en \..JL.::~~AMBIENTAL

ECOSISTEMAS INSULARES CANARIOS

USOS Y APROVECHAMIENTOS EN EL TERRITORIO

PEDRO L. PÉREZ DE PAZ

INTROOUCCIÓN

TEMA 6

Ecosistemas y conservación Por Antonio Machado Carrillo (*)

La conservación de la naturaleza se basa en el uso racional de los recursos naturales, el mantenjmiento de los procesos ecológicos esenciales y la preservación de la biod iversidad, marcando una clara orientación a las múltiples disciplinas que convergen en su ámbito: Ecología, Psicología, Derecho, Geografía, Agricu ltura, Ganadería, Ingeniería Forestal, Urban ismo, etc.

Si el hombre quiere prever, evitar o enmendar su propio impacto en los ecosistemas, deberá aprender a dist inguir los efectos de sus acciones de aquéllos que son naturales. Esto no es fáci l. Un mismo efecto puede tener causa antrópica o natural, pues los ecosistemas se rigen por los mismos principios en ambos casos. Sólo cuando la acción del hombre rebasa en escala o medida los valores que son normales en la naturaleza, enlon­ces es fác il reconocerla.

En este tema no se pretende desarrollar una Ecología aplicada a la conservación, materia que se verá oportu namente a lo largo del máster, sino considerar ciertos aspectos particulares que se dan en la natu raleza cuando los ecosistemas están somet idos a estrés, sea este de origen natural o antrópico. Conociendo estos principios se podrá enlender mejor el impacto del hombre y detectar sus efectos negativos bajo la óptica de la conservación. Pero antes de abordar estos aspectos, es preciso entender el pulso ve rdadero que subyace en los ecosistemas, que no es otro que el mismo pulso de la vida .

AUTOORGANIZACIÓN DEL ECOSISTEMA

Los ecosistemas se autoorganizan como resultado - inevitable- del flujo de energía que los atraviesa y de la presencia de materia viva. Las razones termodinámicas que explican este fenómeno tienen que ver con las características de los sistemas ab iertos disipat ivos y escapan al objetivo de este tema: además, la vida es un sistema complejo adaptat ivo (v. GELL-MAN, 1995) y, como tal, evo luciona bajo principios de optima­ción y genera complejidad.

l.1 . Desarrollo: juventud y madurez

Los ecosistemas no «evolucionan» en el mismo sentido que la vida, pero se desarrollan. Ya se vio en el tema anterior, que se pueden distinguir estados juveniles y estados maduros en los ecosistemas en fu nción de como procesan la energía a través de la biomasa. En los ecosistemas jóvenes la tasa de renovación de los

(~ ) EurBiol. Or. en Bio[ogía: Experto en Ecología, medioambicnte y conservación de [a Naturateza.

Módulo 1: M edio Ambieme y Ecología

materi ales 1 es alta (sistemas ace lerados), tienen mucha productividad y se «inv ierte>' en acumular biomasa. En la madurez la biomasa es máx ima, su tasa de renovación mínima, y todo lo que produce se consume en el seno de l ecosistema. Un ecosistema joven tendría el ca rácter de un motor de dos tiempos, de poca cil indrada, caliente y muy revolucionado; ya maduro, trabajaría a pocas revo luciOnes y sería más ca lmado y frío, como corresponde a las grandes ci lindradas. El sím il de un energético ado lescente frente a un pa usado adulto lleno de sabiduría, también es válido.

Por cierto, la energía endosomática, es decir, la que pasa por los seres vivos (redes tróficas) es una por· ción pequeña de la que hace funcionar al ecosistema. La restante, ll amada exosomática, es unas 30·40 veces mayor (de media) y actúa en procesos físicos que permiten el transporte de los nutrientes y elementos vitales (movimiento de flu idos -aire y agua-, evapotransp iración en la vegetación, etc.). Muchos autores la pasan por alto, y es lamentable, pues los ecosistemas func ionan con ambos fl uj os de energía. De ahí el acierto de Margalef de introducir el concepto de biofísica.

