47.4: Preservar la Biodiversidad

Habilidades para Desarrollar

• Identificar nuevas tecnologías para describir la biodiversidad
• Explicar el marco legislativo para la conservación
• Describir los principios y desafíos del diseño de preservativos de conservación
• Identificar ejemplos de los efectos de la restauración del hábitat
• Discutir el papel de los zoológicos en la conservación de la biodiversidad

Preservar la biodiversidad es un desafío extraordinario que debe ser afrontado por una mayor comprensión de la biodiversidad misma, cambios en el comportamiento y creencias humanas, y diversas estrategias de preservación.

Medición de Biodiversidad

La tecnología de genética molecular y el procesamiento y almacenamiento de datos están madurando hasta el punto de catalogar las especies del planeta de manera accesible es casi factible. El código de barras de ADN es un método genético molecular, que aprovecha la rápida evolución en un gen mitocondrial presente en eucariotas, exceptuando las plantas, para identificar especies usando la secuencia de porciones del gen. Las plantas pueden tener códigos de barras usando una combinación de genes de cloroplastos. Las máquinas rápidas de secuenciación masiva hacen que la porción de genética molecular del trabajo sea relativamente barata y rápida. Los recursos informáticos almacenan y ponen a disposición los grandes volúmenes de datos. Actualmente se están realizando proyectos para utilizar códigos de barras de ADN para catalogar especímenes de museo, que ya han sido nombrados y estudiados, así como probar el método en grupos menos estudiados. A mediados de 2012, cerca de 150,000 especies nombradas habían sido codificadas por barras. Los primeros estudios sugieren que hay un número significativo de especies no descritas que se parecían demasiado a especies hermanas para ser reconocidas previamente como diferentes. Estos ahora se pueden identificar con códigos de barras de ADN.

Numerosas bases de datos informáticas ahora proporcionan información sobre especies nombradas y un marco para agregar nuevas especies. No obstante, como ya se señaló, al actual ritmo de descripción de nuevas especies, tardarán cerca de 500 años antes de que se conozca el catálogo completo de vida. Muchas, quizás la mayoría, las especies del planeta no tienen tanto tiempo.

También está el problema de entender qué especies conocidas por la ciencia están amenazadas y en qué grado están amenazadas. Esta tarea es llevada a cabo por la organización sin fines de lucro UICN que, como se mencionó anteriormente, mantiene la Lista Roja, una lista en línea de especies amenazadas categorizadas por taxonomía, tipo de amenaza y otros criterios (Figura\(\PageIndex{1}\)). La Lista Roja está respaldada por la investigación científica. En 2011, la lista contenía 61,000 especies, todas con documentación de respaldo.

Conexión de arte

Figura\(\PageIndex{1}\): Este gráfico muestra el porcentaje de diversas especies animales, por grupo, en la Lista Roja de la UICN a partir de 2007.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones no es compatible con esta gráfica?

1. Hay peces más vulnerables que los peces en peligro crítico y en peligro de extinción combinados.
2. Hay más anfibios en peligro crítico que reptiles vulnerables, amenazados y críticamente amenazados combinados.
3. Dentro de cada grupo, hay más especies en peligro crítico que especies vulnerables.
4. Un mayor porcentaje de especies de aves están en peligro crítico que las especies de moluscos.

Cambiando el Comportamiento Humano

Se ha promulgado legislación en todo el mundo para proteger a las especies. La legislación incluye tratados internacionales así como leyes nacionales y estatales. El tratado de la Convención sobre el Comercio Internacional de Especies Amenazadas de Fauna y Flora Silvestres (CITES) entró en vigor en 1975. El tratado, y la legislación nacional que lo sustenta, proporciona un marco legal para evitar que aproximadamente 33 mil especies incluidas en la lista sean transportadas a través de las fronteras de las naciones, protegiéndolas de ser capturadas o asesinadas cuando se trata de comercio internacional. El tratado es limitado en su alcance porque sólo se ocupa del movimiento internacional de organismos o de sus partes. También está limitado por la capacidad o disposición de diversos países para hacer cumplir el tratado y la legislación de apoyo. El comercio ilegal de organismos y sus partes es probablemente un mercado en los cientos de millones de dólares. El comercio ilegal de vida silvestre es monitoreado por otra organización sin fines de lucro: Análisis de Registros Comerciales de Flora y Fauna en el Comercio (TR

