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Tabla 28.1 | Cambios en la cubierta forestal durante el período de 1990 a 2000. Los países enumerados representan
los 10 mayores en términos de la superficie total de bosques aclarados en dicho período

Bosques totales Bosques totales Cambio en la cubierta forestal (1990-2000)

País 1990 ha × 106 2000 ha × 106 Cambio anual ha × 106 Tasa anual de cambio (%)

Brasil 566.998 543.905 −2309 −0,4

Indonesia 118.110 104.986 −1.312 −1,2

Sudán 71.216 61.627 −959 −1,4

Zambia 39.755 31.246 −851 −2,4

Méjico 61.511 55.205 −631 −1,1

República democrática 140.531 135.207 −532 −0,4
del Congo

Birmania 39.588 34.419 −517 −1,4

Nigeria 17.501 13.517 −398 −2,6

Zimbawe 22.239 19.040 −320 −1,5

Argentina 37.499 34.648 −285 −0,8

Fuente: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO).

anual y, teniendo en cuenta sólo esta región, la extensión servación el problema relacionado de la fragmentación del
de bosques disminuyó de 1 millón de km2 a poco más de hábitat no ha recibido la misma atención. A medida que se
50.000 km2 en la actualidad. La tala de bosques en Mada- incrementan las presiones humanas sobre los bosques tem-
gascar ha ocasionado la destrucción de más del 90 por cien- plados y tropicales, las áreas que en el pasado solían ser
to de la cubierta forestal original (Figura 28.2). Del mismo bosques de forma permanente se vuelven cada vez más frag-
modo, desde 1960 el 95 por ciento de la cubierta de selva mentadas (Figura 28.3; véase también el Capítulo 19).
tropical lluviosa en el este de Ecuador (al Oeste de los
Andes) ha sido destruido. Los cambios en el uso de la tierra que ocasionan esta
destrucción y extinción a gran escala no se limitan a las
La cantidad de bosques por sí sola constituye un indica- regiones tropicales húmedas. La tala de bosques tropicales
dor poco adecuado del estado de un ecosistema forestal desde secos (véase el Apartado 23.3) para la producción de culti-
el punto de vista de la conservación, dado que la mayoría de vos y el pastoreo de ganado ha eliminado prácticamente
los bosques del mundo se encuentran altamente fragmen- este ecosistema de extensas áreas de América Central y del
tados y se enfrentan a una presión permanente de las activi- Sur, India y África. La distribución actual de la cubierta de
dades humanas. Si bien la deforestación está ampliamente bosques secos en la costa del Pacífico en Centroamérica no
reconocida como uno de los principales desafíos para la con- alcanza ni el 2 por ciento de su extensión original.

Figura 28.2 | La serie de mapas representa el declive Antes de la llegada 1950 1985
de la selva tropical en el Este de Madagascar desde de los humanos
la llegada de los humanos al presente. La fotografía de
Madagascar se realizó desde el transbordador espacial.
Las zonas oscuras mostradas en las regiones
del interior de la costa Este son selvas tropicales
existentes, que en el pasado solían extenderse hasta
la costa.

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(a) (b)

Figura 28.3 | El aclarado de bosques en la región de Rondonia de Brasil en la cuenca del Amazonas visto
desde diferentes escalas espaciales. La visión de escala amplia de la región (a) muestra un patrón
de aclarados lineales (áreas de color claro) en el interior de la cubierta forestal (verde oscuro). (b) El patrón
lineal de talado está relacionado con la construcción de carreteras de acceso.

Las praderas templadas son otro tipo de ecosistemas que humedales costeros y la destrucción de arrecifes de coral
se ha visto fuertemente afectado por la actividad agrícola. a causa de la contaminación y sedimentación están te-
Mientras que en el pasado solían cubrir alrededor del 42 por niendo efectos similares a los del talado de bosques sobre
ciento de la superficie terrestre emergida, las praderas natu- los ambientes de aguas dulces y costeras de la Tierra. Los
rales se han disminuido a menos del 12 por ciento de su fertilizantes agrícolas, detergentes, aguas residuales y de-
tamaño original debido a la conversión en campos agrícolas sechos industriales añaden elevadas cantidades de nitró-
y tierras de pastoreo. En Norteamérica, las áreas de pradera geno y fósforo a los ecosistemas acuáticos, lo que produce
restantes se han fragmentado y se extienden ampliamente en una eutrofización cultural (véase el Apartado 28.7). Si bien
el paisaje, formando islas de praderas autóctonas en medio en general se asocia con lagos y charcas (cuerpos de agua
de un mar de campos agrícolas. dulce cerrados), la eutrofización también afecta a los eco-
sistemas marinos costeros. Los mares del Caribe y el Medi-
Los ecosistemas acuáticos han afrontado un destino terráneo constituyen dos ejemplos de ambientes marinos
similar. La contaminación de canales, el dragado y relleno de que afrontan los serios problemas ocasionados por la entra-
da de nutrientes antropogénicos de áreas de desarrollo cos-
100 tero (Figura 28.4).

