47.3: Amenazas a la Biodiversidad

Habilidades para Desarrollar

• Identificar amenazas significativas a la biodiversidad
• Explicar los efectos de la pérdida de hábitat, las especies exóticas y la caza en la biodiversidad
• Identificar los efectos tempranos y predichos del cambio climático en la biodiversidad

La principal amenaza para la biodiversidad en el planeta, y por lo tanto una amenaza para el bienestar humano, es la combinación del crecimiento de la población humana y la explotación de recursos. La población humana requiere recursos para sobrevivir y crecer, y esos recursos están siendo retirados del medio ambiente de manera insostenible. Las tres mayores amenazas cercanas a la biodiversidad son la pérdida de hábitat, la sobreexplotación y la introducción de especies exóticas. Los dos primeros son resultado directo del crecimiento de la población humana y del uso de recursos. El tercero es el resultado del aumento de la movilidad y el comercio. Una cuarta causa importante de extinción, el cambio climático antropogénico, aún no ha tenido un gran impacto, pero se prevé que llegue a ser significativo durante este siglo. El cambio climático global también es consecuencia de las necesidades de energía de la población humana y del uso de combustibles fósiles para satisfacer esas necesidades (Figura\(\PageIndex{1}\)). Los temas ambientales, como la contaminación tóxica, tienen efectos específicos específicos sobre las especies, pero generalmente no se ven como amenazas a la magnitud de las demás.

Figura\(\PageIndex{1}\): Los niveles atmosféricos de dióxido de carbono fluctúan de manera cíclica. No obstante, la quema de combustibles fósiles en la historia reciente ha provocado un incremento dramático en los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera terrestre, que ahora han alcanzado niveles nunca antes vistos en la historia de la humanidad. Los científicos predicen que la adición de este “gas de efecto invernadero” a la atmósfera está dando como resultado un cambio climático que impactará significativamente la biodiversidad en el próximo siglo.

Pérdida de hábitat

Los humanos confían en la tecnología para modificar su entorno y reemplazar ciertas funciones que alguna vez fueron realizadas por el ecosistema natural. Otras especies no pueden hacer esto. La eliminación de su ecosistema, ya sea un bosque, un desierto, un pastizal, un estuarino de agua dulce o un ambiente marino, matará a los individuos de la especie. Eliminar todo el hábitat dentro del área de distribución de una especie y, a menos que sean una de las pocas especies que les va bien en ambientes construidos por humanos, la especie se extinguirá. La destrucción humana de hábitats se aceleró en la segunda mitad del siglo XX. Considera la excepcional biodiversidad de Sumatra: es el hogar de una especie de orangután, una especie de elefante en peligro crítico y el tigre de Sumatra, pero la mitad del bosque de Sumatra ya no está. La vecina isla de Borneo, hogar de las otras especies de orangután, ha perdido una superficie similar de bosque. Continúa la pérdida de bosques en áreas protegidas de Borneo. El orangután en Borneo está catalogado como amenazado por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN), pero es simplemente la más visible de miles de especies que no sobrevivirán a la desaparición de los bosques de Borneo. Los bosques se retiran para la madera y para plantar plantaciones de aceite de palma (Figura\(\PageIndex{2}\)). El aceite de palma se utiliza en muchos productos, incluyendo productos alimenticios, cosméticos y biodiesel en Europa. Una estimación a cinco años de la pérdida de la cubierta forestal mundial para los años 2000—2005 fue de 3.1 por ciento. En los trópicos húmedos donde la pérdida de bosques es principalmente por extracción de madera, 272,000 km ² se perdieron de un total global de 11,564,000 km ² (o 2.4 por ciento). En los trópicos, estas pérdidas ciertamente también representan la extinción de especies debido a altos niveles de endemismo.

