4.3: Biodiversidad, pérdida de especies y función de los ecosistemas
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Objetivos de aprendizaje
Después de leer este módulo, los estudiantes deben ser capaces de
- definir biodiversidad
- articular las tendencias actuales de pérdida de biodiversidad con referencia a especies y ecosistemas
- explicar algunas de las formas en que la actividad humana afecta a la biodiversidad
- explicar cómo la pérdida de biodiversidad afecta a las personas
¿Qué es Biodiversidad?
Probablemente estés familiarizado con la palabra, biodiversidad, ya sea que puedas o no dar una definición exacta de la misma. Es común en los letreros en zoológicos, parques y centros naturales, y a menudo se usa sin explicación ni definición. La mayoría de las personas entienden la biodiversidad en términos generales como el número y la mezcla de especies vegetales y animales que ocurren en un lugar determinado. Los científicos son más precisos e incluyen más en su definición. La Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza, que coordina los esfuerzos para catalogar y preservar la biodiversidad en todo el mundo, define la biodiversidad como “la variabilidad entre organismos vivos de todas las fuentes, incluidos los ecosistemas terrestres, marinos y otros ecosistemas acuáticos, y cuyos complejos ecológicos son parte; esto incluye la diversidad dentro de las especies, entre especies, y de ecosistemas”. Por lo tanto, en lugar de solo especies, la biodiversidad incluye variaciones desde el nivel de genes y genomas hasta el de los ecosistemas y los biomas.
Incluso dentro de un solo ecosistema, el número de especies puede ser impresionante. Por ejemplo, existe una gran región de bosque seco y sabana en Brasil conocida como el Cerrado (ver Figura\(\PageIndex{1}\)). Este ecosistema por sí solo alberga más de 10,000 especies de plantas, casi 200 especies de mamíferos, más de 600 especies de aves y alrededor de 800 especies de peces.
Generalmente, la biodiversidad es mayor en las áreas tropicales, especialmente en los “bosques lluviosos”, pero hay “puntos calientes” de biodiversidad terrestre en todos los principales continentes. (Ver un mapa interactivo de hotspots.)
Tendencias actuales: Pérdida y disminución de especies
Una forma en que los científicos evalúan las tendencias en biodiversidad es monitoreando el destino de especies individuales de animales y plantas. Desde hace más de 40 años, la UICN ha compilado información en la “Lista Roja de Especies Amenazadas”, la cual “proporciona una instantánea de lo que le sucede a las especies en todo el mundo”. Las actualizaciones de la Lista Roja se publican cada cuatro años. Así es como los autores de la más reciente, publicada en 2008, caracterizan la noticia que contiene: “El mensaje abrumador” de la Lista Roja 2008, escriben, “es que el mundo está perdiendo especies y que la tasa de pérdida parece estar acelerándose en muchos grupos taxonómicos” (Vie, Hilton- Taylor, & Stuart, 2008, p. 38).
Vertebrados
Los científicos saben mucho más sobre el estado de los vertebrados, especialmente los mamíferos, las aves y los anfibios, que sobre otras formas de vida animal. Cada una de las 5 mil 488 especies de mamíferos que se han descrito, por ejemplo, ha sido evaluada para fines de la Lista Roja. De ellas, 76 especies se han extinguido desde 1500, y dos, el venado de Pere David, que es originario de China, y el órix cimitarra de África sobreviven solo en instalaciones administradas. Otras 29 de las especies de mamíferos catalogadas como en peligro crítico también son etiquetadas como “posiblemente extintas”; es muy probable que se hayan ido, pero no se ha realizado el tipo de encuestas exhaustivas necesarias para confirmar ese hecho. En general, se sabe que aproximadamente 22% de las especies de mamíferos en todo el mundo están amenazadas o extintas. (En términos de la Lista Roja, la amplia designación “amenazado” incluye tres niveles de riesgo de extinción en estado silvestre: Vulnerable [alto], En peligro de extinción [superior] y Críticamente en peligro [más alto].)
