o varios de estos procesos ocasionan la degradación irreversible de los ecosistemas. Incluso, la imposibilidad de regeneración también tiene su origen en esos procesos, que permanecen activos aun cuando la fuente de disturbio desaparezca (Rapport y Whitford 1999).

Típicamente, la preservación de comunidades naturales ha consistido en protegerlas de disturbios físicos. Sin embargo, ya se ha comentado que los disturbios son importantes en la dinámica de estos ambientes, en especial en los procesos de regeneración. Algunas propuestas para la elección del tamaño de las reservas sugieren que éstas deben ser del tamaño suficiente como para que permanezcan los regímenes de disturbio naturales. La preservación del disturbio natural debe ser explícita (Hobbs y Huenneke 1992).

Los efectos de los disturbios también son cuantificables en escalas superiores a la comunitaria, por ejemplo en la de paisajes. Los disturbios de intensidad media, además de aumentar la diversidad alfa (número simple de taxa), también incrementan la diversidad beta (tasa de cambio de especies en un gradiente), ya que el disturbio crea parches de características diferentes inmersos en un paisaje. De este modo, suelen coexistir en una misma región parches de vegetación de diferentes edades y en distintas etapas de sucesión (Hobbs y Huenneke 1992).

Sin embargo se debe ser cauteloso con las estrategias para conservar regímenes de disturbio, pues si los propios disturbios alteran su frecuencia e intensidad, se crean condiciones que pueden aprovechar especies exóticas para ingresar en el sistema, con la consecuente disminución de la diversidad original (figura 3). La conservación de los regímenes de disturbio en un sistema implica una estrategia muy delicada, ya que si bien el disturbio es aparentemente necesario, una magnitud excesiva, una duración prolongada o una frecuencia anormal de éste puede causar problemas mayores.

 

I. Los sistemas jerárquicos y su influencia en la definición de disturbio

 

II.1. Generalidades

Si bien es cierto que muchos de los conceptos relacionados con los disturbios tienen su fundamento en la estabilidad de los sistemas ecológicos, también es cierto que dicha propiedad no se ha demostrado de manera inobjetable. Más bien, pareciera que son otras las características fundamentales de dichos sistemas.

Desde una perspectiva filosófica, algunos conceptos que no se basan en la idea del equilibrio han estado presentes en la biología desde principios de la década de 1970-1980. Por ejemplo, en la ciencia de la embriología se desarrolló el concepto de homeorhesis (preservación del flujo), como contrapartida de la homeostasis (preservación del estado estático). Otras propuestas han surgido de especialidades de la física (termodinámica fuera del equilibrio de procesos irreversibles), o con el uso de modelos no lineales (que predicen múltiples estados de equilibrio). La teoría del caos también ha contribuido a pensar en los sistemas ecológicos como no estables y poco predecibles.

 

II.2. La heterogeneidad, la escala y la disposición en manchones

Hay dos propiedades que no se habían considerado con la suficiente atención hasta hace relativamente poco tiempo en el campo de la ecología, si bien han estado presentes en la literatura y en el pensamiento ecológicos desde hace mucho tiempo (McIntosh 1991). Una de ellas es la heterogeneidad : los sistemas ecológicos tienen componentes cualitativamente diferentes, cuyas propiedades varían en el espacio y el tiempo (Kolasa y Rollo 1991). Pero esa variabilidad es manifiesta sólo si se analiza en la escala espacial y temporal adecuada. Es fundamental elegir correctamente las unidades de medición (milímetros o kilómetros, segundos o siglos) para detectar la heterogeneidad. Estas dos propiedades indisolubles, heterogeneidad y escala, pueden servir como nuevos hilos conductores que permitan reinterpretar los procesos ecológicos (Wu y Loucks 1995).

La manifestación concreta de la heterogeneidad y de la escala, es la condición de mosaico de la mayoría de los ecosistemas. Esta condición es ubicua y ocurre tanto en sistemas acuáticos como terrestres. En términos generales y en un mosaico dado, un manchón o parche puede definirse como «una unidad espacial diferente de su entorno ya sea en su apariencia o en sus propiedades» (Wu y Loucks 1995). El reconocimiento de que las cosas en la naturaleza ocurren en manchones ha ganado mucho terreno en los últimos años.