Figura\(\PageIndex{2}\): a) Una especie de orangután, Pongo pygmaeus, se encuentra sólo en las selvas tropicales de Borneo, y la otra especie de orangután (Pongo abelii) se encuentra sólo en las selvas tropicales de Sumatra. Estos animales son ejemplos de la excepcional biodiversidad de (c) las islas de Sumatra y Borneo. Otras especies incluyen el (b) tigre de Sumatra (Panthera tigris sumatrae) y el (d) elefante de Sumatra (Elephas maximus sumatranus), ambas especies en peligro crítico. Se está retirando el hábitat de la selva tropical para dar paso a (e) plantaciones de palma aceitera como esta en la provincia de Sabah de Borneo. (crédito a: modificación de obra de Thorsten Bachner; crédito b: modificación de obra de Dick Mudde; crédito c: modificación de obra por parte de la CIA de Estados Unidos World Factbook; crédito d: modificación de obra por “Organizaciones sin fines de lucro” /Flickr; crédito e: modificación de obra del Dr. Lian Pin Koh)

Conexión cotidiana: Prevención de la destrucción del hábitat con sabias elecciones de madera

La mayoría de los consumidores no imaginan que los productos de mejoras para el hogar que compran podrían estar contribuyendo a la pérdida de hábitat y la extinción de especies. Sin embargo, el mercado de maderas tropicales recolectadas ilegalmente es enorme, y los productos de madera a menudo se encuentran en la construcción de tiendas de suministros en Estados Unidos. Una estimación es que el 10 por ciento del arroyo maderero importado en Estados Unidos, que es el mayor consumidor mundial de productos de madera, está potencialmente talado ilegalmente. En 2006, esto ascendió a 3.6 mil millones de dólares en productos de madera. La mayoría de los productos ilegales son importados de países que actúan como intermediarios y no son los originadores de la madera.

¿Cómo es posible determinar si un producto de madera, como pisos, se cosechó de manera sostenible o incluso legal? El Consejo de Administración Forestal (FSC) certifica productos forestales cosechados de manera sostenible, por lo tanto, buscar su certificación en pisos y otros productos de madera dura es una forma de asegurar que la madera no haya sido extraída ilegalmente de un bosque tropical. La certificación se aplica a productos específicos, no a un productor; los productos de algunos productores pueden no tener certificación mientras que otros productos están certificados. Si bien hay otras certificaciones respaldadas por la industria además del FSC, estas no son confiables debido a la falta de independencia de la industria. Otro enfoque es comprar especies de madera domésticas. Si bien sería genial que hubiera una lista de productos madereros legales versus ilegales, no es tan simple. Las leyes de tala y manejo forestal varían de un país a otro; lo que es ilegal en un país puede ser legal en otro. Dónde y cómo se cosecha un producto y si el bosque del que proviene se está manteniendo de manera sostenible, todo factor en si un producto de madera será certificado por el FSC. Siempre es una buena idea hacer preguntas sobre de dónde vino un producto de madera y cómo el proveedor sabe que se cosechó legalmente.

La destrucción del hábitat puede afectar ecosistemas distintos a los bosques. Los ríos y arroyos son ecosistemas importantes y con frecuencia se modifican a través del desarrollo de la tierra y de presas o remoción de agua. El embalse de los ríos afecta el flujo de agua y el acceso a todas las partes de un río. Los diferentes regímenes de flujo pueden reducir o eliminar poblaciones que se adaptan a estos cambios en los patrones de flujo. Por ejemplo, se ha desarrollado un estimado del 91por ciento de la longitud de los ríos en Estados Unidos: tienen modificaciones como presas, para crear energía o almacenar agua; diques, para evitar inundaciones; o dragado o rerecorrido, para crear terrenos más adecuados para el desarrollo humano. Muchas especies de peces en Estados Unidos, especialmente especies raras o especies con distribuciones restringidas, han visto disminuciones causadas por la presa de ríos y la pérdida de hábitat. Las investigaciones han confirmado que las especies de anfibios que deben llevar a cabo parte de sus ciclos de vida tanto en hábitats acuáticos como terrestres tienen una mayor probabilidad de sufrir descensos poblacionales y extinción debido a la mayor probabilidad de que uno de sus hábitats o acceso entre ellos se pierda.