1.2. Estilos de vida

El ecosistema puede concebirse como el resultado del acomodo de las distintas especies en el espacio. Obviamente, las especies tienen distintos est ilos de vida: los vegetales son autótrofos, los an imales heterót ro· fas; los hay carn ívoros, detrilívoros, descomponedores, etc. La combinación de las distintas funciones y la segregación ecológica para ev itar la competencia, ha de producirse de modo tal que el conj unto sea funcio· nal, y as í suele ocurrir. En este sentido, el ecosistema se «examina» cada día. En ocasiones, se producen dis· funciones y entonces pueden acu mularse determinadas partículas en algunos compart imentos del ecosistema (formación de carbón, por ejemplo).

Los estilos de vida también implican lo que se ha dado en ll amar estrategias de vida 2. Las especies han desarrollado respuestas específicas a muchos estímulos y a la combinac ión de los mismos. Unas responden a los cambios de l medio sin más, mientras que otras han generado ritmos internos que intentan anticipar [os hechos (llegada del frío, etc.) .

También hay especies cuya «est rateg ia» de vida - ll amada «r»- es una búsqueda precipitada de ali­mento para au mentar la biomasa y se reproducen con pron ti tud y a base de mucho propágulo. Suelen ser es· pecies oportun istas y genera listas que ocupan los niveles tróficos bajos y se implantan en espacios relativa­mente vacíos. Otras especies, por el contrario, invierten en ut ilizar más eficazmente el ali mento y su tasa de renovación de biomasa es menor. Estas SOn las «k» y suelen ser más especializadas y ocupar niveles tróficos más altos (en caso de tratarse de animales). Entre uno y otro extremo hay toda una gradación, pero lo impor­tante es que, en genera l y a largo plazo, los est rategas <, k ~. que tienden a «s.onservar» la población, suelen ga· nar a los estrategas «r» que tienden a ,,!enovar» la población. Así, pues, desaparecerán unas especies y se in­corporarán otras en un proceso dinámico de complicación progresiva.

Resumiendo: Cuando el ecosistema alcanza madurez, sus característ icas y estruct uras se mantienen, la información se acu mu la y todo se desacelera. En este sent ido, complejidad y madurez son cómplices lo mis­mo que juventud, simplicidad y renovación. El ecosistema siempre persiste, pero sus componentes cambian de manera inevitable

1.3. Sucesión y perturbación

La complicación progresiva gene rada por este dinamismo de espec ies que alteran las condiciones de vi­da (físicas y bióticas), que a su vez repercuten sobre las propias especies y así sucesivamente, se ll ama suce­sión y está regido por la flecha de l tiempo. Es un proceso lento y endógeno. El desarrollo del ecosistema es mera consecuencia de este proceso impu lsado por la «vita lidad» de la vida, si se nos permite la redundancia.

Los cambios físicos -aportes de materia o energía- que sobrevienen de modo repenti no (inundacio­nes, ava lanchas, temporales, fuego, caida de un árbo l, etc.) introducen cambios bruscos en el ecosistemas, ac­tuando como una reinicialización en los ordenadores. Se produce una vuelta a atrás en el sentido cont rario al de la sucesión. Las perturbaciones en el ecosistema son procesos rápidos, exógenos y simplifican lodo.

1 La tasa de renovación se suele expresar como el tiempo medio que pasa un átomo de carbono en un compartimento del ecosis­tema.

, Impropiamente llamadas estratcgias. pues no son planteamientos que tienen l,!s especies a priori frente a un problema. sino el rcsultado de la evolución o modo en que se ha resuelto dicho problema. Son estrategias post facllIm, por decirlo de algún modo.