Dentro de muchos países existen leyes que protegen a las especies en peligro de extinción y regulan la caza y la pesca. En Estados Unidos, en 1973 se promulgó la Ley de Especies Amenazadas (ESA). Las especies en riesgo están enumeradas por la Ley; el Servicio de Pesca y Vida Silvestre de los Estados Unidos está obligado por ley a desarrollar planes de manejo que protejan a las especies enumeradas y las devuelvan a números sostenibles. La Ley, y otras como ésta en otros países, es una herramienta útil, pero sufre porque a menudo es difícil conseguir una especie en la lista, o para conseguir un plan de manejo efectivo una vez que se encuentra en la lista. Adicionalmente, las especies pueden ser removidas de manera polémica de la lista sin necesariamente haber tenido un cambio en su situación. Más fundamentalmente, el enfoque para proteger especies individuales en lugar de ecosistemas enteros es ineficaz y enfoca esfuerzos en algunas especies altamente visibles y a menudo carismáticas, tal vez a expensas de otras especies que quedan desprotegidas. Al mismo tiempo, la Ley cuenta con una disposición de hábitat crítico esbozada en el mecanismo de recuperación que puede beneficiar a especies distintas a la que se destina al manejo.

La Ley del Tratado de Aves Migratorias (MBTA) es un acuerdo entre Estados Unidos y Canadá que se firmó como ley en 1918 en respuesta a las disminuciones en las especies de aves de América del Norte causadas por la caza. La Ley ahora enumera más de 800 especies protegidas. Hace ilegal molestar o matar a las especies protegidas o distribuir sus partes (gran parte de la caza de aves en el pasado era por sus plumas).

La respuesta internacional al calentamiento global ha sido mixta. El Protocolo de Kioto, acuerdo internacional que surgió de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático que comprometió a los países a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero para 2012, fue ratificado por algunos países, pero despreciado por otros. Dos países importantes en cuanto a su impacto potencial que no ratificaron el Protocolo de Kyoto fueron Estados Unidos y China. Estados Unidos lo rechazó como resultado de una poderosa industria de combustibles fósiles y China por una preocupación que sofocaría el crecimiento de la nación. Algunos objetivos de reducción de gases de efecto invernadero fueron cumplidos y superados por países individuales, pero a nivel mundial, el esfuerzo por limitar la producción de gases de efecto invernadero no está teniendo éxito. El reemplazo previsto para el Protocolo de Kyoto no se ha materializado porque los gobiernos no pueden ponerse de acuerdo sobre plazos y puntos de referencia. En tanto, los científicos climáticos predicen los costos resultantes para las sociedades humanas y la biodiversidad será alta.

Como ya se mencionó, el sector privado sin fines de lucro juega un papel importante en el esfuerzo de conservación tanto en Norteamérica como en todo el mundo. Los enfoques van desde organizaciones específicas de especies hasta la UICN y TRAFFIC ampliamente enfocados. The Nature Conservancy adopta un enfoque novedoso. Compra tierras y las protege en un intento de establecer conservas para los ecosistemas. En última instancia, el comportamiento humano cambiará cuando cambien los valores humanos. En la actualidad, la creciente urbanización de la población humana es una fuerza que plantea retos a la valoración de la biodiversidad.

Conservación en Conservas

El establecimiento de la vida silvestre y las reservas ecosistémicas es una de las herramientas clave en los esfuerzos de conservación. Una reserva es un área de tierra apartada con diversos grados de protección para los organismos que existen dentro de los límites de la reserva. Las conservas pueden ser efectivas a corto plazo para proteger tanto a especies como a ecosistemas, pero enfrentan desafíos que los científicos aún están explorando para fortalecer su viabilidad como soluciones a largo plazo.

¿Cuánta Área Conservar?

