10.3: Restauración de ecosistemas dañados

Los ecosistemas son perturbados regularmente por fenómenos naturales como inundaciones de ciclones/huracanes, o incendios forestales iniciados por relámpagos. Sin embargo, las perturbaciones naturales generalmente conducen a la sucesión y al retorno a condiciones ecológicas que pueden sostener altos niveles de biodiversidad. En contraste, los ecosistemas que los humanos han dañado o destruido a través de actividades como la agricultura insostenible y la deforestación, el sobrepastoreo o la contaminación tienden a perder su capacidad de rebote sin intervención humana.

La restauración ecológica tiene como objetivo restaurar los ecosistemas dañados hasta un punto en que sus funciones ecosistémicas y la composición de las especies se asemejen a su estado original o

La restauración ecológica es la práctica de restaurar los ecosistemas dañados hasta un punto en que sus funciones ecosistémicas y la composición de especies se asemejan a su estado original o casi original La ecología de restauración, a su vez, es el estudio científico de la restauración de ecosistemas, comunidades y poblaciones dañadas. La restauración ecológica suele ser el mejor método para proporcionar el uso a largo plazo de sitios degradados, ya sea considerado desde la perspectiva de la ecología, el beneficio social o incluso el beneficio económico. En consecuencia, y como era de esperar, esta práctica y la ciencia se desarrollaron originalmente en respuesta a los intentos de restaurar las funciones de los ecosistemas económicamente valiosas: crear humedales para evitar inundaciones, recuperar sitios mineros para prevenir la contaminación y la erosión del suelo, revegetar los pastizales sobrepastados para aumentar producción de pasto y plantación de árboles en áreas despejadas para mejorar la agroforestería.

Las mejores prácticas en restauración ecológica han experimentado importantes avances en las últimas décadas. En el pasado, los métodos de restauración apuntaban principalmente a un rápido beneficio económico, lo que resultó en ecosistemas simplificados que no lograron establecerse o se degradaron en poco tiempo. Para evitar errores tan costosos, los planes de restauración actuales apuntan cada vez más al restablecimiento permanente de ecosistemas saludables que puedan apoyar industrias sustentables como el ecoturismo, el manejo de la vida silvestre, el secuestro de carbono y el pastoreo de bajo nivel por parte del ganado. La restauración ecológica a menudo también tiene sentido económico; un estudio de Sudáfrica encontró que cada dólar estadounidense invertido en restaurar servicios ecosistémicos generaría US $8.30 para la economía local (de Wit et al., 2008).

Muchos grupos de conservación de base están a la vanguardia de las iniciativas que utilizan la restauración de ecosistemas para ayudar a establecer la conexión entre ecosistemas saludables y bienestar socioeconómico. Un buen ejemplo es el Movimiento del Cinturón Verde, una iniciativa keniana liderada por mujeres rurales para combatir la deforestación y restaurar los bosques degradados. Lo hacen ayudando a las mujeres rurales a trabajar juntas para cultivar y plantar árboles. Desde su fundación en 1977, la organización ha supervisado la plantación de más de 51 millones de árboles, lo que ha ayudado a restaurar los bosques en el Monte Kenia, los Aberdares y el Complejo Mau. Los árboles plantados han evitado la erosión, almacenado agua de lluvia y proporcionado leña, madera y alimentos. Además, más de 30 mil mujeres han sido capacitadas en oficios sustentables como la silvicultura, la apicultura y el procesamiento de alimentos.

Enfoques de restauración ecológica

Existen cuatro enfoques principales para la restauración ecológica (Figura 10.10):

Figura 10.10 Se pueden seguir varios enfoques al restaurar un ecosistema, que van desde no tomar ninguna acción y dejar que el ecosistema se regenere de forma natural hasta restaurar completamente un sitio degradado. El mejor curso de acción dependerá de los objetivos finales del proyecto y de los recursos disponibles. Después de Bradshaw, 1990, CC BY 4.0.