Los manchones pueden clasificarse por su tamaño, forma, contenido, duración, complejidad estructural y propiedades de borde. En una escalasuperior, la condición del mosaico espacial ( spatial patchiness ) se puede caracterizar por la composición de parches (su tipo y abundancia relativa) y por la configuración espacial (tamaño del parche, forma, yuxtaposisicón y propiedades de borde).

Si bien es cierto que la condición de mosaico es una propiedad objetiva de los sistemas, también es cierto que depende de los organismos que la perciben. Un bosque es “percibido” de modo diferente por un pájaro carpintero, por una manada de lobos y por una plántula de pino. Para unos será una superfice homogénea, mientras que para otros consistirá en un intrincado conjunto de parches diferentes interconectados. El llamado «grano» es un término análogo a la resolución de una imagen y se refiere a la capacidad de un organismo para diferenciar las entidades más pequeñas de un sistema (Allen y Hoekstra 1991). Esta habilidad está limitada por el tamaño de las partículas y por la distancia entre ellas. Los organismos de «grano fino» son capaces de detectar variaciones muy pequeñas del ambiente; en cambio, los de «grano grueso» son poco sensibles a la heterogeneidad.

Se han propuesto diversos agentes causantes del arreglo en parches ambientales (cuadro 2), cuya interacción en distintas escalas espacio-temporales permite construir un modelo conceptual integral de los orígenes y la dinámica de los parches (figura 4). La dinámica de parches es complementaria en gran medida con los niveles de organización tradicionales de la ecología (individuo, población, etc.), sin embargo, esta clasificación no hace evidente la influencia de las escalas espaciales y temporales, debido a que los niveles de organización no siempre están anidados en un sistema jerárquico (Wu y Loucks 1995).

 

I.3. ¿Otra definción del disturbio?

Los disturbios pueden afectar a cualquier nivel de organización estudiado por la ecología (cuadro 3). En consecuencia, los resultados del disturbio pueden ser medidos con unidades que difícilmente se pueden comparar entre distintos niveles de organización. Las conclusiones que se obtengan no siempre serán aplicables a todos los casos.

Por ello es necesario desarrollar un sistema de conceptos que permita tratar con jerarquías y disturbios. Para que la asignación de cierta categoría a un disturbio tenga significado ecológico, se debe caracterizar de modo claro y objetivo la «estructura» en la que actúa el disturbio. Si el objeto de estudio está definido de modo arbitrario y no representa las características reales del sistema, entonces el disturbio, y sus características y resultados, serán también arbitrarios.

La delimitación del «objeto de estudio ecológico» sobre el que actúan los disturbios se logra con el concepto de la estructura mínima (Pickett et al. 1989). Una estructura se define como un sistema de subunidades e interacciones cuyo resultado es la permanencia de las subuni-dades en forma de una unidad de nivel superior. La estructura mínima, en consecuencia, es aquella que se percibe cuando se analiza el primer nivel de una entidad organizada. Con estas premisas, la definción de disturbio quedaría como sigue: « el disturbio es un cambio en la estructura mínima causada por un factor externo al nivel de interés ».

Cuadro 2 . Algunos agentes causales de existencia de parches (Wu y Loucks 1995)

Wiens 1976	Roughgarden 1977	Forman and Godron 1986
•  Disturbios aleatorios puntuales •  depredación •  herbivoría selectiva •  patrones de vegetación •  combinaciones de las anteriores	•  Disposición de recursos; •  comportamientos gregarios •  competencia •  procesos de reacción-difusión •  dispersión	•  Parches de focos de disturbio •  parches remanentes •  parches ambientales •  parches originados por actividades humanas •  parches efímeros

 

Conviene hacer algunas precisiones a este concepto. Se debe reconocer, primero, que no todo efecto de un agente externo sobre un sistema ecológico (o una de sus partes) es un disturbio. Puede tratarse de una destrucción total del sistema o de una presión muy sutil; por ello es necesario distinguir entre estados perturbados y no perturbados.

