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9.1: Diversidad de Ecosistemas

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    Medir la biodiversidad a gran escala implica medir la diversidad de ecosistemas, el número de diferentes ecosistemas en la Tierra o en un área geográfica así como sus abundancias relativas (figura\(\PageIndex{a}\)). La pérdida de un ecosistema significa la pérdida de las interacciones entre especies y la pérdida de productividad biológica que un ecosistema es capaz de crear. Un ejemplo de un ecosistema en gran parte extinto en América del Norte es el ecosistema de las praderas (figura\(\PageIndex{a}\)). Las praderas alguna vez abarcaron América Central del Norte desde el bosque boreal en el norte de Canadá hasta México. Ahora están casi desaparecidas, reemplazadas por campos de cultivo, pastos y expansión suburbana. Muchas de las especies sobreviven, pero el ecosistema enormemente productivo que se encargó de crear nuestros suelos agrícolas más productivos ya no está. Como consecuencia, sus suelos ahora se están agotando a menos que se mantengan artificialmente a un gran costo.

    Dos peces mariposa de doble montura del Pacífico entre un telón de fondo de corales en Flynn Reef, sitio de buceo de Canchas de Tenis.

    Una pradera ondulada con nada más que pasto marrón alto hasta donde el ojo puede ver
    Figura\(\PageIndex{a}\): La variedad de ecosistemas en la Tierra, desde el arrecife de coral (arriba) hasta la pradera (fondo), permite que exista una gran diversidad de especies. Imagen superior de Wise Hok Wai Lum (CC-BY-SA). Imagen inferior modificada de Jim Minnerath, USFWS.

    La productividad del suelo descrita anteriormente es un ejemplo de un servicio ecosistémico. Estos son los productos y procesos asociados a los sistemas biológicos y son directa o indirectamente de inmenso valor para el bienestar de las personas. Algunos servicios ecosistémicos son procesos como la regulación del clima, las inundaciones y las enfermedades. El ciclo de nutrientes, la polinización y la regulación de plagas de cultivos son servicios ecosistémicos importantes para la producción de alimentos (consulte el cuadro de Producción de Alimentos y Servicios Ecosistémicos a continuación). El ciclo del agua proporciona agua dulce, y la fotosíntesis agrega oxígeno a nuestro aire. Otros servicios ecosistémicos son las provisiones humanas que incluyen alimentos, combustible y fibra (como algodón para ropa o madera). Los medicamentos son otra disposición importante (ver Importancia de la Diversidad de Especies). Además, los ecosistemas saludables permiten actividades recreativas, como senderismo, kayak y campamento, y oportunidades educativas, como excursiones. La naturaleza es también la base de una parte significativa de los valores estéticos y espirituales sostenidos por muchas culturas.

    En 1997, Robert Costanza y sus colegas estimaron que el valor anual de los servicios ecosistémicos era de 33 billones de dólares (53 billones de dólares en 2019), y muchos consideran que esto es una subestimación. A modo de comparación el producto interno bruto de Estados Unidos en 2020 fue de 21 billones de dólares. Valorar los servicios ecosistémicos puede ser difícil, en particular para aquellos servicios que son procesos más que provisiones. Una estrategia es calcular el costo de reemplazo. Por ejemplo, ¿cuánto costaría controlar una población de plagas si no estuviera regulada por procesos naturales? La figura\(\PageIndex{b}\) ilustra el valor de algunos servicios ecosistémicos.

    Bosque, peces y buzo ilustran el valor de tres servicios ecosistémicos.
    Figura\(\PageIndex{b}\): El valor de tres servicios ecosistémicos. La pregunta, “¿Qué cuestan los servicios ecosistémicos?” está parcialmente contestado por el informe TEEB (La economía de los ecosistemas y la biodiversidad) 2010. La mitigación de gases de efecto invernadero (que limita el cambio climático) proporcionada por los bosques está valorada en 3.7 billones de dólares. Las pesquerías insostenibles han comprometido la disponibilidad de peces, costando $50 mil millones. Los servicios de arrecifes de coral, como el turismo, están valorados en 30 millones de dólares. Los valores están en dólares 2010. Ninguno de estos valores se contabiliza actualmente en la economía mundial. Datos del Informe de Síntesis de Economía de Ecosistemas y Biodiversidad. Imagen por Desafíos Futuros (CC-BY-SA).

    Producción de Alimentos y Servicios Ecosistémicos

    La producción de alimentos depende de varios servicios ecosistémicos interactuando. La mayoría de los suelos contienen una gran diversidad de organismos que mantienen los ciclos de nutrientes, descomponiendo la materia orgánica en compuestos nutritivos que los cultivos necesitan para crecer. Estos organismos también mantienen la textura del suelo que afecta la dinámica del agua y del oxígeno en el suelo que son necesarias para el crecimiento de las plantas. Reemplazar el trabajo de estos organismos en la formación de suelo cultivable (cultivable) no es prácticamente posible. Ocurren dentro de los ecosistemas, como los ecosistemas del suelo, como resultado de las diversas actividades metabólicas de los organismos que allí viven, pero aportan beneficios a la producción humana de alimentos, la disponibilidad de agua potable y el aire respirable.