Cubierta de algas (%) Década de 1970
80 Década de 1990

28.2 | Las especies exóticas introducidas

60 por los humanos constituyen una amenaza

para muchas especies nativas

40 Sea de forma intencionada o no, los humanos han actuado

como agentes de dispersión para innumerables especies de
20 plantas y animales, transportándolas fuera de sus rangos

geográficos naturales (véase Cuestiones de ecología: Dis-

00 20 40 60 80 100 persión asistida por humanos. Capítulo 9). Si bien muchas
especies no sobreviven en los nuevos hogares, otras logran
Cubierta de coral (%) desarrollarse en el ambiente nuevo. Liberados de las limita-
ciones impuestas por los competidores nativos, depredado-
Figura 28.4 | En la década de los 70 el coral predominaba en los res y parásitos, se establecen con éxito y se expanden. Las
ecosistemas de arrecife de Jamaica; 20 años después, las algas se plantas y los animales no nativos se conocen como especies
apoderaron de estas mismas áreas. El cambio se debe a la exóticas, alóctonas o invasoras.
contaminación del agua y la pesca excesiva de peces que se
alimentan de algas. (Adaptado de Hughes 1994; como en Primack 1998.)

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Los animales invasores suelen causar la extinción de

especies nativas vulnerables por medio de la depredación,

pastoreo, competencia y alteración del hábitat. Las especies

insulares son las que sufren en mayor medida. En Hawai,

por ejemplo, durante los últimos 200 años, desaparecieron

263 especies nativas; 300 se consideran en peligro o ame-

nazadas; y 1.400 formas de vida están en problemas o extin-

guidas. Entre las 111 aves de la isla, 51 están extinguidas y

40 en peligro. En la isla de Guam del Pacífico, la culebra

arbórea café (Boiga irregularis), nativa de Nueva Guinea,

llegó a la isla por accidente en 1950, probablemente a bordo

del equipamiento militar transportado allí para el desman-

telamiento. La culebra ha eliminado a 9 de las 12 especies

de aves nativas, 6 de los 12 lagartos nativos y 2 de los 3

murciélagos de frutas nativos; incluso invade hogares en la

isla y muerde a los niños que duermen.

Las plantas invasoras, muchas introducidas como plan-

tas hortícolas, se aventajan en la competencia con las espe-

cies nativas y modifican los regímenes de incendio, los ciclos

de nutrientes, los balances de energía y la hidrología. La in-

troducción de especies exóticas es la causa de que el 95 por

ciento de las especies de plantas de Hawai se hayan perdido

o estén en peligro de extinción. De las 1.126 angiospermas

originarias de Hawai, 93 han desaparecido y 40 se encuen-

tran en vías de extinción. En el continente norteamericano,

la hierba perenne ornamental salicaria (Lythrum salicaria),

introducida originalmente desde Europa a mediados de 1800, Figura 28.5 | Redes tróficas generalizadas de las poblaciones
eliminó varias plantas nativas de los pantanos en detrimen- comunes del Lago Gatun en comparación con (a) regiones que no
to de la vida salvaje de los mismos. El niaulí australiano han sufrido la introducción de Cichla (tucunaré) y (b) regiones con
(Melaleuca quinquenervia), introducido como planta orna- Cichla. Clave de las especies: A, Tarpon atlanticus (sábalo);
mental en Florida, está desplazando a los cipreses, los jun- B, Chidonias niger (fumarel común); C, varias especies de garzas y
cos de agua y otras especies nativas de los Everglades de martín pescador; D, Gobiomorus dormitory; E, Melaniris chagresi;
Florida, lo que reduce el nivel de agua y fomenta una mayor F, Characinidae, incluyendo cuatro especies comunes;
frecuencia o intensidad de incendios. G, Poecillidae, incluyendo dos especies comunes:
Poecilia mexicana, exclusivamente herbívoro y Gambusia
El problema de las especies invasoras no se limita a los nicaraguagensis, exclusivamente insectívoro; H, Chichlasoma
ambientes terrestres. Los Grandes Lagos se han visto inva- maculicauda; I, zooplancton; J, insectos terrestres;
didos por 139 especies acuáticas no nativas que afectaron a K, nanofitoplancton; L, algas verdes filamentosas; M, Cichla
ocellaris adultos; N, Cichla jóvenes. (Según Zaret y Paine 1973.)

las especies de plantas y animales nativos. La zona de la

bahía de San Francisco está ocupada por 96 invertebrados el tucunaré se alimenta principalmente de peces adultos
alóctonos, desde espongas a crustáceos. Los peces exóticos, del género Melaniris, lo que reduce las poblaciones de
introducidos de forma intencionada o fortuita, son respon- éstos. Otras especies depredadoras que ingieren Melaniris,
sables del 68 por ciento de las extinciones de peces en Amé- como el sábalo, el fumarel común y la garza, se han reduci-
rica del Norte de los últimos 100 años y, asimismo, de la do notablemente; una compleja estructura de comunidad
disminución del 70 por ciento de las especies de peces con- se ha visto simplificada en gran medida; seis u ocho espe-
sideradas en peligro de extinción. cies de peces comunes de la comunidad se han eliminado o
reducido gravemente: todo debido a la introducción de un
Un ejemplo clásico de la manera en que una especie depredador de primer nivel en la comunidad del lago.
animal invasora altera la estructura de la comunidad fue la
introducción fortuita del tucunaré (Cichla ocellatus), nati-

vo del Amazonas, en el Lago Gatun de la zona del Canal de

Panamá (véase la introducción de la Quinta parte). Un pez 28.3 | Las especies difieren
popular para el deporte y como alimento, así como un en la susceptibilidad a la extinción
depredador voraz, escapó. Su presencia supone un efecto

devastador en la población de peces y afecta profundamen- No todas las especies son igual de susceptibles a la extinción

te la estructura de la comunidad (Figura 28.5). En el lago, a causa de las actividades humanas. La susceptibilidad de las

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especies a la extinción se relaciona con una serie de caracte- a la extinción. Si bien la caza y la recolección de especies para

rísticas del ciclo vital que afectan a su vulnerabilidad frente el consumo humano ha llevado a que varias especies estén en

a las actividades humanas así como los desastres naturales. peligro de extinción o hayan desaparecido (véase la introduc-