• Regeneración natural. Las áreas degradadas, como los campos abandonados o las áreas taladas, pueden resembrar de forma natural y regresar a pastizales o bosques. Los administradores de tierras suelen elegir este enfoque cuando la restauración activa es demasiado costosa, cuando los intentos anteriores de restauración han fallado, o cuando la experiencia ha demostrado que el ecosistema es resiliente y puede recuperarse por sí solo (por ejemplo, Crouzeilles et al., 2017).
• Rehabilitación. Los administradores de tierras mejoran las condiciones de un ecosistema degradado al hacer la transición a otro tipo de ecosistema diferente. Por ejemplo, los administradores de tierras podrían rehabilitar un bosque degradado haciendo la transición a una plantación de árboles. La rehabilitación podría implicar reemplazar solo unas pocas especies o muchas especies.
• Restauración parcial. Los administradores de tierras restauran algunas funciones ecosistémicas y algunas de las especies dominantes o características del ecosistema. Por ejemplo, como parte de una restauración de pastizales, los administradores de tierras podrían replantar inicialmente algunas especies clave que son resistentes y contribuyen al funcionamiento de los ecosistemas; podrían retrasar la restauración de especies raras hasta fases posteriores.
• Restauración completa. Los administradores de tierras restauran un área para evaluar la estructura del ecosistema, la mezcla de especies y el funcionamiento de los ecosistemas. La restauración completa generalmente requiere de un programa activo para modificar el sitio, reintroducir especies nativas y eliminar o reducir los factores que estaban degradando el ecosistema.

Antes de que se inicie un proyecto de restauración y se decida el tipo de enfoque, los administradores de tierras deben considerar la rapidez con la que el ecosistema puede recuperarse, las necesidades y disponibilidad de recursos, la disponibilidad de taxones adaptados localmente y el trabajo que podría requerirse para permitir que la comunidad restaurada persista sobre el largo plazo. Ejemplos de consideraciones específicas incluyen cómo preparar suelos, cómo manejar organismos translocados, cuándo y cuánto fertilizante y agua agregar, y cómo prevenir invasiones por especies no deseadas (Galatowitsch y Richardson, 2005; Zabbey y Tanee, 2016). También es importante recordar que los ecosistemas generalmente no logran recuperarse si no se elimina ni se reduce el factor que provocó que se degradaran en primer lugar. Por ejemplo, los esfuerzos para revertir la desertificación (Sección 5.3.4) requerirían una reducción de la presión de pastoreo y prácticas agrícolas insostenibles.

Para medir el éxito de la restauración, los biólogos a menudo buscan restaurar áreas degradadas a condiciones (funciones de los ecosistemas o composición de especies) comparables a un punto de referencia o sitio de referencia elegido. Los sitios de referencia proporcionan objetivos prácticos para la restauración y pueden ser utilizados para evaluar cuantitativamente el éxito de un proyecto de restauración. Comparar el progreso de la restauración con un sitio de referencia también permite a los administradores de tierras intervenir o ajustar sus métodos si no se cumplen los objetivos de restauración. Este enfoque, en el que los administradores de tierras monitorean las condiciones y ajustan sus protocolos cuando es necesario, se conoce como restauración adaptativa. (Para una discusión general sobre la gestión adaptativa, véase la Sección 10.2.3.)

Principales objetivos de restauración

Muchos ecosistemas alterados por humanos en África han demostrado ser buenos candidatos para la restauración ecológica. Estos incluyen selvas tropicales, humedales, pastizales y arrecifes de coral. Además, los proyectos de restauración en áreas urbanas (Recuadro 10.4) se han popularizado en los últimos años en parte debido a la mejora de la calidad de vida de las personas que viven en la zona.

Recuadro 10.4 Restauración forestal sustentable mediante vegetación natural

Samuel Kiboi

Escuela de Ciencias Biológicas, Universidad de Nairobi,

Nairobi, Kenia.