La Lista Roja categoriza una proporción menor de las 9.990 especies de aves descritas en el mundo, 14%, como amenazadas o extintas. Pero el número bruto de especies perdidas desde 1500 es de al menos 134, y cuatro especies más persisten solo en los zoológicos. Otras 15 especies de aves se consideran posiblemente extintas. El hecho de que 86% de las especies de aves sean categorizadas como “no amenazadas” es una buena noticia en el contexto de la Lista Roja.
Entre los vertebrados bien estudiados, a los anfibios les va especialmente mal. De las más de 6 mil especies conocidas de anfibios, 38 se han extinguido en todo el mundo desde 1500, y otra, el sapo de Wyoming, solo sobrevive en cautiverio. Otras 120 especies se consideran posiblemente extintas. En general, 2,030, o un tercio de las especies de anfibios del mundo se sabe que están amenazadas o extintas. Aún más preocupante, se informa que muchas especies de anfibios —42.5%— están disminuyendo, y ese número probablemente sea bajo, ya que la información de tendencia no está disponible para 30.4% de las especies.
Solo pequeñas proporciones de las especies mundiales de reptiles y peces han sido evaluadas para fines de la Lista Roja. Entre ellas, el número de especies que entran en la categoría amenazada es muy alto: 1,275 de las 3,481 especies evaluadas, o 37%, para peces; y 423 de 1,385 especies evaluadas, o 31%, para reptiles. Cabe señalar, sin embargo, que estos porcentajes son probablemente sobreestimados, ya que las especies de preocupación tienen más probabilidades de ser seleccionadas para su evaluación que otras.
Invertebrados
La categoría “invertebrados” agrupa a la gran mayoría de los animales multicelulares, un estimado 97% de todas las especies. Incluye de todo, desde insectos y arácnidos, hasta moluscos, crustáceos, corales y más. Pocos de estos grupos han sido evaluados de manera integral, y así como con peces y reptiles, los porcentajes de especies amenazadas de la Lista Roja están sesgados altos. Pero las evaluaciones dentro de algunos grupos llaman la atención sobre tendencias inquietantes a gran escala. Por ejemplo, el 27% de los corales constructores de arrecifes del mundo ya se consideran amenazados, y muchos más de ellos están experimentando tasas de declive que los mueven hacia el estado amenazado. La desaparición de los corales constructores de arrecifes ha magnificado los impactos ecológicos, ya que mucha otra vida marina depende de ellos.
Debe entenderse que la información sobre criaturas familiares como anfibios, mamíferos y aves es apenas un comienzo, y que incluso con la inclusión de algunos invertebrados la Lista Roja no proporciona una imagen integral de la vida en la Tierra. Los científicos han descrito menos de 2 millones de las 8-9 millones de especies de organismos que se cree que existen, la mayoría de los cuales son insectos. Y de esos 2 millones, el estado de sólo 44,838 ha sido evaluado por la UICN.
Además, debe entenderse que entre las especies que se han evaluado hasta el momento, existe un fuerte sesgo hacia los vertebrados terrestres y las plantas, especialmente las que ocurren donde los biólogos han visitado frecuentemente. Las evaluaciones de la Lista Roja también tienden a enfocarse en especies que probablemente estén amenazadas, ya que el esfuerzo también tiene como objetivo permitir que las personas conserven especies.
Mientras que la extinción es la pérdida global de una especie, la eliminación de especies a nivel local, conocida como extirpación, también plantea amenazas a la integridad y sostenibilidad de los ecosistemas. La extirpación generalizada conduce obviamente a un estado amenazado o en peligro de extinción, pero la ausencia de especies, incluso a escala local, puede afectar la función de los ecosistemas. Por ejemplo, a mediados de la década de 1920 los lobos habían sido extirpados del Parque Nacional Yellowstone, aunque continuaban prosperando en otros lugares. Cuando los lobos fueron reintroducidos en el parque a mediados de la década de 1990, el número de alces (un elemento principal de la presa) disminuyó significativamente. Esto, a su vez, redujo la presión de navegación y tuvo un efecto significativo en la vegetación y las comunidades vegetales. Lo que importaba para la función de los ecosistemas en Yellowstone era si allí estaban presentes lobos, no solo si la especie sobrevivió en alguna parte.
