5.4: Amenazas a 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 los recursos utilizados por esa población. La población humana requiere recursos para sobrevivir y crecer, y muchos de 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 (causado por el hombre), aún no ha tenido un gran impacto, pero se prevé que sea 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. Sin embargo, la quema de combustibles fósiles en la historia reciente ha provocado un aumento dramático en los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera terrestre, que ahora han alcanzado niveles nunca antes vistos en la Tierra. 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 hacerlo habitable. Otras especies no pueden hacer esto. La eliminación de su hábitat, ya sea un bosque, un arrecife de coral, pastizales o un río fluyente, matará a los individuos de la especie. Quitar todo el hábitat y la especie se extinguirá, a menos que se encuentren entre las pocas especies que les va bien en ambientes construidos por humanos. La destrucción humana de hábitats (hábitat generalmente se refiere a la parte del ecosistema que requiere una especie en particular) se aceleró en la segunda mitad del siglo XX.

Figura\(\PageIndex{2}\). Una plantación de palma aceitera en la provincia de Sabah Borneo, Malasia, reemplaza el hábitat forestal nativo del que dependía una variedad de especies para vivir. (crédito: Lian Pin Koh)

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 5 años de la pérdida de cobertura forestal global para los años 2000 a 2005 fue de 3.1%. Mucha pérdida (2.4%) ocurrió en los trópicos donde la pérdida forestal es principalmente por la extracción de madera. Estas pérdidas ciertamente también representan la extinción de especies únicas de esas áreas.

BIOLOGÍA EN ACCIÓN: Prevenir la destrucción del hábitat con sabias elecciones

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 hasta el 10% de la madera importada en Estados Unidos, que es el mayor consumidor mundial de productos de madera, se registra 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 los productos forestales cosechados de manera sostenible. Buscar su certificación en pisos y otros productos de madera dura es una forma de garantizar que la madera no haya sido tomada ilegalmente de un bosque tropical. Hay certificaciones distintas a la FSC, pero éstas son administradas por empresas madereras, creando así un conflicto de intereses. Otro enfoque es comprar especies de madera domésticas. Si bien sería genial que hubiera una lista de maderas 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 son el objetivo de la modificación del hábitat. El embalse de los ríos afecta el flujo y el acceso al hábitat. Alterar un régimen de flujo puede reducir o eliminar poblaciones que se adaptan a los cambios estacionales en el flujo. Por ejemplo, se estima que 91% de las vías fluviales en Estados Unidos han sido modificadas con represas o modificación de bancos de arroyos. 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 están en mayor riesgo de disminución poblacional y extinción debido a la mayor probabilidad de que uno de sus hábitats o acceso entre ellos se pierda. Esto es de particular preocupación porque los anfibios han ido disminuyendo en número y desapareciendo más rápidamente que muchos otros grupos por una variedad de posibles razones.

Sobreaprovechamiento

La sobreexplotación es una seria amenaza para muchas especies, pero particularmente para las especies acuáticas. Hay muchos ejemplos de pesquerías reguladas (incluida la caza de mamíferos marinos y la recolección de crustáceos y otras especies) monitoreadas por científicos pesqueros que, sin embargo, se han derrumbado. 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, al alcance de cualquier persona dispuesta a pescar, 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 los pescadores tienen poca motivación para ejercer moderación en la recolección de una pesquería cuando no son dueños de la pesquería. El resultado general 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 impulsarán hacia la pesca de la población hasta la extinción.

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 4000 especies, a pesar de que representan solo el uno por ciento del hábitat marino. La mayoría de los acuarios marinos domésticos albergan especies de arrecifes de coral que son organismos capturados en la naturaleza, no organismos cultivados. Aunque no se sabe que ninguna especie marina haya sido expulsada por el comercio de mascotas, 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. También hay preocupaciones sobre el efecto del comercio de mascotas en algunas especies terrestres como tortugas, anfibios, aves, plantas e incluso los orangutanes.

Figura\(\PageIndex{3}\). La recolección de pangolines por sus escamas y carne, y como curiosidades, ha llevado a una drástica disminución en el tamaño de la población para esta fascinante criatura. Esta obra de David Brossard está licenciada bajo CC BY 4.0

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 en su mayoría mamíferos, incluidos muchos monos y los grandes simios que viven en la cuenca del Congo.

Especies invasoras

Las especies exóticas son especies que han sido introducidas intencional o involuntariamente por los humanos en un ecosistema en el que no evolucionaron. El transporte humano de personas y mercancías, incluido el transporte intencional de organismos para el comercio, ha incrementado drásticamente la introducción de especies en nuevos ecosistemas. Estas nuevas introducciones a veces se encuentran a distancias que están mucho más allá de la capacidad de la especie para viajar por sí misma y fuera del alcance de los depredadores naturales de la especie.

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, tienen características 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. Cuando esto sucede, la especie exótica también se convierte en una especie invasora. Las especies invasoras pueden amenazar a otras especies a través de la competencia por recursos, depredación o enfermedad.