    Otros servicios ecosistémicos clave relacionados con la producción de alimentos son la polinización vegetal y el control de plagas de cultivos. Se estima que la polinización de las abejas melíferas dentro de Estados Unidos aporta mil 600 millones de dólares anuales; otros polinizadores aportan hasta 6.7 mil millones de dólares. Más de 150 cultivos en Estados Unidos requieren polinización para producir. Muchas poblaciones de abejas son manejadas por apicultores que alquilan los servicios de sus colmenas a los agricultores. Las poblaciones de abejas melíferas en América del Norte han estado sufriendo grandes pérdidas causadas por un síndrome conocido como trastorno de colapso de colonias, un fenómeno con causas complejas e interactuantes.

    Otros polinizadores incluyen una amplia gama de otras especies de abejas y varios insectos y aves. La pérdida de estas especies haría imposible el cultivo de cultivos que requieren polinización, aumentando la dependencia de otros cultivos. Un estudio realizado en 2002 por Claire Kremen y sus colegas encontró que los polinizadores nativos en el centro de California (los que históricamente ocurrieron allí; figura\(\PageIndex{c}\) y d) proporcionaban polinización completa a los cultivos de sandía. Esto solo fue cierto en granjas orgánicas que se ubicaron cerca del hábitat natural para estos polinizadores, destacando la importancia de las prácticas agrícolas sustentables y la conservación del hábitat en la preservación de los servicios ecosistémicos. Esencialmente, en un ecosistema saludable, los polinizadores nativos eliminaron la necesidad de colmenas de abejas alquiladas. Tenga en cuenta que si bien las abejas son valiosas en un entorno agrícola, no son nativas de América del Norte y pueden alterar los ecosistemas al competir con las abejas nativas.

    Un abejorro difuso negro y amarillo forrajea sobre pequeñas flores magenta dispuestas en una esfera
    Figura\(\PageIndex{c}\): El abejorro de California (Bombus californicus) es uno de varios insectos nativos que proporcionaron polinización de sandía en el estudio de Kremen y colegas. Imagen por Rododendritas (CC-BY-SA).
    Una abeja de huerto azul con un cuerpo robusto y metálico se asienta sobre una hoja muerta.
    Figura\(\PageIndex{d}\): Las abejas masón son polinizadores eficientes, y muchas son nativas de América del Norte. Imagen de Robert Engelhardt (CC-BY-SA).

    Por último, los humanos compiten por su alimento con plagas de cultivos, la mayoría de las cuales son insectos. Los pesticidas controlan a estos competidores, pero estos son costosos y pierden su efectividad con el tiempo a medida que las poblaciones de plagas se adaptan. También conducen a daños colaterales al matar especies que no son plagas, así como insectos beneficiosos como las abejas melíferas, y arriesgando la salud de los trabajadores agrícolas y consumidores. Además, estos pesticidas pueden migrar de los campos donde se aplican y dañar otros ecosistemas como arroyos, lagos e incluso el océano (ver Agricultura Industrial y Toxicología Ambiental). Los ecologistas creen que la mayor parte del trabajo en la eliminación de plagas lo realizan en realidad depredadores y parásitos de esas plagas, pero el impacto no ha sido bien estudiado. Una revisión encontró que en 74 por ciento de los estudios que buscaron un efecto de la complejidad del paisaje (bosques y campos de barbecho cercanos a campos de cultivo) sobre los enemigos naturales de las plagas, cuanto mayor es la complejidad, mayor es el efecto de los organismos supresor de plagas. Otro estudio experimental encontró que la introducción de múltiples enemigos de los pulgones del guisante (una plaga importante de la alfalfa) incrementó significativamente el rendimiento de la alfalfa. Este estudio muestra que una diversidad de plagas es más efectiva en el control que una sola plaga. La pérdida de diversidad en enemigos de plagas inevitablemente hará que sea más difícil y costoso cultivar alimentos. La creciente población humana del mundo enfrenta desafíos significativos en el aumento de los costos y otras dificultades asociadas con la producción de alimentos.

    Referencias

    Costanza, R., d'Arge, R., de Groot, R. et al. El valor de los servicios ecosistémicos del mundo y del capital natural. Naturaleza 387, 253—260 (1997). DOI

    Kremen, C., Williams, N. M., y Thorp, R. W. Polinización de cultivos de abejas nativas en riesgo de intensificación agrícola. PNAS 99, 6812-16816 (2002). DOI

    Atribuciones

    Modificado por Melissa Ha de las siguientes fuentes:

    This page titled 9.1: Diversidad de Ecosistemas is shared under a CC BY-SA 4.0 license and was authored, remixed, and/or curated by Melissa Ha and Rachel Schleiger (ASCCC Open Educational Resources Initiative) .