Las especies con una distribución geográficamente am- ción), otras se han visto eliminadas por ser una amenaza a

plia se denominan cosmopolitas, mientras que las que se las actividades humanas o incluso a la vida humana. Uno de

desarrollan naturalmente en una única zona geográfica se co- los mejores ejemplos son las especies de carnívoros grandes.

nocen como endémicas de dicho lugar. Las segundas son En Norteamérica, el lobo, el oso pardo y el león de montaña

particularmente susceptibles a la extinción debido a que la se cazaron hasta llegar casi a la extinción debido a que se los
pérdida del hábitat en la única región geográfica que habi- consideraba una amenaza para el ganado y la vida humana, y
tan llevaría a la pérdida total de hábitats para la especie. los proyectos actuales de reintroducción de dichas especies
en zonas de áreas de acción previas se enfrentan a la oposi-
Del mismo modo, las especies con una o pocas poblacio- ción del público en general (véase Cuestiones de ecología:
nes locales (metapoblaciones pequeñas) pueden extinguir- Lobos del Parque Nacional Yellowstone).
se como resultado de factores fortuitos como incendios,
inundaciones, brotes de enfermedades o actividades huma-

nas (destrucción del hábitat). Las especies con varias pobla-

ciones locales son menos vulnerables a estos incidentes. Este 28.4 | La identificación de especies
concepto resulta crucial para la dinámica metapoblacional amenazadas resulta fundamental para
analizada en el Capítulo 12. los esfuerzos de conservación

Las especies que migran de forma estacional (véase el

Apartado 9.7) dependen de dos o más tipos de hábitat diferen- Para definir el estado de las especies raras y en peligro de
tes ubicados en distintas regiones geográficas. Si alguno de extinción con fines de conservación, la Unión Internacional
estos hábitats se destruye, la especie no logrará persistir. Más para la Conservación de la Naturaleza (UICN) desarrolló
de 120 especies de aves migratorias neotropicales que migran una clasificación cuantitativa basada en la probabilidad de
cada año entre la región templada del Este de Norteamérica y extinción (véase Cuantificando la ecología: Estocasticidad
los trópicos de Centroamérica y Sudamérica (y las islas del demográfica y probabilidad de extinción). El sistema pre-
Caribe) dependen de que exista un hábitat adecuado en senta tres niveles:
ambos lugares. Además de la destrucción de hábitats, las

barreras a la migración pueden limitar el desarrollo comple- 1. Las especies en peligro crítico de extinción tienen una
to del ciclo vital de determinada especie. Las presas construi- probabilidad de extinción del 50 por ciento o más en
das en algunos ríos del Noroeste del Pacífico en Norteamérica los próximos 10 años o 3 generaciones, cualquiera que
funcionan como barreras para las poblaciones de salmón que fuese la de mayor duración.
intentan nadar río arriba con el fin de desovar.
2. Las especies en peligro de extinción tienen una proba-
Algunas especies presentan requisitos de hábitat muy bilidad de extinción del 20 por ciento en los próximos
específicos, lo que los vuelve extremadamente susceptibles 20 años o 5 generaciones.
a las alteraciones del hábitat. Con frecuencia estos hábitats
son raros y están dispersos en todo el paisaje o región. Por 3. Las especies vulnerables tienen una probabilidad de
ejemplo, la Oenothera argillicola es un miembro de la fa- extinción del 10 por ciento o más en los próximos 100
milia de primaveras de noche (Onagraceae). Esta especie años.

está adaptada a los ambientes cálidos y planicies áridas de La asignación de determinada especie a una de estas
esquisto, que surgen cuando algunos tipos de esquisto for- categorías precisa contar con al menos uno de los siguien-
man afloramientos en las pendientes del Sur y Sudoeste de tes tipos de información:
las Montañas Allegheny. La mayoría de los miembros de es-

te grupo se encuentran amenazados o en peligro de extin- 11. La reducción observable en la cantidad de individuos.
ción debido a que se encuentran sólo en estos hábitats

específicos del Sur de Pennsylvannia y al Oeste y Sur de Vir- 12. El área geográfica ocupada por una especie y la canti-
ginia, donde se forman planicies áridas de esquisto. dad de poblaciones.

Las especies que necesitan una amplia área de acción 13. La cantidad total de individuos vivos y la de individuos
suelen estar en peligro de extinción debido a la fragmenta- en reproducción.
ción del hábitat. Si bien el hábitat que requieren puede ser
abundante, la fragmentación puede limitar la disponibilidad 14. La disminución estimada en la cantidad de individuos
de las parcelas contiguas que sean lo suficientemente gran- si las tendencias actuales y estimadas de declive pobla-
des como para mantener a poblaciones en crecimiento. cional o destrucción del hábitat continúan.

Las especies que se cazan o entran en conflicto con las 15. La probabilidad de que la especie se extinga en deter-

necesidades y actividades humanas también son vulnerables minada cantidad de años o generaciones.