Ecosistemas y CQlIsen 'acióll

P ROCESOS DI NÁMICOS EN EL ECOSISTEMA

Perfllrboción SI/cesión

rápida lenta exógena endógena simplifica complicación progresiva

Se hab la de microsucesión o macrosuces ión en func ión de la escala de tiempo a la que ocurre e l proceso. Un ejemp lo de microsucesión lo constitu ye el proceso de putrefacción y relevo de espec ies que se produce en un cardón muerto. Un ejemplo de macrosuces ión lo represenla la progresiva colmatac ión de un lago para acabar en turbera y luego bosq ue, o lo que corresponda. La macrosucesión sue le estar vinculada a procesos geomorro l6gicos. También es convenienle di st inguir entre sucesión primaria, cuando se desarrolla sobre am­bientes nuevos (u na isla nueva, una boñ iga de vaca, un huerto recién arado, un cadáver, etc.), y secundaria, cuando restau ra áreas perturbadas (un calvero provocado por la caída de un árbol, etc.).

La frecuencia y la importanci a de las perturbaciones (reinicializaciones) se combinan con la velocidad de la sucesión, y de tal comb inación resulta la apariencia -a menudo en mosa ico (según la escala) - de la Natura leza.

1.4. Evolución

Cuando el acomodo y encaje de especies es máximo con el pool dispon ible, la tendencia a una mayor complej idad en el ecosistema no cesa, aunque las condiciones físicas se hagan estables. La vida que hay en él riza el rizo, po r así deci rlo, y la entrada de nueva compl ejidad pasa a ser func ión de la evolución: se produce una adherencia entre evolución y sucesión, evidentemenle, a a ira escala de tiempo. Surgen nuevas espec ies, nuevas adaptaciones, nuevas inlerrelaciones (epifit ismo, hiperparasitismo, mimetismos, redundancias, etc). Por ello, los sistemas naturales más complejos no solo so n los más maduros en términos energéticos, sino tamb ién los más maduros en térm inos de ti empo evolutivo .

Bajo esta óptica, tamb ién toda la Biosfe ra está somet ida a un proceso ininterrumpido de sucesión pun­tuado o jalonado por grandes desastres (colisión de meteoritos, g laciaciones, etc.). Sucesión y evolución son procesos coligados.

1.5. Sistemas y no máquinas

Una advertencia al fina l. Qu izás no huelgue decir, que el ecosistema no tiene entidad. No hay ecosiste­mas ahí fuera, de limitados y separados uno de airo. Las cosas que observamos f l/I/cionon como 1111 ecosis te­ma, que es un tipo muy pa rti cular de sistema. El origen del comportamiento integrado del ecosistema es his­tórico y toma cuerpo en redes teóricas estructuradas espacialmente, pero que en nada son ríg idas. Los ecosistemas func ionan como sistemas y no como máqui nas. En un sistema mecanicista o máquina los ele­mentos (piezas) determinan el resultado debido a relaciones fi j as (reloj, p.ej .). y los ecosislemas no contienen piezas normalizab les. Los vagones de un tren van en orden y distancia fij a y solo pueden recorrer una rígida línea férrea. El ecosistema se asemejaría más al trá fi co, donde a pesar de ciertas restricciones y condicionan­tes (red via ria, semáforos, garajes, gasolineras, etc.), los vehícu los se mueven y agrupan con un tremendo grado de libertad y casuística.

Insist imos en estos aspectos, pues existe una trad ic ión muy general izada a cons iderar los ecosistemas co­mo sistemas mecanici stas o como un «su perorganismo)) , con un a estructura rígida (piezas de una máquina, miembros de un cuerpo) que se adquiere de manera inexorable a lo largo de un proceso predeterminado y re­pet ible que originariamente fue llamado sucesión. CLEMENT S ( 1916) definió el término de suces ión como un proceso equivalente al re~tañamiento de una herida en nuestra piel; es decir. siguiendo pautas perfecta­mente determ inadas y con un elenco de especies igualmente fijas que term inaban en una clímax (la piel re­com puesla). ESla es una visión poco afortunada de los ecosistemas y de la sucesió n. Los ecosistemas no son deterministas ni pasan por el mismo estado una y otra vez. Las especies se suceden unas a otras, efectivamen­te, pero organizando su propia orquesta y escribiendo la partitura a medida que lo hacen.