Debido a la forma en que se asignan las tierras protegidas (tienden a contener recursos menos valiosos económicamente en lugar de reservarse específicamente para las especies o ecosistemas en riesgo) y la forma en que se distribuye la biodiversidad, determinando un porcentaje objetivo de hábitat terrestre o marino que debe ser protegido para mantener los niveles de biodiversidad es un reto. El Congreso Mundial de Parques de la UICN estimó que 11.5 por ciento de la superficie terrestre de la Tierra estaba cubierta por conservas de diversos tipos en 2003. Esta área es mayor que las metas anteriores; sin embargo, solo representa 9 de 14 biomas principales reconocidos. La investigación ha demostrado que el 12 por ciento de todas las especies viven solo fuera de las conservas; estos porcentajes son mucho mayores cuando solo se consideran especies amenazadas y conservas de alta calidad. Por ejemplo, las conservas de alta calidad incluyen solo alrededor del 50 por ciento de las especies de anfibios amenazadas. La conclusión debe ser que o bien el porcentaje de área protegida debe aumentar, o bien debe aumentar el porcentaje de conservas de alta calidad, o bien las conservas deben ser dirigidas con mayor atención a la protección de la biodiversidad. Los investigadores argumentan que se requiere más atención a esta última solución.

Preservar el diseño

Se han realizado extensas investigaciones sobre diseños óptimos de conservación para mantener la biodiversidad. El principio fundamental detrás de gran parte de la investigación ha sido el trabajo teórico seminal de Robert H. MacArthur y Edward O. Wilson publicado en 1967 sobre biogeografía isleña. ¹ Este trabajo buscó comprender los factores que afectan la biodiversidad en las islas. La conclusión fundamental fue que la biodiversidad en una isla es una función del origen de las especies a través de la migración, especiación y extinción en esa isla. Las islas más alejadas de un continente son más difíciles de llegar, por lo que la migración es menor y el número de especies en equilibrio es menor. Dentro de las poblaciones insulares, la evidencia sugiere que el número de especies aumenta gradualmente a un nivel similar a los números en el continente desde donde se sospecha que la especie ha migrado. Además, las islas más pequeñas son más difíciles de encontrar, por lo que sus tasas de inmigración para nuevas especies son menores. Las islas más pequeñas también son menos diversas geográficamente, por lo que hay menos nichos para promover la especiación. Y finalmente, las islas más pequeñas soportan poblaciones más pequeñas, por lo que la probabilidad de extinción es mayor.

A medida que las islas crecen, el número de especies se acelera, aunque el efecto del área insular en el número de especies no es una correlación directa. Las reservas de conservación pueden verse como “islas” de hábitat dentro de “un océano” de no hábitat. Para que una especie persista en una coto, la coto debe ser lo suficientemente grande. El tamaño crítico depende, en parte, del rango hogareño que es característico de la especie. Una reserva para lobos, que abarcan cientos de kilómetros, debe ser mucho más grande que una reserva para las mariposas, que podría oscilar dentro de diez kilómetros durante su vida útil. Pero las conservas más grandes tienen más área central de hábitat óptimo para especies individuales, tienen más nichos para soportar más especies, y atraen más especies porque se pueden encontrar y llegar más fácilmente.

Las conservas funcionan mejor cuando hay zonas de amortiguamiento alrededor de ellas de hábitat subóptimo. El búfer permite a los organismos salir de los límites de la reserva sin consecuencias negativas inmediatas por depredación o falta de recursos. Una reserva grande es mejor que la misma área de varias conservas más pequeñas porque hay más hábitat central no afectado por los bordes. Por esta misma razón, las conservas en forma de cuadrado o círculo serán mejores que una coto con muchos “brazos” delgados. Si las conservas deben ser más pequeñas, entonces proporcionar corredores de vida silvestre entre ellas para que los individuos y sus genes puedan moverse entre las conservas, por ejemplo a lo largo de ríos y arroyos, hará que las conservas más pequeñas se comporten más como una grande. Todos estos factores son tomados en consideración a la hora de planear la naturaleza de una reserva antes de dejar de lado el terreno.