Las actividades humanas que dan cuenta de la extinción y extirpación varían considerablemente de una especie a otra, pero se encuentran en algunas categorías amplias: destrucción y fragmentación del hábitat; movimiento intencional y no intencional de especies que se vuelven invasivas (incluidos los organismos causantes de enfermedades); explotación (caza insostenible, tala, etc.); degradación de hábitos/ecosistemas (por ejemplo, contaminación, cambio climático).
Tendencias actuales: pérdida y alteración del ecosistema
Otra forma de medir la biodiversidad implica la evaluación a escala de ecosistemas. Las causas de las pérdidas mayoristas de los ecosistemas son muy las mismas que las que impulsan la extinción o el peligro de las especies, siendo la pérdida de hábitat y fragmentación el agente principal. A nivel mundial, por ejemplo, la conversión de la tierra a la agricultura y el cultivo han provocado pérdidas significativas en los ecosistemas de pastizales. En América del Norte, casi el 70% del ecosistema de las praderas de pasto alto (que una vez cubrió 142 millones de acres) se ha convertido a la agricultura, y las pérdidas por otras causas, como el desarrollo urbano, han llevado el total a alrededor del 90%. Las estimaciones actuales indican que la actividad agrícola y los sistemas de cultivo ahora cubren casi el 25% de la superficie de la Tierra.
Las selvas tropicales, que son el hábitat de casi la mitad de las especies vegetales y animales del mundo, cubrieron alrededor de 4 mil millones de acres en los siglos pasados, pero solo quedan 2.5 mil millones de acres y casi el 1% se pierde anualmente. Las pérdidas han sido especialmente graves en los trópicos “paleo” o del viejo mundo que incluyen África y el sudeste asiático.
La categoría “humedales” incluye muchos tipos de ecosistemas, pero las estimaciones actuales indican que alrededor del 50% del hábitat de humedales del mundo se ha perdido. La extensión anterior de los hábitats de humedales en todo el mundo (frescos, salobre y salobre) es difícil de determinar pero ciertamente superó los mil millones de acres.
Pérdida de Especies y Ecosistemas en Perspectiva
Para entender por qué los biólogos hablan de las pérdidas continuas de especies y ecosistemas como la “crisis de biodiversidad”, es útil poner en perspectiva histórica las tasas actuales y proyectadas de pérdida de especies. A lo largo de la historia de la vida en la Tierra, un lapso de 3.5 mil millones de años, casi todas las especies que existían finalmente se extinguieron. Esto, por supuesto, se conjuga con los procesos de especiación y diversificación biológica. Las tasas de extinción y diversificación han fluctuado significativamente a lo largo del tiempo geológico. Para la extinción, los paleontólogos han detectado cinco episodios de extinción masiva en los últimos 540 millones de años. Estos períodos contrastan con la relativamente constante “tasa de fondo” de extinción observada a lo largo del registro geológico, e incluyen el evento relativamente conocido hace 65 millones de años cuando la mayoría de los dinosaurios existentes se extinguieron. Por definición, estos episodios se caracterizan por la pérdida comparativamente rápida de al menos tres cuartas partes de las especies que se cree que existen al inicio del evento.
Recientemente, se ha planteado la cuestión de si las tasas actuales de pérdida de especies constituyen un sexto episodio de extinción masiva (Barnosky, et al., 2011). Incluso con advertencias sobre la incertidumbre sobre cuántas especies hay hoy en día (solo se ha descrito una fracción del total estimado, especialmente para plantas, invertebrados y microbios) y sobre las comparaciones del registro fósil con datos modernos, parece que las tasas estimadas de pérdida en el futuro cercano podrían rivalizan con las de extinciones masivas pasadas. Algunas estimaciones indican que veremos una pérdida de 30% de especies dentro de décadas. Dicho de otra manera, las tasas pronosticadas de pérdida de especies podrían ser de 1000 a 10,000 veces mayores que las tasas de fondo.
¿Cómo afecta a las personas la pérdida de biodiversidad?
A medida que aprendemos más sobre la biodiversidad, se está volviendo claro que a menudo existe una asociación positiva entre la biodiversidad y la integridad de los sistemas biológicos. Esto no quiere decir que los sistemas más diversos sean “mejores”; más bien, esto significa que los sistemas con un complemento relativamente prístino de componentes biológicos y abióticos o físicos tienden a ser más resilientes y robustos. Si bien esto es bastante nebuloso, no cabe duda de que la integridad de los ecosistemas es de fundamental importancia para casi todas las fases de la vida y la cultura humanas.