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La deforestación es una de las principales fuerzas impulsoras de la pérdida de biodiversidad en África. Muchas comunidades rurales y urbanas dependen de la biomasa maderera para obtener energía en forma de carbón o leña. Esto significa que deben abastecer continuamente la leña o carbón vegetal cosechando árboles vivos o muertos. En muchos casos, la fuente de energía disponible son árboles vivos en tierras de cultivo que se plantan como árboles fronterizos, o restos aleatorios de vegetación preexistente dentro de la granja. En algunos casos, los agricultores que tienen tierras en áreas menos densamente pobladas tienen porciones de áreas boscosas o bosques que se encuentran bajo perturbación continua por la recolección de madera. Esto es más común en pastizales o áreas que tienen menor productividad agrícola. En otras zonas, como los asentamientos urbanos limítrofes con bosques, como Kibera en Nairobi Kenia, se ha producido una cosecha extensa de leña y en ocasiones de manera selectiva con fines medicinales o tallado en madera (Furukawa et. al., 2011).

Dados los beneficios conocidos de los bosques intactos, incluida la mejora de la seguridad alimentaria y la mitigación del cambio climático, actualmente hay varios esfuerzos dirigidos a aumentar la cobertura forestal de Kenia tanto en áreas protegidas como no protegidas. El Servicio Forestal de Kenia siempre ha estado a la vanguardia de la restauración en áreas protegidas, particularmente en áreas forestales anunciadas. A pesar del entusiasmo general por aumentar la cobertura forestal, quedan muchos desafíos estructurales e informativos. La mayoría de los programas de reforestación clasifican las plántulas como “exóticas” o “indígenas”, pero no consideran qué especies se adaptan mejor a las condiciones locales. Además, a pesar de los numerosos programas de reforestación iniciados por individuos, entidades gubernamentales y corporaciones, generalmente hay un mantenimiento mínimo de seguimiento después de la siembra, lo que puede poner en peligro todo un proyecto. Los primeros tres años después de la siembra son especialmente cruciales para el establecimiento adecuado de las plántulas y requieren un manejo intensivo, incluyendo deshierbe, acolchado y protección contra herbívoros. Quizás el mayor desafío para la sustentabilidad de estas iniciativas de reforestación es la lenta tasa de crecimiento de muchos árboles indígenas valiosos que no satisfacen las demandas de cosecha a corto plazo y al mismo tiempo permiten la regeneración forestal a largo plazo.

En la Universidad de Nairobi, se han establecido islas forestales urbanas exitosas con vegetación natural potencial utilizando el “método Miyawaki” (Miyawaki, 2004). Este método utiliza árboles nativos para restaurar los bosques indígenas en líneas de tiempo más cortas que si se permitiera que la regeneración natural siguiera su curso (Figura 10.D). Para crear un espacio verde urbano en la propiedad universitaria, seleccionamos 16 especies de árboles nativos utilizando un estudio científico de la vegetación de bosques remanentes alrededor de Nairobi. En 16 meses, muchos de los árboles se habían establecido bien, con la especie de mejor desempeño, Ehretia cymosa, creciendo a más de 2 m (Kiboi et. al., 2014). Este estudio ilustra la importancia de seleccionar especies adaptadas localmente en iniciativas de restauración forestal.

Figura 10.D (Arriba) Junio 2016: participantes del proyecto plantando árboles en la Universidad de Nairobi, campus Chiromo, siguiendo el método Miyawaki; (Abajo). Enero 2019: menos de tres años después, los árboles han crecido con éxito para brindar servicios ecosistémicos al campus de Chiromo. Fotografías de Samuel Kiboi, CC BY 4.0.