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Cuestiones de ecología | Los lobos del Parque Nacional
Yellowstone

Cuando se creó el Parque Nacional Yellowstone en 1872, el restringiría su acceso
a las tierras federales.
lobo gris (Canis lupus) era un componente clave en el eco-
sistema de Yellowstone. Junto con el león de montaña y el Finalmente, tras varios
oso pardo, operaba como uno de los tres mayores depreda- años y una cantidad casi récord de
dores del ecosistema. Un animal social que vive y caza en opiniones públicas, el Secretario del Interior firmó la reso-
manadas, el lobo gris se alimentaba de las poblaciones de lución que permitía la reintroducción de los lobos grises
bisontes, ciervos, mulos y alces americanos. Sin embargo, en Yellowstone. En 1995, 14 lobos se liberaron en el Par-
hacia principios de 1900, el control de depredadores ya que Nacional Yellowstone. En 1996, 17 lobos más se traje-
estaba en práctica en el parque. Para la década de 1940, los ron de Canadá y se liberaron. Tras la liberación de estos lobos
informes de avistamientos de lobos en el parque eran poco en 1996, los posteriores planes para trasladar más lobos que-
frecuentes y, hacia 1970, los científicos no lograron encon- daron inconclusos debido a la falta de fondos y el rápido
trar pruebas de la existencia de lobos en el parque. éxito reproductivo de los lobos.

Fuera del parque, los lobos grises persistieron en los 48 Como se había anticipado, la presencia de los lobos en
estados del Sur, sólo en las áreas del Norte de Minnesota y Yellowstone está alterando diversos aspectos de la ecolo-
en Isle Royale de Michigan. Por el contrario, las poblacio- gía de este ecosistema. Ya han reducido de forma notable
nes continuaron desarrollándose en Canadá y Alaska. Hacia la población de coyotes, que se habían convertido en los
la década de 1980, sin embargo, los lobos volvieron a esta- depredadores más importantes ante la ausencia de lobos.
blecerse en el Norte de Montana, Idaho y en los estados de La reducción en dicha población sin duda afectará a otras
Washington y, así, comenzaron los debates acerca del posi- especies. Otros descubrimientos indican que los lobos
ble reestablecimiento de los lobos en el ecosistema de Ye- han influido en el comportamiento y patrones de movi-
llowstone. miento de los alces, que ahora se congregan en rebaños
más grandes.
Ya en 1987, el Servicio de Peces y Vida Salvaje de los
Estados Unidos propuso la reintroducción de una «pobla- Si bien los efectos de la reintroducción de estos impor-
ción experimental» de lobos en Yellowstone y las tierras tantes depredadores en su hábitat previo será el objeto de
estatales circundantes como parte del Plan de Recuperación estudio de científicos en los años venideros, es innegable
de Lobos del Norte de las Montañas Rocosas. La política del que la restauración de lobos en Yellowstone ha sido un éxi-
Servicio Nacional de Parques estipula que debe restaurarse to que superó cualquier expectativa. En 2001, la especie
una especie nativa cuando (1) existe suficiente hábitat como alcanzó el tamaño poblacional mínimo de 30 parejas re-
para mantener el desarrollo de una población por sí misma, productoras en las tres áreas de recuperación (Yellowsto-
(2) la administración permite evitar serias amenazas a los ne, Idaho central y Noroeste de Montana), cantidad que se
intereses externos y (3) el declive original de la especie se exige para no clasificarse como especie «en peligro de
produjo como resultado de las actividades humanas. extinción». Si los lobos mantienen estos niveles poblacio-
nales y se aprueban los proyectos de administración, final-
En Octubre de 1991, el Congreso asignó fondos al Servi- mente podrán reclasificarse según la Ley de Especies en
cio de Peces y Vida Salvaje de los Estados Unidos con el fin
de preparar una evaluación sobre el impacto ambiental que Peligro de Extinción. •
tendría la restauración de lobos en Yellowstone, proyecto
que inmediatamente suscitó oposición. Los rancheros argu- 1. En la actualidad se realizan esfuerzos para reintrodu-
mentaron que los lobos podrían en peligro el ganado de las cir el oso pardo en las tierras federales del Oeste
tierras privadas y estatales vecinas (éstas últimas eran cam- de los Estados Unidos (véase el Servicio de Peces y
pos arrendados para el pastoreo). Los cazadores se oponían Vida Salvaje de los Estados Unidos http://mountain-
a los lobos basándose en que éstos reducirían las poblacio- prairie.fws.gov/bitterroot/). ¿Qué argumentos se presen-
nes de ciervos y alces de la región. Las compañías forestales tan a favor y en contra del proyecto de reintroducción?
y mineras temían que la presencia de esta especie protegida

Pese a las limitaciones de cualquier sistema de clasi- mediante el cual la comunidad científica puede revisar y
ficación, la ventaja del sistema de la UICN es que propor- evaluar decisiones (véase Cuestiones de ecología: Especies
ciona un método estándar y cuantitativo de clasificación en peligro de extinción-Legislación en peligro de extin-

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Cuantificando la ecología 28.1 | Estocasticidad demográfica
y probabilidad de extinción

En la Cuarta parte (Poblaciones) el análisis del crecimien- Probabilidad de Tamaño

