10.6: Comprensión de sistemas complejos

Las trampas sociales, como la tragedia de los bienes comunes o el retraso del tiempo, ayudan a explicar gran parte del uso insostenible de los recursos que se está produciendo actualmente. Sin embargo, incluso sin estas trampas, nuestro malentendido fundamental de los sistemas sociales, económicos y ecológicos tiende a promover la mala toma de decisiones y la complacencia con respecto a los sistemas naturales que nos apoyan. El término sistema socioecológico se utiliza para indicar las interacciones entre los sistemas sociales, económicos y ecológicos. Estos sistemas son complejos, lo que significa que son dinámicos (más que estáticos) y se caracterizan por conexiones causales similares a la red (en lugar de cadenas causales lineales). Nuestra falta de reconocimiento y comprensión de estas características hace que nos sorprendan sus comportamientos inesperados. En esta sección, veremos cada una de estas características de complejidad.

Sistemas Dinámicos

Tendemos a pensar en los sistemas socioecológicos como sistemas estáticos que exhiben un comportamiento lineal. Una bicicleta exhibe este comportamiento. Si pedaleas a cierta velocidad, la bicicleta se moverá a la velocidad correspondiente. Si duplica su ritmo de pedaleo, la bicicleta se moverá aproximadamente al doble de la velocidad original. Esto se llama una respuesta lineal. Ahora imagina una bicicleta que despegaría como un cohete si doblaras tu ritmo de pedaleo o una que algunos días apenas respondería al pedaleo en absoluto. Esto está más cerca de cómo se comportan los sistemas complejos. Con una comprensión básica de los sistemas complejos este comportamiento puede explicarse y hasta cierto punto incluso predecirse.

Erling Moxnes (2000) realizó un interesante experimento para mostrar cómo nuestra incapacidad para comprender la dinámica de sistemas complejos puede contribuir al colapso de un recurso. Moxnes diseñó un modelo de pesquería basado en la dinámica poblacional descrita en el cuadro de texto anterior. Luego hizo que los participantes del estudio (incluidos pescadores y gerentes de pesca) manejaran esta pesquería simulada. Cada año un participante podría decidir si agregar o no un barco a la flota pesquera. El participante recibiría entonces datos relativos al número de peces capturados ese año y, con base en esa información, tomaría la decisión de agregar otro barco al año siguiente.

Dos características de este ejercicio son relevantes para nuestra discusión sobre las trampas sociales. Primero, la pesquería simulada era de propiedad privada. Los participantes no tuvieron que preocuparse de que alguien más capturara los peces que dejaron para reproducirse. Segundo, los propios participantes fueron recompensados (es decir, pagados) en base a su éxito en la gestión de una pesquería sustentable basada en un horizonte de tiempo infinito. En otras palabras, la mayor recompensa inmediata a los participantes llegó si pudieron mantener una alta tasa reproductiva en la pesquería en el futuro. Al configurar el juego de esta manera, Moxnes eliminó efectivamente el potencial de tragedia de los bienes comunes o trampas de retardo, presumiblemente quitando los aspectos más difíciles de la gestión de las pesquerías del mundo real.

A pesar de estas ventajas, el tamaño medio de la flota construida por los participantes de Moxnes fue casi el doble del tamaño requerido para maximizar el rendimiento sustentable. Aun sin las trampas sociales descritas anteriormente, los participantes sobrepescaron sus pesquerías. Quizás incluso más interesantes que las malas actuaciones de los participantes fueron sus respuestas a esta y otras simulaciones similares. Muchos dudaban de los resultados, sugiriendo un error en el modelo en sí o atribuyendo su desempeño a factores fuera de los parámetros del modelo (e.g., enfermedad).

La dificultad para estos participantes se debió a su suposición de que la pesquería era un sistema estático, más que dinámico. Moxnes explica que los participantes asumieron que había una tasa de crecimiento establecida, digamos 1000 peces por año. Procedieron a incrementar el tamaño de su flota, asumiendo que una disminución en la captura indicaría que habían encontrado la tasa de crecimiento. No se dieron cuenta de que la tasa de crecimiento es un objetivo móvil, que disminuye a medida que el tamaño de la población se vuelve más pequeño. Para cuando los participantes observaron una disminución en la captura, ya habían disminuido significativamente la población, provocando una severa reducción en la capacidad de la población para hacer más peces.

Los hallazgos de Moxnes se aplican a mucho más que a la pesca. Los sistemas sociales, económicos y ecológicos son todos sistemas complejos y dinámicos. Debido a nuestra tendencia a ver estos sistemas como estáticos, constantemente nos sorprende su comportamiento de la misma manera que los participantes de Moxnes se sorprendieron por la respuesta del modelo. Consideremos, por ejemplo, el fenómeno de la retroalimentación positiva o de refuerzo, donde un pequeño cambio conduce a un cambio cada vez más grande. La acumulación de armas nucleares durante la Guerra Fría es un ejemplo frecuentemente citado. Estados Unidos desarrolló un pequeño arsenal de armas nucleares. La Unión Soviética, viendo esto como una amenaza, desarrolló su propio arsenal en respuesta. Estados Unidos vio esta respuesta como una amenaza y se sumó a su arsenal, y la Unión Soviética se comportó de igual manera. Este ciclo continuó hasta que los dos países contaron con armas nucleares suficientes para hacer estallar la Tierra muchas veces, una situación que era costosa y peligrosa para ambos países.