Las prácticas de restauración sustentable pueden aliviar la presión a corto plazo de los ecosistemas restaurados mientras maduran a una estructura autosustentable. No sólo se deben promover especies adaptadas localmente, sino también especies nativas que pueden ser continuamente coppiced, donde los nuevos brotes reemplazan rápidamente las ramas y porciones de ramas cosechadas. Las especies exóticas, como el chicle australiano, el pino y el mezquite (Prosopis juliflora) suelen mostrar estas características, pero esas especies suelen ser invasivas con efectos perjudiciales en los ecosistemas y comunidades nativas. Afortunadamente, muchas especies de plantas africanas también son buenas candidatas para iniciativas de restauración sustentable, incluyendo el arbusto de alcanfor (Tarchonanthus camphoratus), el falso espino hoz (Albizia harveyi), la hoja de racimo plateado (Terminalia sericea) y el zarzo llorón (Peltophorum africanum) (Kennedy, 1998; Kaschula et al., 2005). Aunque los coppices pueden tener incrementos más variables en la biomasa en comparación con los rodales plantados iniciales, es una forma sustentable de manejo de la biomasa especialmente en áreas que experimentan una alta demanda de madera cosechable. Además, plantar árboles y arbustos nativos en tierras de cultivo generalmente brinda servicios beneficiosos para los ecosistemas al aumentar la abundancia y diversidad de aves insectívoras nativas y polinizadores de cultivos. De estas diversas maneras, las prácticas de manejo adecuadas pueden generar beneficios para la población local, la biodiversidad y las prácticas de conservación sustentable.

Bosques tropicales: Los bosques tropicales cubren menos del 10% de la superficie terrestre de la Tierra; sin embargo, contienen más de la mitad de todas las especies terrestres (Corlett y Primack, 2011). Cuando estos bosques se pierden, perdemos biodiversidad sustancial y servicios ecosistémicos. Por esta razón, las iniciativas de restauración de bosques tropicales en África y en otros lugares han recibido mucha atención en los últimos años. Hacia el final de este capítulo discutiremos un gran esfuerzo global enfocado en la restauración de bosques tropicales degradados, conocidos como REDD+.

África ya ha perdido más del 40% de sus humedales a través de la actividad humana, con las tasas de pérdida actuales entre las más altas del mundo.

Humedales: África ya ha perdido más del 40% de sus humedales a través de la actividad humana, con tasas de pérdida actuales entre las más altas del mundo (Davidson, 2014). Debido a la importancia reconocida de los humedales en la provisión de control de inundaciones y otros servicios ecosistémicos (Sección 5.5.3), los humedales dañados son frecuentemente blanco de los esfuerzos de restauración. Los humedales se definen por su hidrología; por lo tanto, los proyectos de restauración de humedales a menudo se centran en restaurar la hidrología original de un sitio. Un ejemplo de ello viene de Sudáfrica, donde las autoridades (con el apoyo del Banco Mundial) han estado trabajando en la restauración del lago estuarino más grande de África en el parque de humedales de Isimangaliso, un proceso de varios pasos que implica la restauración de la hidrología del estuario, el control de las plantas invasoras alrededor del humedal, y mejorar las prácticas agrícolas en el área circundante (Whitfield et al., 2013). La restauración de humedales también puede ocurrir a través de actividades como la remoción de presas (Sección 11.3.2) o la sustitución de vegetación exótica que agota el agua subterránea con vegetación nativa para promover la retención de agua subterránea (Sirami et al., 2013). Es importante destacar que las verdaderas restauraciones de humedales son notoriamente difíciles de lograr. Puede ser relativamente fácil replantar un humedal para que se vea como se veía anteriormente, pero para restaurar la hidrología fundacional a menudo se requiere una ingeniería sofisticada. En muchos casos, la rehabilitación parcial de humedales es lo mejor que se puede lograr.