to poblacional se centró en el desarrollo de modelos deter- extinción de la población poblacional inicial
minísticos: representaciones matemáticas de poblaciones
(exponencial y logístico) en los que determinado conjunto P (extinción) = d/ )N(0)
de condiciones iniciales (valores de r o ␭, N(0) y K) permi-
tirán predecir un único resultado exacto. Sin embargo, Tasa de Tasa de
cabe recordar del Apartado 10.8 que, como resultado de la mortalidad natalidad
estocasticidad demográfica (variaciones aleatorias en las poblacional poblacional
tasas de natalidad y mortalidad que se producen cada año),
existe un riesgo de extinción incluso para las poblaciones Por ejemplo, para una población de 20 individuos con
que cuentan con una tasa de crecimiento intrínseca positi- una tasa de natalidad b = 0,6 y una tasa de mortalidad
va (valor de r > 0). d = 0,5, la probabilidad de extinción sería P = (0,5/0,6)20
= 0,0261, o 2,6 por ciento.
Recordemos del desarrollo del modelo exponencial de
crecimiento poblacional en el Apartado 10.1 que el tamaño La ecuación para la variación en el tamaño poblacional
poblacional promedio en el tiempo t se obtiene de: (s2N(t)) presentada anteriormente indica que la estocastici-
dad demográfica depende no sólo de la diferencia entre las
N(t) = N(0)ert tasas de natalidad (b) y mortalidad (d), la tasa intrínseca de
crecimiento poblacional (r), sino también de los valores
La ecuación para la variación de tamaño poblacional absolutos de b y d. Las poblaciones con elevadas tasas de
como resultado de la estocasticidad demográfica frente a natalidad y mortalidad serán más variables que las que
condiciones en las que las tasas de natalidad (b) y mortali- cuentan con la misma tasa intrínseca de crecimiento
dad (d) no son equivalentes es
poblacional pero menores valores absolutos de b y d. •

s2N(t) = N(0)(b + d)ert(ert − 1)
r
1. La tasa de crecimiento intrínseca (r) en el ejemplo pre-
La estocasticidad demográfica es de particular im- sentado con anterioridad es b – d = 0,6 − 0,5 = 0,1. Ahora
portancia en los tamaños poblacionales pequeños, dado supongamos que las tasas de natalidad y mortalidad son
que no es necesario que se produzcan reiterados fracasos b = 0,9 y d = 0,8. Cabe destacar que, si bien las tasas de
en la reproducción o aumentos en la mortalidad para natalidad y mortalidad son ahora muchos más elevadas,
empujar a una población pequeña a la extinción. En con- el valor de r sigue siendo el mismo: r = 0,9 − 0,8 = 0,1.
secuencia, la probabilidad de extinción de una población Utilice estos nuevos valores de b y d y el tamaño pobla-
no sólo depende de las tasas relativas de natalidad (b) y cional inicial de N(0) = 20 para calcular la probabilidad de
mortalidad (d), sino también del tamaño poblacional ini- extinción.
cial. Esta probabilidad de extinción se calcula de la si-
guiente manera: 2. ¿De qué manera se ha modificado la probabilidad de
extinción? ¿Cómo puede explicarse este cambio en la
probabilidad de extinción para el mismo valor de r?

ción). Además, la utilización de la pérdida del hábitat en la cuentran bajo amenaza de extinción y promover su con-

asignación de categorías resulta de particular importancia servación. La Lista Roja de Especies Amenazadas de la

para las especies cuyo ciclo vital se desconoce. UICN ofrece información acerca del estado de conserva-

La Unión de Conservación Mundial de la UICN, por ción y distribución de las especies que se han evaluado en

medio de la Comisión de Supervivencia de Especies (CSE), función de la clasificación de la UICN presentada ante-

ha estado evaluando durante 4 décadas el estado de con- riormente. La Tabla 28.2 muestra la cantidad de especies

servación de especies a escala mundial con el objetivo de amenazadas en todo el mundo según los principales gru-

resaltar las especies y los grupos taxonómicos que se en- pos taxonómicos.

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Cuestiones de ecología | Especies en peligro de extinción -
Legislación en peligro de extinción

Las especies en peligro de extinción constituyen el centro individual
como al hábitat,
de una fuerte controversia política en los Estados Unidos. las industriales forestales,
La raíz de la controversia radica en la Ley de Especies en mineras y pesqueras consideran
Peligro de Extinción de los Estados Unidos de 1973. Bajo la dicha ley como un obstáculo a sus
supervisión del Servicio de Peces y Vida Salvaje, abarca a intereses. Actualmente, ejercen fuertes presiones para per-
los animales vertebrados, invertebrados y plantas. La ley mitir la utilización de factores económicos con el fin de
cuenta con una serie de disposiciones. En primer lugar, anular la Ley de Especies en Peligro de Extinción. Con la
exige la enumeración de las especies en peligro de extin- anulación de dicha ley estarían en condiciones de talar los
ción y amenazadas. Esa lista en la actualidad ya incluye a bosques remanentes, drenar los humedales, excavar en
más de 1.100 especies. Las especies en peligro de extinción parques e ignorar las precauciones para salvar la vida mari-
son aquéllas que presentan tan pocos supervivientes indi- na amenazada, sin tener en cuenta las consecuencias de
viduales que podrían extinguirse en su rango natural. Des- sus acciones para las especies. Presos de estas presiones,
afortunadamente, este tipo de casos abundan en el mundo. los legisladores retienen o reducen fondos a fin de desace-
En los Estados Unidos, la grulla trompetera, el hurón de lerar la enumeración de especies y limitar la protección de
pies negros y el cóndor de California son algunos ejemplos. hábitats. A pesar de las protestas sobre la ley, sólo ha afec-
Las especies amenazadas, aún más numerosas, son aqué- tado la décima parte del 1 por ciento de los proyectos que
llas que, si bien son relativamente abundantes en su rango representan amenazas potenciales para las especies pre-
natural, se reducen en cantidad y es probable que pasen a sentes en la ley. Los opositores de la ley prestan poca aten-
estar en peligro de extinción. Entre ellos pueden mencio- ción a los importantes aportes que realizan las plantas y
narse el salmón del Pacífico, muchas aves de pradera, los animales salvajes a la economía a través de los productos
chipes neotropicales y diversas especies de cactus. naturales, productos y zonas recreativas y el ecoturismo,
ni consideran el valor financiero de éstos como reserva de
Asimismo, la ley estipula la designación de hábitats crí-
ticos que deben protegerse, así como el establecimiento de recursos genéticos y fuente de compuestos medicinales. •
programas de recuperación para aumentar la abundancia y
distribución de las especies en peligro de extinción. Algu- 1. Algunos ecólogos creen que la mejor manera de prote-
nos programas han tenido gran éxito, incluyendo la res- ger a las especies amenazadas y en peligro de extinción
tauración del águila calva. es centrarse en la protección de los ecosistemas de los
cuales forman parte, en lugar de concentrar esfuerzos
La ley prohíbe que el gobierno federal otorgue fondos a en alguna especie en particular. ¿Cree que se trata de
proyectos que perjudiquen a las especies enumeradas, una estrategia viable? ¿Cuáles serían los beneficios y/o
incluyendo los de destrucción del hábitat. Asimismo, pro- desventajas de este enfoque?
híbe que los ciudadanos estadounidenses dañen, capturen
o comercialicen animales que aparecen en la Lista Federal 2. El Servicio de Peces y Vida Salvaje de los Estados Uni-
(de los Estados Unidos) de Especies en Peligro de Extin- dos mantiene una lista de todas las especies de anima-
ción y Amenazadas. También regula la importación de les y plantas amenazadas y en peligro de extinción en
plantas y animales en peligro de extinción de países extran- los Estados Unidos (http://endangered.fws.gov/wildlife.
jeros y dispone la participación en acuerdos internaciona- html). Vaya a dicho sitio web e identifique las especies
les que regula la comercialización de animales salvajes. de planta y/o de animales enumerados para su región
local o estado.
Dispuesta para la reaprobación desde 1992, la Ley de
Especies en Peligro de Extinción se enfrenta a oponentes
poderosos. Debido a que la ley protege tanto al organismo