Los lagos y las islas son particularmente vulnerables a las amenazas de extinción de especies introducidas. En el lago Victoria, la introducción intencional de la perca del Nilo fue en gran parte responsable de la extinción de cerca de 200 especies de cíclidos. La introducción accidental de la serpiente arbórea marrón a través de aviones (Figura\(\PageIndex{4}\)) desde las Islas Salomón a Guam en 1950 ha llevado a la extinción de tres especies de aves y de tres a cinco especies de reptiles endémicos de la isla. Varias otras especies aún están amenazadas. La serpiente arbórea parda es experta en explotar el transporte humano como medio de migrar; incluso se encontró una en una aeronave que llegaba a Corpus Christi, Texas. Se requiere una vigilancia constante por parte del personal de aeropuertos, militares y aviones comerciales para evitar que la serpiente se mueva de Guam a otras islas del Pacífico, especialmente Hawai. Las islas no constituyen una gran superficie de tierra en el globo, pero sí contienen un número desproporcionado de especies endémicas debido a su aislamiento de los antepasados continentales.

Figura\(\PageIndex{4}\). La serpiente arbórea parda, Boiga irregularis, es una especie exótica que ha provocado numerosas extinciones en la isla de Guam desde su introducción accidental en 1950. (crédito: NPS)

Muchas introducciones de especies acuáticas, tanto marinas como de agua dulce, se han producido cuando los barcos han arrojado agua de lastre tomada en un puerto de origen a aguas de un puerto de destino. El agua del puerto de origen se bombea a tanques en un barco vacío de carga para aumentar la estabilidad. El agua se extrae del océano o estuario del puerto y normalmente contiene organismos vivos como partes de plantas, microorganismos, huevos, larvas o animales acuáticos. Luego se bombea el agua antes de que el barco tome carga en el puerto de destino, que puede estar en un continente diferente. El mejillón cebra se introdujo en los Grandes Lagos desde Europa antes de 1988 en agua de lastre. Los mejillones cebra en los Grandes Lagos han creado millones de dólares en costos de limpieza para mantener las tomas de agua y otras instalaciones. Los mejillones también han alterado dramáticamente la ecología de los lagos. Amenazan a las poblaciones nativas de moluscos, pero también han beneficiado a algunas especies, como la lubina de boca pequeña. Los mejillones son alimentadores filtrantes y han mejorado drásticamente la claridad del agua, lo que a su vez ha permitido que las plantas acuáticas crezcan a lo largo de las costas, brindando refugio a los peces jóvenes donde antes no existían. El cangrejo verde europeo, Carcinus maenas, se introdujo en la bahía de San Francisco a fines de los noventa, probablemente en el agua de lastre de barcos, y se ha extendido hacia el norte a lo largo de la costa hasta Washington. Se ha encontrado que los cangrejos reducen drásticamente la abundancia de almejas y cangrejos nativos con el aumento resultante en las especies de presa de esos cangrejos nativos.

Las especies exóticas invasoras también pueden ser organismos de enfermedades. Ahora parece que la disminución global de especies de anfibios reconocidas en la década de 1990 es, en alguna parte, causada por el hongo Batrachochytrium dendrobatidis, que causa la enfermedad quitridiomicosis (Figura\(\PageIndex{5}\)). Existe evidencia de que el hongo es originario de África y puede haberse extendido por todo el mundo mediante el transporte de un laboratorio de uso común y especies de mascotas: la rana africana con garras, Xenopus laevis. Bien puede ser que los propios biólogos sean los responsables de propagar esta enfermedad a nivel mundial. La rana toro norteamericana, Rana catesbeiana, que también ha sido ampliamente introducida como animal alimentario pero que escapa fácilmente del cautiverio, sobrevive a la mayoría de las infecciones de B. dendrobatidis y puede actuar como reservorio para la enfermedad.

Figura\(\PageIndex{5}\). Esta rana arlequín de Limosa (Atelopus limosus), una especie en peligro de extinción originaria de Panamá, murió de una enfermedad fúngica llamada quitridiomicosis. Las lesiones rojas son sintomáticas de la enfermedad. (crédito: Brian Gratwicke)

La evidencia temprana sugiere que otro patógeno fúngico, Geomyces destructans, introducido desde Europa es responsable del síndrome de nariz blanca, que infecta murciélagos hibernantes de cavernas en el este de América del Norte y se ha extendido desde un punto de origen en el oeste del estado de Nueva York (Figura\(\PageIndex{6}\)). La enfermedad ha diezmado poblaciones de murciélagos y amenaza con la extinción de especies que ya figuran como amenazadas: el murciélago de Indiana, Myotis sodalis, y potencialmente el murciélago de orejas grandes de Virginia, Corynorhinus townsendii virginianus. Se desconoce cómo se introdujo el hongo, pero una presunción lógica sería que los espeleólogos recreativos trajeron involuntariamente el hongo en ropa o equipo de Europa.