Los manglares (Figura 10.11) proporcionan viveros para muchas pesquerías económicamente importantes, protegen a las comunidades costeras contra tormentas poderosas y evitan que el agua salada se inmiscuya en los sistemas de agua dulce (van Bochove et al., 2014). También se encuentran entre los sumideros de carbono más importantes del mundo, almacenando cuatro veces más carbono por hectárea que otros tipos de bosques tropicales (Donato et al., 2011). Sin embargo, más del 35% de los manglares del mundo ya han sido degradados por la agricultura, la expansión urbana, la contaminación y el cultivo comercial de mariscos (MEA, 2005; Giri et al., 2011). Para recuperar estos servicios perdidos, varias comunidades ahora están restaurando sus manglares, al tiempo que adoptan prácticas más sustentables para reducir los daños a estos importantes hábitats (Feka et al., 2009). Uno de los proyectos de restauración de manglares más ambiciosos de África se inició en Senegal, donde más de 300,000 ciudadanos locales plantaron más de 150 millones de manglares en 140 km 2 entre 2006 y 2013 (Cormier-Slem y Panfili, 2016). Los proyectos de restauración de manglares (como cualquier otro) deben planificarse cuidadosamente para garantizar el éxito. Por ejemplo, es importante elegir especies ecológicamente apropiadas para plantar, en lugar de las especies de más rápido crecimiento que promete resultados rápidos (pero no necesariamente óptimos). Estudios de Eritrea también han demostrado cómo la escorrentía de fertilizantes causada por la acción de las olas podría reducir el plomo al fracaso del proyecto (Sato et al., 2005). Otra preocupación es que los manglares a menudo son explotados, restaurados y manejados como bosques, mientras que se descuidan los determinantes primarios de su función y estructura —hidrología, suelos y nutrientes— (Lewis, 2005; Gopal, 2013). Trabajos recientes mostraron que la regeneración natural de los manglares puede producir ecosistemas más diversos, resilientes y productivos en comparación con los esfuerzos de siembra (Wetlands International, 2016). Estos temas deberán abordarse para garantizar la sostenibilidad a largo plazo de los esfuerzos de restauración de manglares.

Figura 10.11 (Izquierda) Raíces clásicas que respiran aire de un manglar en Senegal. Fotografía de Ji-Elle, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Carabane-Mangrove.JPG, CC0. (Derecha) Una mujer recolectando ostras entre manglares del Delta del Saloum en Senegal. Fotografía de Julien Saison, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cueilleuse_traditionnelle_d%27Hu%C3%AEtres_de_mangrove,_Sine_Saloum,_femme_du_village_de_Soucouta,_S%C3%A9n%C3%A9gal.jpg, CC BY-Sa 4.0.

Tierras secas estacionales: A través de una extensa mala gestión de la tierra (principalmente el sobrepastoreo y la agricultura insostenible), una gran parte de las tierras secas estacionales de África están sufriendo desertificación, la conversión de tierras que alguna vez fueron productivas en desiertos desolados artificiales, grandes cuencos de polvo secos improductivos sin vegetación. La degradación de estas tierras ha paralizado la agricultura, aniquilado a las comunidades biológicas naturales y desplazado a millones de personas. Si bien muchas tierras secas parecen regenerarse naturalmente cuando las presiones asociadas con el mal manejo de la tierra se eliminan en una etapa temprana, los períodos prolongados de mala gestión obstaculizan la recuperación al provocar una pérdida de bancos de semillas naturales, nutrientes y micrositios que permiten el establecimiento de plántulas.

Somalia es el hogar de uno de los programas de inversión de desertificación más efectivos del mundo. Desde principios de los noventa, cuando el gobierno nacional de Somalia colapsó, los somalíes han sido atormentados por señores de la guerra y la guerra civil. La falta de una gobernanza efectiva también vio el surgimiento de un comercio no regulado de carbón vegetal; se incendiaron arboledas de árboles espinos de cientos de años, antes de que el llamado “oro negro” fuera exportado a Arabia. Los incendios forestales resultantes y la remoción de árboles provocaron una crisis de erosión, convirtiendo las tierras de pastoreo que alguna vez apoyaron a una comunidad pastoralista diversa en tierras baldías improductivas. La hambruna resultante, exacerbada por las sequías, provocó que aún más somalíes recurrieran a una vida de delincuencia, piratería y terrorismo en un esfuerzo desesperado por mantener a sus familias. Para revertir este declive, la ONG humanitaria Adeso convenció con éxito a un gobierno regional para que creara y aplicara una prohibición a las exportaciones de carbón vegetal. Adeso también comenzó a educar a la población local sobre los vínculos entre el medio ambiente y su propia vida, e introdujo alternativas sustentables al comercio de carbón vegetal, como promover el uso de cocinas solares para reducir la necesidad de combustible de carbón vegetal. Para revertir la desertificación y evitar una mayor erosión, Adeso mostró a las comunidades locales cómo construir pequeñas y simples presas de roca; las presas también proporcionan un microambiente adecuado para que germinen semillas de árboles espinos. Adeso ha tenido tanto éxito en estos emprendimientos que posteriormente ampliaron su trabajo a Kenia y Sudán del Sur.