Sobreaprovechamiento

La sobreexplotación es una seria amenaza para muchas especies, pero particularmente para las especies acuáticas. Hay muchos ejemplos de pesquerías comerciales reguladas monitoreadas por científicos pesqueros que, sin embargo, han colapsado. La pesquería de bacalao del Atlántico occidental es el colapso reciente más espectacular. Si bien fue una pesquería enormemente productiva durante 400 años, la introducción de los arrastreros industriales modernos en la década de 1980 y la presión sobre la pesquería llevaron a que se volviera insostenible. Las causas del colapso pesquero son de naturaleza tanto económica como política. La mayoría de las pesquerías se manejan como un recurso común (compartido) incluso cuando el territorio pesquero se encuentra dentro de las aguas territoriales de un país. Los recursos comunes están sujetos a una presión económica conocida como la tragedia de los bienes comunes en la que esencialmente ningún pescador tiene motivación para ejercer moderación en la recolección de una pesquería cuando no es propiedad de ese pescador. El resultado natural de las cosechas de recursos mantenidos en común es su sobreexplotación. Si bien las grandes pesquerías están reguladas para intentar evitar esta presión, todavía existe en el fondo. Esta sobreexplotación se agrava cuando el acceso a la pesquería es abierto y no regulado y cuando la tecnología da a los pescadores la capacidad de sobrepescar. En algunas pesquerías, el crecimiento biológico del recurso es menor que el crecimiento potencial de las ganancias obtenidas de la pesca si ese tiempo y dinero se invirtieran en otra parte. En estos casos —las ballenas son un ejemplo— las fuerzas económicas siempre conducirán hacia la pesca de la población hasta la extinción.

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Explora un mapa interactivo del Servicio de Pesca y Vida Silvestre de los Estados Unidos de hábitat crítico para especies amenazadas y amenazadas en los Estados Unidos. Para comenzar, seleccione “Visite el mapeador en línea”.

En su mayor parte, la extinción pesquera no equivale a la extinción biológica; el último pez de una especie rara vez se pesca fuera del océano. Al mismo tiempo, la extinción pesquera sigue siendo perjudicial para las especies de peces y sus ecosistemas. Hay algunos casos en los que la verdadera extinción es una posibilidad. Las ballenas tienen poblaciones de crecimiento lento y están en riesgo de extinción completa a través de la caza. Hay algunas especies de tiburones con distribuciones restringidas que están en riesgo de extinción. Los meros son otra población de peces generalmente de crecimiento lento que, en el Caribe, incluye una serie de especies que están en riesgo de extinción por sobrepesca.

Los arrecifes de coral son ecosistemas marinos extremadamente diversos que enfrentan peligros de varios procesos. Los arrecifes son el hogar de 1/3 de las especies de peces marinos del mundo, alrededor de 4,000 especies, a pesar de que representan solo el 1 por ciento del hábitat marino. La mayoría de los acuarios marinos domésticos están abastecidos con organismos capturados en la naturaleza, no organismos cultivados. Aunque no se sabe que ninguna especie haya sido expulsada por el comercio de mascotas en especies marinas, existen estudios que muestran que las poblaciones de algunas especies han disminuido en respuesta a la cosecha, lo que indica que la cosecha no es sustentable en esos niveles. Existe preocupación por el efecto del comercio de mascotas en algunas especies terrestres como tortugas, anfibios, aves, plantas e incluso el orangután.

Carne de arbusto es el término genérico que se utiliza para los animales salvajes sacrificados como alimento. La caza se practica en todo el mundo, pero se cree que las prácticas de caza, particularmente en África ecuatorial y partes de Asia, amenazan con la extinción de varias especies. Tradicionalmente, la carne de arbusto en África se cazaba para alimentar directamente a las familias; sin embargo, la reciente comercialización de la práctica ahora tiene carne de arbusto disponible en las tiendas de abarrotes, lo que ha incrementado las tasas de cosecha al nivel de insostenibilidad. Adicionalmente, el crecimiento de la población humana ha incrementado la necesidad de alimentos proteicos que no están siendo atendidos por la agricultura. Las especies amenazadas por el comercio de carne arbustiva son principalmente mamíferos, incluidos muchos primates que viven en la cuenca del Congo.