2. ESTRÉS EN LOS ECOSISTEMAS

Una vez entendido el conceplo de factor limitante (ver te ma 3), es más fácil in ferir la idea de estrés. y trans rerirla del nive l de ind ividuo al nivel ecosistémico. El estrés en el ecosistema se da cuando alguno o va-

Módlllo 1: Medio Ambieme y Ecología

dos de los factores que sustentan la vida se tornan limitantcs, pero también cuando se producen irrupc iones de especies, energía o materia (sed imentos, contaminantes, elc.), que cambian las condiciones ambientales y de modo a veces brusco; es decir, cua ndo se producen perturbaciones.

El estrés se produce sobre un a determ inada situación y el ecosistema reacciona a él: puede absorberlo si es menor (alteración menor y corta en el tiempo) o si está pre-adaptado a ell o (llegada de las heladas, p.ej.). En caso cont rario, se altera sensiblemen te y, si la perturbación es signi ficativa, da como resultado una si tua­ción bien distinta. Tampoco hay que olvidar los procesos en que pequeños cambios se agregan para provocar un cambio importan te. Sirva de ejemplo la pau lat ina acumu lación de tóx icos hasta que adq uieren e l nivel de toxicidad y se desala un procesos degratat ivo o cl sistema colapsa bruscamente.

La importancia del hombre moderno suele consistir en un aporte externo de energía y, a menudo, de ma­teria o elementos vivos (trasiego de especies). Esta energía dinamiza al sistema y lo retrotrae a siluaciones de juventud. De hecho la estrategia que ha desarrollado el hombre para explotar muchos ecosistemas es mante­nerlos en estados juveniles (a base de energía) donde la producción es máxima. Sirva de ejemplo el roturado anua l de un campo de maíz. En general, cualquier explotación, sea natura l o anifkal, mueve e l sistema hacia at rás. .

Los ecosistemas sometidos a estrés natural sue len presentar estructuras simples y disfunc ionales (pobre rec icl ado de nutrientes, descomposición deficien te, etc.). Ahora bi en , si el estrés es permanente o se repite reiteradamente, el ecosistema puede gene rar est ructuras estables y llegar a acomodarse a ta les circunstancias. A largo plazo, podríamos hab lar incluso de «adaptaciófl» a situaciones estresantes. Las condiciones ambien­tales que reinan en la tundra, por ejem plo, no son las más óptimas para la vida, y sin embargo las especies que all í viven están adaptadas y el sistema es funcional del todo.

El estrés antropogénico tiene ciertas particularidades, pues el hombre es capaz de poner en circu lación energía, elementos o sustancias en dosis superiores a las naturales e incluso de trasegar con elemenlOS vivos (especies de ai ras lugares) o introducir elementos inexisten tes en la Naturaleza (DDT, plást icos, etc.). Y dada la excesivamente reciente aparición de la tecnología en el escenario, los sistemas naturales no han tenido tiem­po de incorporar (adaptarse) a estas <<novedades» por la vía evolutiva . Con todo, los efectos del estrés que tales acciones suponen suelen, ser los mismos independ ientemente de l tipo de estrés y tipo de ecosistema.

La relación que sigue es un resumen de estos efectos, que no tienen por qué ocurrir todos simultánea­mente; depende de la intensidad del estrés y de su duración o ciclo.

EFEcro DEL ESTRÉS Y PERTURBACIONES EN LOS ECOSISTEMAS

Flujos tróficos -la respiración de la comunidad se incrementa. - La ratio producción/respiración se desequili bra (P/R > 1 6 <1). -Aumenta la importancia de la energía exosomát ica. -Aumenta la producción primaria exportada o no usada.