A menudo llamados servicios ecológicos, los productos y procesos asociados a los sistemas biológicos son de inmenso valor para el bienestar de las personas. Una lista incompleta de estos servicios y productos incluye la formación de suelo y el ciclo de nutrientes; el aprovisionamiento de alimentos, agua dulce, combustible, fibra y oportunidades de recreación; la regulación del clima, inundaciones y enfermedades. El valor de estos servicios a menudo se pasa por alto o simplemente se da por sentado, pero una estimación global lo coloca en algún lugar entre 16 y 64 billones de dólares anuales. Desde la seguridad alimentaria global, hasta una fuente de medicamentos, hasta el oxígeno en nuestro aire, dependemos de la biodiversidad y de la integridad sostenida de los sistemas ecológicos. La naturaleza es también la base de una parte significativa de los valores estéticos y espirituales sostenidos por muchas culturas.
Ante esta dependencia, es asombroso que muchos desconozcan o, peor aún, apáticos sobre lo que está ocurriendo y lo que probablemente sucederá en un futuro próximo a nuestros recursos biológicos. No sostenemos que cualquier pérdida de especies afecte la productividad o la función a nivel de ecosistema. La función de una especie puede ser redundante con otras y su pérdida puede no conducir a un cambio significativo a nivel de ecosistema. Mientras que la redundancia puede contribuir a la resiliencia de los sistemas naturales, eso no debe ser una fuente de confort. Gran parte de la teoría ecológica plantea umbrales de pérdida de especies más allá de los cuales se ve amenazada la integridad de los ecosistemas; pueden resultar nuevos “estados” inesperados y posiblemente permanentes. Una vez que una comunidad o ecosistema alcanza un estado alternativo, puede haber poco que se pueda hacer para restaurar o remediar el sistema. Por lo tanto, incluso bajo escenarios optimistas para las tasas de pérdida de especies (de la escala local a la global) nos encontramos ante un ambiente incierto.
Preguntas de revisión
- ¿Cuál es la diferencia entre extinción y extirpación?
- ¿Cuáles son algunas actividades humanas que impactan la diversidad de especies y la función del ecosistema?
- ¿La pérdida de una especie conduce a la pérdida de la función del ecosistema? ¿Por qué o por qué no?
- ¿Cómo promueve la biodiversidad la sustentabilidad?
Referencias
Barnosky, A.D., Matzke, N., Tomiya, S., Wogan, G.O.U., Swartz, B., Quental, T.B., et al. (2011, marzo). ¿Ya llegó la sexta extinción masiva de la Tierra? Naturaleza, 471, 51-57. doi:10.1038/naturaleza09678
Vie, J-C, Hilton-Taylor, C. & Stuart S.N. (Eds.). (2009). Vida silvestre en un mundo cambiante: un análisis de la Lista Roja de Especies Amenazadas 2008 de la UICN™. Gland, Suiza: UICN. Recuperado de Data.iucn.org/DBTW-WPD/eDocs/RL-2009-001.pdf.
Glosario
- biodiversidad
- El número de especies diferentes dentro de un ecosistema (o globalmente). La biodiversidad también se considera una métrica de la salud de los ecosistemas.
- función del ecosistema
- Procesos como descomposición, producción, ciclo de nutrientes y flujos de nutrientes y energía que permiten que un ecosistema mantenga su integridad como hábitat.
- extinción
- La muerte de todos los individuos dentro de una especie. Una especie puede estar funcionalmente extinguida cuando un bajo número de individuos supervivientes no pueden reproducirse.
- extirpación
- Extinción local de una especie; eliminación o remoción de una especie del área de observación.
- servicios ecológicos
- Funciones ecosistémicas que son esenciales para sostener la salud y el bienestar humanos. Los ejemplos incluyen servicios de aprovisionamiento como alimentos, fibra y agua; servicios de regulación como clima, inundaciones y control de enfermedades; servicios culturales como beneficios espirituales y recreativos, y servicios de apoyo como el ciclo de nutrientes. También llamados servicios ecosistémicos