Arrecifes de coral: Los arrecifes de coral son uno de los ecosistemas marinos más importantes del mundo, tanto ecológica como económicamente. Proporcionan alimentos a las comunidades locales, apoyan las industrias ecoturísticas y protegen las costas al reducir la energía de las olas hasta en 97% (Ferrario et al., 2014). Sin embargo, los arrecifes de coral también son uno de los ecosistemas marinos más amenazados, impactados fuertemente por la sobreexplotación, la contaminación, la sedimentación y el cambio climático. Sin embargo, la restauración de los arrecifes coralinos merece la pena; un metaanálisis encontró que es casi 20 veces más barato restaurar los arrecifes de coral que construir sistemas artificiales para la protección costera (Ferrario et al., 2014). Como tal, actualmente se están realizando varias iniciativas para restaurar los arrecifes de coral, que van desde el trasplante de corales y el impulso de las poblaciones de erizos de mar para el control de algas marinas hasta la creación de arrecifes artificiales que puedan actuar como sustrato para los asentamientos coralinos (Lindahl, 2003; Edwards y Gómez, 2007).

El futuro de la restauración ecológica

La investigación en ecología de restauración ha crecido rápidamente en los últimos años. Muchas reseñas (por ejemplo, Suding, 2011) y libros (por ejemplo, Falk et al., 2016) se han publicado recientemente sobre el tema. La Sociedad para la Restauración Ecológica (SER) se estableció en 1988 para apoyar el campo, y dos revistas científicas (Restauración Ecología y Restauración Ecológica) publican cientos de artículos cada año sobre el tema, además de los trabajos publicados en otras revistas ecológicas y de conservación. El crecimiento de la investigación proporciona a científicos y administradores de tierras más estudios y evidencias para informar la planeación y mejora de proyectos de restauración.

Un desarrollo reciente en el campo implica compensaciones de biodiversidad (diez Kate et al., 2004; MacFarlane et al., 2016). Un sistema generalmente utilizado por los desarrolladores, las compensaciones de biodiversidad tienen como objetivo no lograr una pérdida neta de biodiversidad durante el desarrollo económico; algunos proyectos incluso apuntan a una ganancia neta global de biodiversidad. Los desarrolladores logran esto compensando el daño al ecosistema (o pérdida de poblaciones de especies amenazadas, Kormos et al., [2014]) que puede incurrir durante un proyecto de desarrollo. Esta compensación suele seguir una o más de tres estrategias principales: (1) reducir la extensión del daño en el sitio de desarrollo, (2) restaurar o proteger comunidades naturales en un “sitio receptor” diferente como compensación por lo que se está perdiendo, y (3) mejora de las comunidades naturales restantes después de desarrollo.

Si bien las compensaciones de biodiversidad (y otras iniciativas de restauración en general) suenan bien en teoría, es importante recordar que la estrategia de conservación de la biodiversidad más efectiva sigue siendo proteger y manejar ecosistemas intactos. Los estudios y la experiencia práctica han demostrado que los esfuerzos de restauración ecológica a menudo no logran recrear características clave de sus sitios de referencia, incluyendo la composición de especies o el funcionamiento de los ecosistemas, incluso después de años de esfuerzo e inversión. También es importante recordar que algunos ecosistemas africanos se regeneran muy lentamente, los bosques tropicales requieren más de 100 años para desarrollarse (Bonnell et al., 2011), por lo que incluso las restauraciones efectivas pueden tardar décadas en proporcionar la gama completa de beneficios. En los casos en que se persiguen compensaciones de biodiversidad, es fundamental asegurar que estas iniciativas ofrezcan verdaderas ganancias de conservación al mitigar los diversos riesgos asociados (Coralie et al., 2015; Gordon et al., 2015; Maron et al., 2016).

Debido a que la restauración de ambientes dañados requiere un tiempo y recursos considerables, se debe priorizar la preservación de los ecosistemas intactos.