Ciclo de nutrientes - Los elementos biogén icos pasan cada vez menos tiempo dentro de los organismos vivos (la tasa de renova-

ción de los nutrientes se incremen ta). -El transporte horizon tal de nutrie ntes aumenta y desciende e l reciclado vertica l. - Los hongos y animales pierden protagonismo en ellTansporte de nutrientes. -Se incrementa la pérd ida de nutrien tes (el sistema adquiere «goteras») .

Estructura de la comunidad -Aumenta la proporción de especies con cstrategias-r (crecimiento rápido, muchos propágulos, oportu ni stas). - El tamailo de los organismos decrece. - Disminuye el tiempo de vida de los organismos o sus partes (hojas. por ejemplo). - Poblaciones más fluctuantes. - La diversidad de especies disminu ye y au menta la dominancia de algun as (Ojo, si la diversidad es inicial -

mente baja, ocurre lo contrario). - La redundancia de procesos paralelos declina en el ecosistema.

Tendencias generales del sistema -El ecosistema se hace más abierto (los illplltS y Olltpllts adqui eren mayor relevanci a al reducirse el recUcla­

do interno). - La complejidad estructural o arquitectónica disminuye.

Ecos,~~/emas y cOl/sen 'aciól/

- Los procesos sucesionales se revierten (tienden hacia los estados juveniles). -Merma la eficiencia del uso de los recursos. - Se incrementa el parasit ismo y otras in teracciones negativas, mientras que el mutualismo y las interaccio-

nes positivas disminuyen. - La proporción de madera en el ecosistema disminuye. - Las propiedades funcionales de l sistema (p.ej. metabolismo de la comunidad) pueden ser más resistentes al

estrés (procesos homeostáticos) que la composición de especies u otnls características estructurales. En eco­sistemas dominados por plantas perennes de larga vida (bosques, por ejemplo) puede ocurrir 10 contrario.

3. IM PACTO DEL HOMBRE

El hombre moderno, all í donde está presente, sue le introduci r energía en su med io. Y todo aporte de energía provoca un (( rejuvenecimien to» de los ecosistemas. La única ven taja, en términos c ientífi cos, es que a menudo puede conocerse el imput de energía y ello permite un mejor estud io de sus consecuencias. Pero no corresponde a este módulo profundizar en estos aspectos . Nos lim itaremos, como mucho, a caricaturizar al hombre como factor, -o mejor, agente - ecológico, y que esta visión sirva a los alumnos para enfrentarse a los problemas de conservación con un enfoque más riguroso.

- El hombre rei nicializa las sucesiones, - provoca un aceleramiento de la oxidación de la necrosfera, -usa energía para mover materia les, sobre todo en la horizontal, destruyendo el mosaico natura l, -perturba el adecuado retorno de materia en el transporte horizontal natu ral -genera un trasiego de material genét ico ( introducc ión de especies, etc.), -produce moléculas recalcitrantes (no o poco biodegradables), etc.

El impacto del hombre en la Biosfera ha sido y es im portante, pero no todo él tiene igual relevancia. ¿Qué ocurriría si eliminásemos de un plumazo a la especie humana del Planeta? Pues que con el tiempo ne­cesario, la sucesión ecológica acabaría por borrar toda huell a de la c ivilización y su impacto, con una salve­dad: la mezcla de material genético fruto del trasiego de especies y la pérdida parcial de biodiversidad. Las espec ies cuya extinción provocó el hombre, nunca volverán a recuperarse.

Margalef sentencia: ,(El hombre es un factor de rejuvenecimiento que devora mucha información y va­riedad natural acumulada» . Bueno, pues éste es nuestro hombre, y nos guste o no, para é l trabajamos cuando hacemos conservación. No lo olvide.

BIBLIOGRAFÍA

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