Para ver cómo funciona el refuerzo de la retroalimentación en el contexto de los recursos naturales, podemos volver al ejemplo de la revolución verde. Los científicos respondieron a la amenaza percibida de que la población humana se volviera demasiado grande para alimentarse aumentando nuestra capacidad de producir alimentos. Olvidando por el momento las objeciones planteadas respecto a los métodos agrícolas utilizados para incrementar la producción de alimentos, podemos enfocarnos en el problema con la lógica de esta solución en un sistema dinámico. Si la cantidad de alimentos necesarios para alimentar a la población mundial fuera una cifra estática (como se supone en el lema 'alimentar al mundo'), entonces incrementar el suministro de alimentos por sí solo habría resuelto efectivamente el problema. Sin embargo, como hemos visto con las poblaciones de peces, el crecimiento poblacional implica un sistema complejo y dinámico.

El bucle de refuerzo que ilustra este patrón se muestra en la Figura 10.3. Para entender la dinámica del sistema, simplemente hay que seguir las flechas en el bucle. La reproducción conduce a un aumento en el tamaño de la población, lo que lleva a un aumento en la reproducción, lo que lleva a un aumento en el tamaño de la población. Y en él va dando vueltas y vueltas al bucle. El resultado de este ciclo de retroalimentación en poblaciones es el crecimiento exponencial descrito anteriormente en el capítulo (Figura 10.4). Este patrón de crecimiento se puede observar en poblaciones de muchas especies. Sin embargo, los bucles de refuerzo están restringidos por un bucle de equilibrio. El crecimiento de las poblaciones suele estar limitado por los recursos disponibles, como se muestra en el ejemplo pesquero de la Figura 10.2.

Este patrón es ecología básica, pero no era parte de la solución que ofrecía la revolución verde. El aumento del suministro mundial de alimentos aumentó aún más la población mundial. En la década de los sesenta, la gente estaba preocupada por alimentar a una población de cuatro mil millones. En las próximas décadas, nos preocuparemos por alimentar a una población de nueve a 10 mil millones de habitantes. En definitiva, el aumento de la producción de alimentos permitió dar la vuelta al bucle de retroalimentación de refuerzo de la Figura 10.3 varias veces más, pero no abordó el problema fundamental. Un enfoque más holístico del problema podría haber incluido medidas para abordar el crecimiento de la población (por ejemplo, programas de planificación familiar). Al elegir limitar nuestras tasas de reproducción antes de que nos veamos obligados por las limitaciones de recursos, podemos abordar la raíz de la hambruna y sufrimiento que los científicos de la revolución verde pretendían abordar.

Figura 10.3: Refuerzo de retroalimentación. Tamaño de la población (individuos) y tasa de reproducción (individuos por año).

Figura 10.4: Crecimiento exponencial. Tamaño poblacional a lo largo del tiempo.

Interconexión

Además de ser dinámicos, los sistemas complejos se caracterizan por un alto nivel de interdependencia entre las partes. Cuando analizamos un proceso, tendemos a pensar en términos lineales con series de eventos que hacen cadenas causales, pero en sistemas complejos una causa puede tener muchos efectos que se mueven a través de un sistema. Los ecologistas suelen observar este tipo de comportamiento, en el que la pérdida de una especie provoca cambios importantes en todo el sistema. Por ejemplo, los pescadores, al observar nutrias comiendo peces, solían verlos como competidores de peces cerca de un bosque de algas marinas. Ahora, sin embargo, los científicos saben que la ausencia de nutrias en un sistema forestal de algas marinas puede llevar a la pérdida de todo el bosque, incluidos los peces.

En términos de recursos naturales, particularmente recursos renovables, esta interconectividad puede significar que la actividad con respecto a un recurso conduzca a dificultades con otros también. Ya hemos visto cómo la actividad en los estados a lo largo del río Mississippi afecta los recursos del Golfo de México. Abundan los ejemplos. Un área que ha recibido mayor atención recientemente es la conexión entre los bosques costeros y los sistemas marinos. Cada uno de estos sistemas proporciona importantes recursos y servicios. Solo recientemente los administradores de recursos han mirado de cerca cómo interactúan estos sistemas. Por ejemplo, la pérdida de bosques costeros puede aumentar significativamente la cantidad de nutrientes y sedimentación que ingresan a los arrecifes coralinos cercanos (Caddy & Bakun, 1994; Humborg et al., 2000). En resumen, la escasez en un recurso también puede causar escasez en otros. Además, la degradación ambiental que se produce a escala mundial (véanse el Capítulo 9 y el Capítulo 12) puede causar severas reducciones en los recursos vivos disponibles.