En este contexto, la dificultad esencial en los trabajos relativos al estudio del disturbio está en la identificación de la estructura mínima (cuadro 4). Una vez que se ha identificado, la evaluación del disturbio debe ser relativamente simple, al menos en teoría. Para delimitar la estructura mínima es necesario un conocimiento muy profundo del sistema de estudio, condición que rara vez se cumple. Sin embargo, el siguiente algoritmo para la identificación de la estructura mínima es una ayuda para acotar, de modo sistemático, los principales factores involucrados en una evaluación de disturbio (Pickett et al. 1989).

1) Construir un modelo jerárquico que contenga el fenómeno o nivel del sistema que sea de interés.

2) Definir los componentes e interacciones dentro de cada nivel de la jerarquía.

3) Eliminar niveles que sean artificiales, que no reflejen la estructura real del sistema.

4) Agregar la dimensión espacial y/o temporal para distinguir disturbios esporádicos de regímenes de disturbio.

5) Examinar las posibles formas en las que se puede afectar la estructura mínima.

6) Examinar el efecto del disturbio en los niveles de interés.

 

Cuadro 3 . Expresión del disturbio en varios niveles de organización. No se indican consecuencias entre niveles aunque sean factibles. No se han incorporado los conceptos de organización y estructura mínima; los significados de estructura y función son los tradicionales (Pickett et al. 1989).
	Componentes afectados		Atributos afectados
Nivel	Componente estructural	Componente funcional
Individual	Biomasa	•  Fisiología •  Comportamiento	•  Mortalidad •  Crecimiento •  Reproducción
Poblacional	•  Densidad •  Estructura	•  Biología reproductiva •  Comportamiento social	•  Estructura de edades •  Estructura genética •  Evolución •  Extinción
Comunitario	•  Estructura vertical •  Estructura horizontal •  Composición de especies	•  Niveles de recursos •  Competencia •  Mutualismo	•  Coexistencia •  Equidad •  Dominancia
Ecosistémico	•  Grupos funcionales	•  Flujos	•  Resistencia •  Resiliencia
Paisaje	•  Tipos de elementos •  Configuración	•  Régimen de disturbio •  Flujos de organismos	•  Estabilidad •  Conectividad

 

Cuadro 4 . Tres jerarquías ecológicas elaboradas considerando diferentes aspectos de uso del recurso y priorizando distintos niveles de interés. Se describen los niveles para cada jerarquía, se identifican las características básicas de sus estructuras mínimas y se listan los tipos potenciales de disturbio. A. Jerarquía de la captura de energía de plantas (el nivel de interés es el individuo). B. Jerarquía de la repartición de recursos (el nivel de interés es el gremio). C. Jerarquía de flujos de nutrimentos (el nivel de interés es el ecosistema). Nótese que las distintas jerarquías pueden ser generadas comenzando con los mismos niveles de interés, pero considerando procesos diferentes (Pickett et al . 1989).
A. JERARQUÍA DE CAPTURA DE ENERGÍA EN PLANTAS
Nivel	Estructura mínima	Ejemplo de disturbio
Sitio	•  Individuos interactuantes	•  Fuego •  Rachas de viento •  Infecciones (dieback)
Individuo	•  Integración fisiológica de la copa, tallos y raíces	•  Caída de árboles •  Congelamiento
Copa	•  Arreglo e integración de hojas y ramas	•  Viento •  Tormentas de hielo
Hoja	•  Arreglo e integración de tejidos	•  Herbivoría
Tejidos	•  Integración celular	•  Patógenos
Célula	•  Integración metabólica	•  Ruptura de membrana
B. JERARQUÍA DEL REPARTO DE RECURSOS O COEXISTENCIA
Nivel	Estructura mínima	Ejemplo de disturbio
Comunidad	•  Recursos compartidos •  Coexistencia de gremios	•  Espectro alterado de recursos
Gremio	•  Uso de recursos comunes •  Coexistencia de estrategias	•  Pérdida de recursos comunes
Individuo	•  Asignación de recursos entre módulos y partes	•  Muerte •  Depredación
C. JERARQUÍA DE FLUJO DE NUTRIMENTOS
Nivel	Estructura mínima	Ejemplo de disturbio
Ecosistema	•  Intercambio molecular entre compartimentos	•  Interrupción de flujos
Compartimentos	•  Modos semejantes de transformación de moléculas	•  Destrucción de transportadores
Transportadores	•  Procesado químico o metabólico	•  Características metabólicas o de transporte alteradas.