Especies exóticas

Las especies exóticas son especies que han sido introducidas intencional o involuntariamente por los humanos en un ecosistema en el que no evolucionaron. Tales introducciones probablemente ocurren frecuentemente como fenómenos naturales. Por ejemplo, Kudzu (Pueraria lobata), que es originaria de Japón, se introdujo en Estados Unidos en 1876. Posteriormente se plantó para la conservación del suelo. Problemáticamente, crece demasiado bien en el sureste de Estados Unidos —hasta un pie al día. Ahora es una especie de plaga y abarca más de 7 millones de acres en el sureste de Estados Unidos. Si una especie introducida es capaz de sobrevivir en su nuevo hábitat, esa introducción ahora se refleja en el rango observado de la especie. El transporte humano de personas y mercancías, incluido el transporte intencional de organismos para el comercio, ha aumentado drásticamente la introducción de especies en nuevos ecosistemas, a veces a distancias que están mucho más allá de la capacidad de la especie para viajar alguna vez por sí misma y fuera del alcance de la especie” depredadores naturales.

La mayoría de las introducciones de especies exóticas probablemente fracasan debido al bajo número de individuos introducidos o la mala adaptación al ecosistema al que ingresan. Algunas especies, sin embargo, poseen preadaptaciones que pueden hacerlas especialmente exitosas en un nuevo ecosistema. Estas especies exóticas suelen sufrir dramáticos incrementos poblacionales en su nuevo hábitat y restablecen las condiciones ecológicas en el nuevo ambiente, amenazando a las especies que allí existen. Por esta razón, las especies exóticas también se denominan especies invasoras. Las especies exóticas pueden amenazar a otras especies a través de la competencia por recursos, depredación o enfermedad.

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Explore una base de datos global interactiva de especies exóticas o invasoras.

Los lagos y las islas son particularmente vulnerables a las amenazas de extinción de especies introducidas. En el lago Victoria, como se mencionó anteriormente, la introducción intencional de la perca del Nilo fue en gran parte responsable de la extinción de alrededor de 200 especies de cíclidos. La introducción accidental de la serpiente arbórea marrón a través de aviones (Figura\(\PageIndex{3}\)) from the Solomon Islands to Guam in 1950 has led to the extinction of three species of birds and three to five species of reptiles endemic to the island. Several other species are still threatened. The brown tree snake is adept at exploiting human transportation as a means to migrate; one was even found on an aircraft arriving in Corpus Christi, Texas. Constant vigilance on the part of airport, military, and commercial aircraft personnel is required to prevent the snake from moving from Guam to other islands in the Pacific, especially Hawaii. Islands do not make up a large area of land on the globe, but they do contain a disproportionate number of endemic species because of their isolation from mainland ancestors.

Figure \(\PageIndex{3}\): The brown tree snake, Boiga irregularis, is an exotic species that has caused numerous extinctions on the island of Guam since its accidental introduction in 1950. (credit: NPS)

It now appears that the global decline in amphibian species recognized in the 1990s is, in some part, caused by the fungus Batrachochytrium dendrobatidis, which causes the disease chytridiomycosis (Figure \(\PageIndex{4}\)). There is evidence that the fungus is native to Africa and may have been spread throughout the world by transport of a commonly used laboratory and pet species: the African clawed toad (Xenopus laevis). It may well be that biologists themselves are responsible for spreading this disease worldwide. The North American bullfrog, Rana catesbeiana, which has also been widely introduced as a food animal but which easily escapes captivity, survives most infections of Batrachochytrium dendrobatidis and can act as a reservoir for the disease.

Figure \(\PageIndex{4}\): This Limosa Harlequin Frog (Atelopus limosus), an endangered species from Panama, died from a fungal disease called chytridiomycosis. The red lesions are symptomatic of the disease. (credit: Brian Gratwicke)

Early evidence suggests that another fungal pathogen, Geomyces destructans, introduced from Europe is responsible for white-nose syndrome, which infects cave-hibernating bats in eastern North America and has spread from a point of origin in western New York State (Figure \(\PageIndex{5}\)). The disease has decimated bat populations and threatens extinction of species already listed as endangered: the Indiana bat, Myotis sodalis, and potentially the Virginia big-eared bat, Corynorhinus townsendii virginianus. How the fungus was introduced is unclear, but one logical presumption would be that recreational cavers unintentionally brought the fungus on clothes or equipment from Europe.