28.5 | Las regiones de alta diversidad sería alrededor de 10 veces más. Como se estudió en el Ca-
de especies son de particular importancia pítulo 26 (Apartado 26.3), la diversidad biológica de la Tierra
no se distribuye de forma uniforme en la superficie terres-

Existen más de 1,4 millones de especies conocidas y descri- tre y los océanos del planeta. Se observa un claro gradiente

tas en la Tierra, y muchos científicos, como el biólogo de de creciente riqueza de especies de los polos al Ecuador

Harvard E. O. Wilson, creen que la cantidad real de especies para las especies terrestres y marinas. Por ejemplo, si bien

www.FreeLibros.org|638 Novenaparte Ecologíahumana

Tabla 28.2 | Cantidad de especies amenazadas en el mundo según varios grupos taxonómicos. El estatus de «en peligro
de extinción» se basa en la Clasificación de Especies Amenazadas y en Peligro de Extinción de la UICN

Cantidad Cantidad Cantidad Cantidad Cantidad Cantidad amenazada
de especies de especies de especies de especies de especies como % de especies
descritas evaluadas amenazadas amenazadas amenazadas descritas y % de especies
evaluadas en 2003
en 2003 en 2000 en 2002 en 2003

Vertabrados

Mamíferos 4.892 4.789 1.130 1.137 1.130 23% [24%]

Aves 9.932 9.932 1.183 1.192 1.194 12% [12%]

Reptiles 8.134 473 296 293 293 4% [62%]

Anfibios 5.578 401 146 157 157 3% [39%]

Peces 28.100 1.532 752 742 750 3% [49%]

Subtotal 56.586 17.127 3.507 3.521 3.524 6% [21%]

Invertebrados

Insectos 950.000 768 555 557 553 0,06% [72%]

Moluscos 70.000 2.098 938 939 967 1% [46%]

Crustáceos 40.000 461 408 409 409 1% [89%]

Otros 130.200 55 27 27 30 0,02% [55%]

Subtotal 1.190.200 3.382 1.928 1.932 1.959 0,2% [58%]

Plantas

Musgos 15.000 93 80 80 80 0,5% [86%]

Helechos 13.025 180 — — 111 1% [62%]

Gimnospermas 980 907 141 142 304 31% [34%]

Dicotiledóneas 199.350 7.734 5.099 5.202 5.768 3% [75%]

Monocotiledóneas 59.300 792 291 290 511 1% [65%]

Subtotal 287.655 9.706 5.611 5.714 6.774 2% [69%]

Otros

Líquenes 10.000 2 — — 2 0,02% [100%]

Subtotal 10.000 2 — — 2 0,02% [100%]

Fuente: UICN

las selvas tropicales lluviosas cubren sólo el 7 por ciento de gráficos pequeños y limitados. De las 10.000 especies de aves

la superficie terrestre, más de la mitad de las especies cono- del mundo, más de 2.500 son endémicas, limitadas a un ran-

cidas de plantas y animales habitan en estos ecosistemas. go inferior a 50.000 km2, mientras que las especies de flora

Además del gradiente latitudinal de diversidad, las regiones endémicas de un único país representan entre el 46 y el 62 por

caracterizadas por variaciones topográficas (como crestas y ciento de la flora mundial. De las miles de especies nuevas que

valles) mantienen elevadas cantidades de especies en com- se identifican cada año, prácticamente todas son endémicas

paración con las áreas llanas de la misma región geográfica de regiones sumamente limitadas de los trópicos. Es la distri-

(véase el Apartado 26.3). Este patrón probablemente se vin- bución restringida de estas especies lo que las vuelve vulnera-

cula con la diversidad de hábitats disponibles en dichas bles a las actividades humanas que degradan o destruyen sus

zonas. hábitats. De las especies clasificadas como amenazadas por la

Lo que complica la interpretación de los patrones de di- UICN (véase la Tabla 28.2), el 91 por ciento son endémicas.