 

III. Las actividades humanas y sus efectos sobre los sistemas naturales: el caso del disturbio crónico

 

III.1. Generalidades

Es ampliamente reconocido que el impacto de las actividades humanas ocurre en todos los sitios y a todas las escalas. A nivel local, por ejemplo, podemos cambiar las condiciones de la calidad del aire mediante la combustión de residuos en un sitio determinado. En el nivel regional es posible modificar las condiciones físicas y químicas del aire mediante las emisiones de motores de combustión interna y actividades industriales en las megalópolis. Y a nivel global somos capaces de cambiar la química atmosférica: como consecuencia de aumentar los niveles de CO 2 , hemos causando el incremento de la temperatura media mundial, con el subsecuente deshielo de los polos y con ello el aumento de los niveles de los mares. No conformes con lo anterior, hemos incluso incidido a escalas que rebasan el ámbito global, como es el basurero de chatarra espacial que gira alrededor de nuestro planeta, cuyos desechos que ingresan a la atmósfera invitan a pedir buenos deseos por confundirse, a ojos inexpertos, con genuinas estrellas fugaces.

Típicamente, el impacto humano se reconoce en las áreas urbanas, en los campos agrícolas y en algunos ecosistemas sensibles como son los bosques templados y las selvas. Existe otro tipo de impacto de origen humano sobre el ambiente, que es poco atendido y sin embargo no es nada despreciable: se trata del disturbio crónico. El disturbio crónico es un tipo de perturbación cotidiana que afecta al ambiente; éste consiste en remover sistemáticamente pequeñas fracciones de biomasa, generalmente leña, forraje, materiales para la construcción de origen orgánico, y otros productos no maderables. Por lo general estas actividades no dan suficiente tiempo para que la vegetación se recupere adecuadamente, incluso estando dentro de la capacidad de carga del ecosistema, causando, con el paso del tiempo, el colapso productivo del sistema.

La diferencia entre el disturbio agudo y el disturbio crónico es que en el primero la alteración al medio natural se da de manera puntual en el tiempo y en el espacio mientras que en el segundo, la carga humana se mantiene en el tiempo y el espacio. El disturbio agudo permite que, después de su efecto, el sistema se recupere mientras que en el crónico por lo general acaba en el colapso del mismo.

El hecho de que la leña sea todavía la mayor fuente de energía para cocinar y la estimación de que para el año 2010 desde 2.5 mil millones de personas, principalmente de los países en desarrollo, consumirán este recurso, es una muestra indirecta pero de mucho peso, de la amenaza constante que tienen los bosques (FAO 1994, 2003). Queda claro entonces que si no atendemos este problema, no cabe la menor duda que seguirán en aumento las áreas silvestres sujetas a disturbio crónico y se harán evidentes los efectos catastróficos explicados previamente.

 

III.2. El monte no aguanta más

En México las principales causas de disturbio crónico son la extracción de leña como fuente de energía y material de construcción, la extracción de productos no maderables y la ganadería extensiva. Las actividades mencionadas en el párrafo anterior y sus impactos sobre el ambiente suelen ser discutidas, generalmente, con una carga ideológica que normalmente termina en una serie de recriminaciones y posturas extremas. Lo anterior se debe a que estas actividades están íntimamente relacionadas con comunidades rurales e indígenas, y los usos y costumbres de éstas. Este binomio indisoluble, grupos con arraigo en el campo, y sus usos y costumbres de acceso a los recursos naturales, ha sido respetado, incluso dentro de áreas naturales protegidas, en buena parte debido a que se trata de los grupos sociales más vulnerables del país. Sin embargo estos “privilegios” solo han logrado una economía de subsistencia que muy poco se acerca a resolver el problema de fondo de estas personas, pero que sí incide negativamente sobre el medio ambiente y los recursos naturales. Cabe aclarar que no se propugna por el rechazo de las costumbres tradicionales y su vínculo con los recursos naturales; lo que se intenta es invitar al lector a una reflexión sobre cuáles actividades tienen un verdadero beneficio, y cuáles se han desvirtuado, cuales son utilizadas como una forma de explotación que va más allá del autoconsumo y se han vuelto un verdadero negocio.