Además de las especificaciones físicas, biológicas y ecológicas de una reserva, hay una variedad de especificaciones políticas, legislativas y de aplicación relacionadas con los usos de la reserva para funciones distintas de la protección de especies. Estos pueden incluir cualquier cosa, desde extracción de madera, extracción de minerales, caza regulada, habitación humana y recreación humana no destructiva. Muchas de estas decisiones políticas se toman con base en presiones políticas más que en consideraciones de conservación. En algunos casos, las políticas de protección de la vida silvestre han sido tan estrictas que las poblaciones indígenas que viven de subsistencia se han visto obligadas a abandonar tierras ancestrales que estaban dentro de un coto En otros casos, aunque una reserva esté diseñada para proteger la vida silvestre, si las protecciones no son o no se pueden hacer cumplir, el estado de conservación tendrá poco significado ante la caza furtiva ilegal y la extracción maderera. Este es un problema generalizado con las conservas en zonas del trópico.

Limitaciones en Conservas

Algunas de las limitaciones sobre las conservas como herramientas de conservación son evidentes a partir de la discusión sobre el diseño de conservas. Las presiones políticas y económicas suelen hacer que las conservas sean más pequeñas, nunca más grandes, por lo que es difícil dejar de lado áreas que sean lo suficientemente grandes. Si el área apartada es suficientemente grande, puede que no haya suficiente área para crear un área de influencia alrededor de la reserva. En este caso, un área en los bordes exteriores de la reserva inevitablemente se convierte en un hábitat subóptimo más riesgoso para las especies en la reserva. La aplicación de las protecciones también es un tema importante en países sin los recursos o la voluntad política para evitar la caza furtiva y la extracción ilegal de recursos.

El cambio climático creará problemas inevitables con la ubicación de las conservas. Las especies dentro de ellas migrarán a latitudes más altas a medida que el hábitat de la coto se vuelva menos favorable. Los científicos planean los efectos del calentamiento global en futuras conservas y se esfuerzan por predecir la necesidad de nuevas conservas para acomodar los cambios anticipados en los hábitats; sin embargo, la efectividad final es tenue ya que estos esfuerzos se basan en la predicción.

Por último, se puede argumentar que las conservaciones de conservación refuerzan la percepción cultural de que los humanos están separados de la naturaleza, pueden existir fuera de ella, y sólo pueden operar de formas que dañen la biodiversidad. La creación de conservas reduce la presión sobre las actividades humanas fuera de las conservas para que sean sostenibles y no dañen la biodiversidad. En última instancia, las presiones políticas, económicas y demográficas humanas se degradarán y reducirán el tamaño de las conservas de conservación si las actividades fuera de ellas no se alteran para que sean menos dañinas para la biodiversidad.

Enlace al aprendizaje

Un sistema interactivo de datos globales de áreas protegidas se puede encontrar en el sitio web. Revisar datos sobre áreas protegidas individuales por ubicación o estudiar estadísticas sobre áreas protegidas por país o región.

Restauración de hábitat

La restauración del hábitat es muy prometedora como mecanismo para restaurar y mantener la biodiversidad. Por supuesto una vez que una especie se ha extinguido, su restauración es imposible. Sin embargo, la restauración puede mejorar la biodiversidad de ecosistemas degradados. La reintroducción de lobos, uno de los principales depredadores, en el Parque Nacional Yellowstone en 1995 condujo a cambios dramáticos en el ecosistema que aumentaron la biodiversidad. Los lobos (Figura\(\PageIndex{2}\)) function to suppress elk and coyote populations and provide more abundant resources to the guild of carrion eaters. Reducing elk populations has allowed revegetation of riparian areas, which has increased the diversity of species in that habitat. Decreasing the coyote population has increased the populations of species that were previously suppressed by this predator. The number of species of carrion eaters has increased because of the predatory activities of the wolves. In this habitat, the wolf is a keystone species, meaning a species that is instrumental in maintaining diversity in an ecosystem. Removing a keystone species from an ecological community may cause a collapse in diversity. The results from the Yellowstone experiment suggest that restoring a keystone species can have the effect of restoring biodiversity in the community. Ecologists have argued for the identification of keystone species where possible and for focusing protection efforts on those species; likewise, it also makes sense to attempt to return them to their ecosystem if they have been removed.