versidad a gran escala es el hecho de que la mayoría de las Al igual que los patrones generales de riqueza de espe-

especies de la Tierra son endémicas, presentando rangos geo- cies, las especies endémicas no se distribuyen de forma uni-

www.FreeLibros.org|Capítulo28 Pérdidadelhábitat,biodiversidadyconservación 639

Figura 28.6 | La cantidad de Alaska
especies de plantas endémicas 80
de los diferentes estados de los
Estados Unidos. (Adaptado 49

de Gentry 1986.) 6 0 3
19 0
109 1 3 11 1
54 2 1
37 0
90 169 3 0 1 3 0
1517 3 00 0 14
379 0
4 5 0
15 0
6
0 8

164 81 0 1

Hawaii 25 25
883

385

forme en la superficie terrestre o incluso en el interior de aridez de los desiertos de Kalahari, Karoo y Namib. Otras

una región geográfica (Figura 28.6). Algunas regiones del islas cerradas por tierras son las altas montañas y crestas.

mundo presentan una elevada riqueza de especies y ende- Para las comunidades que habitan en los picos de los Andes

mismo. El ecólogo británico Norman Myers definió estas tropicales (Sudamérica) y el Cáucaso (Asia central), las tie-

regiones de diversidad inusualmente elevada como puntos rras bajas son barreras insuperables para la dispersión.

calientes (hotspots). Myers desarrolló el concepto de pun- La gran mayoría de las 121.000 especies potencialmen-

tos calientes de biodiversidad en 1988 con el fin de resolver te amenazadas en las regiones tropicales son endémicas de

el dilema que enfrentan los conservacionistas: ¿qúe áreas los países incluidos en los 25 puntos calientes de biodiver-

son las más importantes para la protección de especies? sidad designados, en donde coinciden la elevada diversidad

La designación de una región como punto caliente de bio- y la pérdida masiva de hábitats.

diversidad se basa en dos factores: la diversidad global de

la región y la importancia del impacto de las actividades

humanas. La diversidad de plantas constituye la base bioló- 28.6 | La protección de poblaciones es
gica para la designación de puntos calientes; para ser desig- crucial para los esfuerzos de conservación
nado como punto caliente, una región debe mantener 1.500

o más especies de plantas endémicas (0,5 por ciento del total Debido a que las especies en peligro de extinción cuentan

mundial), además de haber perdido más del 70 por ciento de en unas pocas o incluso una sola población, la protección

sus hábitats originales. Se ha utilizado a las plantas como de poblaciones es fundamental para preservar estas espe-

base de calificación debido a que son fáciles de identificar y cies. Con frecuencia, estas poblaciones se limitan a las áreas

censar y forman la base de la diversidad de otros grupos protegidas (reservas naturales, etc.) y cualquier proyecto

taxonómicos. de conservación adecuado debe proteger la mayor cantidad

Las 25 regiones de biodiversidad de la Tierra que se han de individuos posibles dentro de la región más extensa

designado como puntos calientes por la UICN (Figura 28.7) posible. Sin embargo, con áreas y recursos limitados, los

contienen el 44 por ciento de todas las especies de plantas y ecólogos conservacionistas deben resolver el interrogante:

el 35 por ciento de las especies de vertebrados terrestres en ¿qué tamaños poblacionales se necesitan para salvar a la

sólo 1,4 por ciento de la superficie del planeta. Algunos especie?

puntos calientes son los archipiélagos tropicales, como el La cantidad de individuos que se necesitan para asegurar

Caribe y las Filipinas, o bien islas relativamente grandes, la persistencia de la especie en un estado viable debe ser lo

como Nueva Caledonia. No obstante, otros puntos calientes suficientemente importante como para enfrentar las varia-

son islas continentales: se encuentran efectivamente aisla- ciones aleatorias en los procesos demográficos (natalidad y

das, rodeadas de desiertos, cadenas montañosas y mares. La mortalidad), los cambios ambientales, las derivas genéticas y

provincia florística del Cabo, Sudáfrica, está aislada por la las catástrofes (véanse los Apartados 10.8-10.10). El ecólogo

www.FreeLibros.org|640 Novenaparte Ecologíahumana

19 23 15
21
10 18
4
1 20 12
14 7

Figura 28.7 | Veinticinco áreas del mundo designadas por la UICN como puntos calientes de
biodiversidad. 1, Andes tropicales; 2, Sundaland; 3, Cuenca del Mediterráneo; 4, Madagascar e Islas
del Océano Índico; 5, Indo-Burma; 6, el Caribe; 7, Región forestal del Atlántico; 8, Filipinas;
9, Provincia florística del Cabo; 10, Mesoamérica; 11, Cerrado brasileño; 12, Sudoeste de Australia;
13, Montañas del Sur y Centro de China; 14, Polinesia/Micronesia; 15, Nueva Caledonia;
16, Chocó-Darién del Oeste de Ecuador; 17, Bosques de Guinea de África Occidental; 18, Ghats
Occidentales y Sri Lanka; 19, Provincia florística de California; 20, Karoo Suculento; 21, Nueva
Zelanda; 22, Centro de Chile; 23, el Cáucaso; 24, Wallacea; 25, Arc Mountains del Este y bosques
costeros de Tanzania y Kenia. (Adaptado de Myers et al. 1991.)

conservacionista M. L. Shaffer definió la cantidad de indivi- de fundamental importancia para la conservación de espe-

duos necesarios para asegurar la supervivencia a largo pla- cies y el mantenimiento de la diversidad biológica.