 

III.3. ¿Cómo afecta el disturbio crónico?

La degradación causada por el disturbio crónico humano es frecuentemente discontinua y no lineal. Mientras la colecta de biomasa en el bosque se mantenga por debajo de la capacidad de carga del ecosistema, el efecto de recolecta es casi imperceptible. Pero cuando la presión humana es tan persistente que no permite su recuperación natural, la degradación se vuelve no lineal y el proceso que causa actúa de manera muy eficiente, agotando rápidamente las reservas del bosque (Singh 1998). La fase no lineal del proceso se puede ver en varios sitios de México, la Mixteca Alta de Oaxaca es un buen ejemplo: siglos de extracción de productos forestales, aunados a una intensa agricultura y ganadería extensiva, han convertido a esta región en una de la más degradadas del país.

Al parecer las practicas permitidas de utilizar el follaje y las ramas pueden ser más nocivas que el seleccionar ciertos árboles y utilizarlos por completo. Existen experiencias en la cordillera de los Himalaya donde se sustituyó la tala de árboles (disturbio agudo) por el uso de sus partes (disturbio crónico). Lo anterior causó que los árboles fueran utilizados de una manera persistente hasta que éstos no pudieron regenerar su follaje, resultando esto en una mayor disminución en la regeneración de los árboles, comparada con el pasado (Singh et al . 1997).

En el momento que se empiezan a retirar ramas de los árboles se genera un claro, el cual es suficiente para estimular que algunas especies se regeneren, sin embargo el claro es un micrositio distinto al que dejaría un disturbio agudo, natural o causado por el hombre. El claro así formado continúa recibiendo disturbio crónico, resultando un sitio pobre en reclutamiento de plántulas y con alta mortalidad de las mismas. La alteración del hábitat incluye la compactación del suelo y el consecuente aumento en la escorrentía pluvial, pérdidas de materia orgánica y nutrimentos, cambio en la composición de plantas herbáceas y aumento en las trepadoras, entre otras alteraciones ecológicas (Singh 1998). Otros autores han reportado que el disturbio crónico, debido al efecto de la presencia de ganado, afecta principalmente a la vegetación en su estructura, dando como resultado una reducción de la cubierta y la altura de ésta (Cole y Monz 2002). En otros trabajos se demuestra que la diversidad disminuye ante la presencia de disturbio crónico, quedando solo aquellas especies más tolerantes (Klug et al . 2002). En otros estudios podemos llevarnos la sorpresa de que un disturbio moderado puede hacer que algunas especies aumenten en su densidad, como es el caso de Espeletia pycnophylla , las rosetas gigantes de los páramos andinos (Suárez y Medina 2002).

El incremento de la población y el aumento de la pobreza, parecen ser las principales razones que mantienen el disturbio crónico en los bosques de los países en desarrollo. Las poblaciones están esparcidas a lo largo de todo el territorio, lo anterior hace imposible separar los ecosistemas naturales de la influencia humana. ¿Será posible que logremos coexistir dentro de la naturaleza sin causar la degradación irreparable de ésta? La incógnita persiste; solamente queda procurar un mayor esfuerzo para elucidar las relaciones entre factores de disturbio y el estado de los ambientes naturales.

 

Bibliografía

Allen, T. F. H. y T. W. Hoekstra 1991. Role of Heterogeneity in Scaling of Ecological Systems Under Analysis. Pp: 47-68. In: Ecological Heterogeneity . J. Kolasa y C. D. Rollo (eds). Springer-Verlag.

Cole, D. N. y C. A. Monz, 2002. Trampling Disturbance of High-Elevation Vegetation, Wind River Mountains, Wyoming, U.S.A. Arctic and Alpine Research 34 (4): 365-376.

Connell, M. L. 1978. Diversity in tropical rain forests and coral reefs. Science (Washington, D. C.) 199:1302-1310.

Dayton, P. K. 1971. Competition, disturbance and community organization: the provision and subsequent utilization of space in a rocky intertidal community. Ecological Monographs 41:351-389.