Figure \(\PageIndex{2}\): (a) The Gibbon wolf pack in Yellowstone National Park, March 1, 2007, represents a keystone species. The reintroduction of wolves into Yellowstone National Park in 1995 led to a change in the grazing behavior of (b) elk. To avoid predation, the elk no longer grazed exposed stream and riverbeds, such as (c) the Lamar Riverbed in Yellowstone. This allowed willow and cottonwood seedlings to grow. The seedlings decreased erosion and provided shading to the creek, which improved fish habitat. A new colony of (d) beaver may also have benefited from the habitat change. (credit a: modification of work by Doug Smith, NPS; credit c: modification of work by Jim Peaco, NPS; credit d: modification of work by “Shiny Things”/Flickr)

Other large-scale restoration experiments underway involve dam removal. In the United States, since the mid-1980s, many aging dams are being considered for removal rather than replacement because of shifting beliefs about the ecological value of free-flowing rivers and because many dams no longer provide the benefit and functions that they did when they were first built. The measured benefits of dam removal include restoration of naturally fluctuating water levels (the purpose of dams is frequently to reduce variation in river flows), which leads to increased fish diversity and improved water quality. In the Pacific Northwest, dam removal projects are expected to increase populations of salmon, which is considered a keystone species because it transports key nutrients to inland ecosystems during its annual spawning migrations. In other regions such as the Atlantic coast, dam removal has allowed the return of spawning anadromous fish species (species that are born in fresh water, live most of their lives in salt water, and return to fresh water to spawn). Some of the largest dam removal projects have yet to occur or have happened too recently for the consequences to be measured. The large-scale ecological experiments that these removal projects constitute will provide valuable data for other dam projects slated either for removal or construction.

The Role of Captive Breeding

Zoos have sought to play a role in conservation efforts both through captive breeding programs and education. The transformation of the missions of zoos from collection and exhibition facilities to organizations that are dedicated to conservation is ongoing. In general, it has been recognized that, except in some specific targeted cases, captive breeding programs for endangered species are inefficient and often prone to failure when the species are reintroduced to the wild. Zoo facilities are far too limited to contemplate captive breeding programs for the numbers of species that are now at risk. Education is another potential positive impact of zoos on conservation efforts, particularly given the global trend to urbanization and the consequent reduction in contacts between people and wildlife. A number of studies have been performed to look at the effectiveness of zoos on people’s attitudes and actions regarding conservation; at present, the results tend to be mixed.

Summary

New technological methods such as DNA barcoding and information processing and accessibility are facilitating the cataloging of the planet’s biodiversity. There is also a legislative framework for biodiversity protection. International treaties such as CITES regulate the transportation of endangered species across international borders. Legislation within individual countries protecting species and agreements on global warming have had limited success; there is at present no international agreement on targets for greenhouse gas emissions. In the United States, the Endangered Species Act protects listed species but is hampered by procedural difficulties and a focus on individual species. The Migratory Bird Act is an agreement between Canada and the United States to protect migratory birds. The non-profit sector is also very active in conservation efforts in a variety of ways.

Conservation preserves are a major tool in biodiversity protection. Presently, 11 percent of Earth’s land surface is protected in some way. The science of island biogeography has informed the optimal design of preserves; however, preserves have limitations imposed by political and economic forces. In addition, climate change will limit the effectiveness of preserves in the future. A downside of preserves is that they may lessen the pressure on human societies to function more sustainably outside the preserves.

Habitat restoration has the potential to restore ecosystems to previous biodiversity levels before species become extinct. Examples of restoration include reintroduction of keystone species and removal of dams on rivers. Zoos have attempted to take a more active role in conservation and can have a limited role in captive breeding programs. Zoos also may have a useful role in education.

Art Connections

Figure \(\PageIndex{1}\): Which of the following statements is not supported by this graph?

1. There are more vulnerable fishes than critically endangered and endangered fishes combined.
2. There are more critically endangered amphibians than vulnerable, endangered and critically endangered reptiles combined.
3. Within each group, there are more critically endangered species than vulnerable species.
4. A greater percentage of bird species are critically endangered than mollusk species.

Answer

C

Footnotes

1. 1 Robert H. MacArthur and Edward O. Wilson, E. O., The Theory of Island Biogeography (Princeton, N.J.: Princeton University Press, 1967).

Glossary

DNA barcoding

molecular genetic method for identifying a unique genetic sequence to associate with a species