Figure \(\PageIndex{5}\): This little brown bat in Greeley Mine, Vermont, March 26, 2009, was found to have white-nose syndrome. (credit: Marvin Moriarty, USFWS)

Climate Change

Climate change, and specifically the anthropogenic (meaning, caused by humans) warming trend presently underway, is recognized as a major extinction threat, particularly when combined with other threats such as habitat loss. Scientists disagree about the likely magnitude of the effects, with extinction rate estimates ranging from 15 percent to 40 percent of species committed to extinction by 2050. Scientists do agree, however, that climate change will alter regional climates, including rainfall and snowfall patterns, making habitats less hospitable to the species living in them. The warming trend will shift colder climates toward the north and south poles, forcing species to move with their adapted climate norms while facing habitat gaps along the way. The shifting ranges will impose new competitive regimes on species as they find themselves in contact with other species not present in their historic range. One such unexpected species contact is between polar bears and grizzly bears. Previously, these two species had separate ranges. Now, their ranges are overlapping and there are documented cases of these two species mating and producing viable offspring. Changing climates also throw off species’ delicate timing adaptations to seasonal food resources and breeding times. Many contemporary mismatches to shifts in resource availability and timing have already been documented.

Figure \(\PageIndex{6}\): Since 2008, grizzly bears (Ursus arctos horribilis) have been spotted farther north than their historic range, a possible consequence of climate change. As a result, grizzly bear habitat now overlaps polar bear (Ursus maritimus) habitat. The two kinds of bears, which are capable of mating and producing viable offspring, are considered separate species as historically they lived in different habitats and never met. However, in 2006 a hunter shot a wild grizzly-polar bear hybrid known as a grolar bear, the first wild hybrid ever found.

Range shifts are already being observed: for example, some European bird species ranges have moved 91 km northward. The same study suggested that the optimal shift based on warming trends was double that distance, suggesting that the populations are not moving quickly enough. Range shifts have also been observed in plants, butterflies, other insects, freshwater fishes, reptiles, and mammals.

Climate gradients will also move up mountains, eventually crowding species higher in altitude and eliminating the habitat for those species adapted to the highest elevations. Some climates will completely disappear. The rate of warming appears to be accelerated in the arctic, which is recognized as a serious threat to polar bear populations that require sea ice to hunt seals during the winter months: seals are the only source of protein available to polar bears. A trend to decreasing sea ice coverage has occurred since observations began in the mid-twentieth century. The rate of decline observed in recent years is far greater than previously predicted by climate models.

Finally, global warming will raise ocean levels due to melt water from glaciers and the greater volume of warmer water. Shorelines will be inundated, reducing island size, which will have an effect on some species, and a number of islands will disappear entirely. Additionally, the gradual melting and subsequent refreezing of the poles, glaciers, and higher elevation mountains—a cycle that has provided freshwater to environments for centuries—will also be jeopardized. This could result in an overabundance of salt water and a shortage of fresh water.

Summary

The core threats to biodiversity are human population growth and unsustainable resource use. To date, the most significant causes of extinctions are habitat loss, introduction of exotic species, and overharvesting. Climate change is predicted to be a significant cause of extinctions in the coming century. Habitat loss occurs through deforestation, damming of rivers, and other activities. Overharvesting is a threat particularly to aquatic species, while the taking of bush meat in the humid tropics threatens many species in Asia, Africa, and the Americas. Exotic species have been the cause of a number of extinctions and are especially damaging to islands and lakes. Exotic species’ introductions are increasing because of the increased mobility of human populations and growing global trade and transportation. Climate change is forcing range changes that may lead to extinction. It is also affecting adaptations to the timing of resource availability that negatively affects species in seasonal environments. The impacts of climate change are greatest in the arctic. Global warming will also raise sea levels, eliminating some islands and reducing the area of all others.

Art Connections

Converting a prairie to a farm field is an example of ________.

1. overharvesting
2. habitat loss
3. exotic species
4. climate change

Answer

B

Glossary

bush meat

wild-caught animal used as food (typically mammals, birds, and reptiles); usually referring to hunting in the tropics of sub-Saharan Africa, Asia, and the Americas

chytridiomycosis

disease of amphibians caused by the fungus Batrachochytrium dendrobatidis; thought to be a major cause of the global amphibian decline

exotic species

(also, invasive species) species that has been introduced to an ecosystem in which it did not evolve

tragedy of the commons

economic principle that resources held in common will inevitably be overexploited

white-nose syndrome

disease of cave-hibernating bats in the eastern United States and Canada associated with the fungus Geomyces destructans