Denslow, J. S. 1985. Disturbance-mediated coexistence of species. Pp. 307-324. En: The Ecology of Natural Disturbance and Patch Dynamics . S. T. A. Pickett and P.S. White (eds). Academic Press, New York.

Food and Agriculture Organization 2003. The State of the World's Forests . Roma, Italia.

——— 1994. Forest Development and Policy Dilemmas . Roma, Italia.

Freedman, B. 1995. Environmental Ecology. The Ecological Effects of Pollution, Disturbance and Other Stresses. Academic Press, U. S. A., 606 pp.

Forman, R. T. T. y M. Godron 1986. Landscape Ecology . John Wiley & Sons, New York.

Hill, D., D. Hockin, D. Price, G. Tucker, R. Morris y J. Treweek 1997. Bird disturbance: improving the quality and utility of disturbance research. Journal of Applied Ecology 34: 275-288.

Hobbs R. J. y L. F. Huenneke 1992. Disturbance, diversity, and invasion: implications for conservation. Conservation Biology 6(3): 324-337.

Hocking, D., M. Ounsted, M. Gorman, D. Hill, V. Keller y M. Barker 1992. Examination of the effects of disturbance on birds with reference to the role of environmental impact assesments. Journal of Environmental Management 36: 253-286.

Klug, B., G, Scharfetter-Lehrl y E. Scharfetter 2002 Effects of Trampling on Vegetation above the Timberline in the Eastern Alps, Austria. Arctic and Alpine Research 34 (4): 377-388.

Kolasa, J. y C. D. Rollo. 1991. Introduction: the Heterogeneity of Heterogeneity: a Glossary. Pp. 1-23. En: Ecological Heterogeneity . J. Kolasa y S. T. A. Pickett (eds). Springer-Verlag.

McIntosh, R. P. 1991. Concept and Terminology of Homogeneity and Heterogeneity in Ecology. Pp: 24-46. En: Ecological Heterogeneity . J. Kolasa y S. T. A. Pickett (eds). Springer-Verlag.

Lubchenco, J. 1978. Plant species diversity in a marine intertidal community: importance of herbivore food preference and algal competitive abilities. American Naturalist 112:23-39.

Pickett, S. T. A. y P. S. White (eds.). 1985. The Ecology of Natural Disturbance and Patch Dynamics . Academic Press, EE.UU., 472 pp.

Pickett, S. T. A., J. Kolasa, J. Armesto y S. L. Collins 1989. The ecological concept of disturbance and its expression at various hierarchical levels. Oikos 54(2):129-136.

Rapport, D. J. y W. G. Whitford 1999. How ecosystems respond to stress. Common properties of arid and aquatic systems. Biosicence 49(3):193-203.

Roughgarden, J. 1977. Patchiness in the spatial distribution of a population caused by stochastic fluctuations in resources. Oikos 29:52-59.

Schoener, T. W. 1982. The controversy over interspecific competition. American Scientist 70:586-595.

Singh, S. P. 1998. Chronic disturbance, a principal cause of environmental degradation in developing countries. Environmental Conser-vation 25(1):1-2.

Singh, S. P., Rawat, Y. S. y Garkoti, S. C. 1997. Failure of brown oak ( Quercus semacarpifolia ) to regenerate in Central Himalaya: a case for environmental semisurprise. Current Science 73: 371-4.

Sousa, W. P. 1984. The role of disturbance in natural communities. Annual Review of Ecology and Systematics 15:353-391.

Suárez, E. y Medina, G. 2002. Vegetation Structure and Soil Properties in Ecuadorian Páramo Grasslands with Different Histories of Burning and Grazing. Arctic and Alpine Research 34 (4):158-164.

Wiens, J. A. 1976. Population responses to patchy environments. Annual Review of Ecology and Systematics 7:81-120.

Wooton, T. 1998. Effects of disturbance on species diversity: a multitrophic perspective. The American Naturalist 152(6):803-825.

Wu, J. y O. L. Loucks. 1995. From balance of nature to hierarchical patch dynamics: a paradigm shift in ecology. The Quarterly Review of Biology 70(4):439-465.