Figura\(\PageIndex{6}\). Se encontró que este pequeño murciélago marrón en la mina Greeley, Vermont, el 26 de marzo de 2009, tenía síndrome de nariz blanca. (crédito: modificación de obra de Marvin Moriarty, USFWS).

Cambio Climático

El cambio climático, y específicamente la tendencia al calentamiento antropogénico actualmente en curso, se reconoce como una gran amenaza de extinción, particularmente cuando se combina con otras amenazas como la pérdida de hábitat. Se ha observado un calentamiento antropogénico del planeta y se debe a la emisión pasada y continua de gases de efecto invernadero, principalmente dióxido de carbono y metano, a la atmósfera causada por la quema de combustibles fósiles y la deforestación. Los científicos coinciden abrumadoramente en que la tendencia actual de calentamiento es causada por los humanos y algunos de los efectos probables incluyen cambios climáticos dramáticos y peligrosos en las próximas décadas. Los científicos predicen que el cambio climático alterará los climas regionales, incluidos los patrones de lluvia y nevadas, haciendo que los hábitats sean menos hospitalarios para las especies que viven en ellos. La tendencia al calentamiento desplazará los climas más fríos hacia los polos norte y sur, obligando a las especies a moverse (si es posible) con sus normas climáticas adaptadas.

Los rangos cambiantes impondrán nuevos regímenes competitivos a las especies ya que se encuentran en contacto con otras especies no presentes en su área de distribución histórica. Uno de esos inesperados contactos de especies es entre osos polares y osos pardos. Anteriormente, estas dos especies tenían rangos separados. Ahora, sus rangos se superponen y hay casos documentados de estas dos especies apareándose y produciendo descendencia viable. Los cambios climáticos también eliminan las delicadas adaptaciones de tiempo que tienen las especies a los recursos alimentarios estacionales y los tiempos de reproducción. Los científicos ya han documentado muchos desajustes contemporáneos con los cambios en la disponibilidad de recursos y el tiempo.

Se han observado otros cambios en el rango. Por ejemplo, un estudio indica que los rangos de especies de aves europeas se han movido 91 km (56.5 mi) hacia el norte, en promedio. El mismo estudio sugirió que el cambio óptimo basado en las tendencias de calentamiento fue el doble de esa distancia, lo que sugiere que las poblaciones no se mueven lo suficientemente rápido. También se han observado cambios de rango en plantas, mariposas, otros insectos, peces de agua dulce, reptiles, anfibios y mamíferos.

Los gradientes climáticos también subirán montañas, eventualmente apiñando especies a mayor altitud y eliminando el hábitat de aquellas especies adaptadas a las elevaciones más altas. Algunos climas desaparecerán por completo. La tasa de calentamiento parece acelerarse en el Ártico, lo que se reconoce como una seria amenaza para las poblaciones de osos polares que requieren hielo marino para cazar focas durante los meses de invierno. Las focas son una fuente crítica de proteínas para los osos polares. Una tendencia a disminuir la cobertura de hielo marino ha ocurrido desde que se iniciaron las observaciones a mediados del siglo XX. La tasa de disminución observada en los últimos años es mucho mayor de lo que predecían los modelos climáticos previamente.

Figura\(\PageIndex{7}\). El efecto del calentamiento global se puede ver en la continua retirada del glaciar Grinnell. La temperatura media anual en el Parque Nacional Glacier ha aumentado 1.33°C desde 1900. La pérdida de un glaciar resulta en la pérdida de agua de deshielo de verano, reduciendo drásticamente los suministros estacionales de agua y afectando severamente a los ecosistemas locales. (crédito: USGS, GNP Archives)

Finalmente, el calentamiento global elevará los niveles de los océanos debido al agua de deshielo de los glaciares y al mayor volumen ocupado por las aguas más cálidas. Las costas se inundarán, reduciendo el tamaño de las islas, lo que tendrá un efecto en algunas especies, y varias islas desaparecerán por completo. Adicionalmente, se alterará el derretimiento gradual y posterior recongelación de los polos, glaciares y montañas de mayor elevación, un ciclo que ha proporcionado agua dulce a los ambientes durante siglos. Esto podría resultar en una sobreabundancia de agua salada y escasez de agua dulce.

Lectura suplementaria sugerida:

Salón. S. 2017. ¿Podría la Ingeniería Genética salvar a las Galápagos? Científico americano. Diciembre. p. 48-57.

Este artículo explora la naturaleza destructiva de las especies invasoras en las Islas Galápagos. Los esfuerzos tradicionales para erradicar especies invasoras, como las ratas, pueden ser costosos y causar daños ecológicos por la distribución generalizada del veneno. Un enfoque alternativo es la ingeniería genética en forma de “impulso genético”, una técnica emergente que podría ser mejor —o peor— para el medio ambiente.

Colaboradores y Atribuciones

• Amenazas a la Biodiversidad de OpenStax está licenciado bajo CC BY 4.0. Modificado del original por Matthew R. Fisher.