zo de una especie como la población viable mínima (PVM). Una vez que se establece el tamaño poblacional viable mí-

Definió la PVM para determinada población en un hábitat nimo para determinada especie, debe considerarse la superfi-

dado como la «población aislada más pequeña que cuenta cie necesaria para mantener a dicha población. La superficie

con una probabilidad de mantenerse del 99 por ciento du- de hábitat adecuado necesaria para mantener a la población

rante 1.000 años a pesar de los efectos predecibles de la viable mínima se denomina la superficie dinámica mínima

estocasticidad demográfica y ambiental y los desastres na- (SDM). El cálculo de la SDM para una especie comienza por

turales». Si bien Shaffer conocía la naturaleza provisional la comprensión del tamaño del área de acción de los indivi-

de esta definición, el punto central es que el tamaño de la duos, grupos de familia o colonias. Cabe recordar del Capítu-

PVM permite realizar una evaluación cuantitativa del tama- lo 11 (Apartado 11.9 y Figura 11.11) que la superficie (área de

ño que una población debe tener para asegurar su supervi- acción) necesaria para los individuos de una especie aumenta

vencia a largo plazo. con el tamaño corporal. Además, para cualquier tamaño cor-

Los modelos genéticos indican que para las especies de poral, el área de acción necesaria para un carnívoro es mayor

vertebrados las poblaciones con un tamaño poblacional efec- a la de un herbívoro. Una vez que se conoce la superficie nece-

tivo (véase Cuantificando la ecología: Tamaño poblacional saria por individuo de una especie y el cálculo de la PVM, es

efectivo) de 100 o menos y un tamaño real de menos de 1.000 posible establecer la superficie necesaria para mantener a una

corren un alto riesgo de extinción. Para las especies que población viable (Figura 28.8). Para los carnívoros grandes, la

exhiben variaciones extremas en el tamaño poblacional, se superficie exigida para mantener la PVM puede ser enorme.

ha sugerido que serían necesarias poblaciones mínimas El biólogo de vida salvaje Reed Noss estimó que para preser-

viables de 10.000 individuos. var una población de 1.000 osos pardos sería necesaria una
De hecho, la PVM real para una especie depende del superficie de 2 millones de km2. Ésta es la razón por la que la

ciclo vital de la especie (longevidad, sistema de reproduc- mayoría de las poblaciones de carnívoros grandes (como el

ción, etc.) y la capacidad de los individuos de dispersarse león africano, el tigre asiático y el lobo gris de Norteamérica)

a otras zonas dentro de su hábitat. A pesar de la dificultad se encuentran en peligro de extinción, limitados sólo a los

de cuantificar la PVM para una especie dada, el concepto es terrenos públicos y reservas naturales de mayor tamaño.

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Cuantificando la ecología 28.2 | Tamaño poblacional
efectivo

La cantidad de individuos de una población en general es Por ejemplo, si se tie-
ne una población de 200
mayor al número de éstos que realmente contribuye con alces, con 20 machos re-
genes a la generación siguiente. En las poblaciones políga- productores y 180 hembras reproductoras, habría un ta-
mas (véase el Apartado 8.3), por ejemplo, unos pocos ma- maño poblacional efectivo de 72 [(4 × 20 × 180)/(20 + 180)
chos dominantes se encargan de la reproducción, de modo
que los alelos de estos machos contribuyen de una forma = 72] en lugar de 200. •
desproporcionada a las generaciones siguientes. Desde el
punto de vista genético, en dichas poblaciones los machos 1. ¿Cuál sería el tamaño poblacional efectivo de una po-
no reproductores podrían bien considerarse inexistentes. blación de 80 hembras reproductoras y sólo 20 machos
Por este motivo, el tamaño real de una población pequeña o reproductores?
una subpoblación es de poca importancia, puesto que la cla-
ve radica en el tamaño poblacional genéticamente efectivo 2. ¿De qué manera variaría el tamaño poblacional efectivo
que transmite genes a las generaciones futuras. para el mismo tamaño poblacional de 100 pero con 50
hembras reproductoras y 50 machos reproductores
Cuando sólo una parte de los individuos de una pobla- (monógamos)?
ción se reproduce con éxito, el tamaño poblacional efecti-
vo se compone de:

Tamaño poblacional Cantidad de hembras

efectivo reproductoras

Ne = NmNf / ( m + Nf)

Cantidad de machos
reproductores

Uno de los casos mejor documentados del tamaño se produce como resultado de una compleja dinámica entre
poblacional viable mínimo proviene del estudio de la persis- subpoblaciones. Las tasas de natalidad, mortalidad, inmigra-
tencia de las poblaciones de cimarrón (Ovis canadensis) en ción y emigración de cada subpoblación interactúan con el
los desiertos del sudoeste de los Estados Unidos realizado tamaño y organización espacial de las islas de hábitat para
por J. Berger. Se examinaron 120 poblaciones y se descubrió determinar la dinámica metapoblacional global. En muchas
que las poblaciones con 50 individuos o menos se extinguie- metapoblaciones, algunas áreas constituyen poblaciones (o
ron en menos de 50 años, mientras que, por el contrario, áreas) fuente, mientras que otras forman sumideros (véase el
prácticamente todas las poblaciones con 100 o más indivi- Apartado 12.5). En las áreas fuente, la tasa de reproducción
duos persistieron durante ese mismo período de tiempo local supera a la tasa de mortalidad local, lo que produce una
(Figura 28.9). No se identificó una única causa para las reserva de individuos que pueden colonizar otras islas de
extinciones locales, sino que una amplia variedad de facto- hábitat. En las parcelas sumidero, la tasa de mortalidad supe-
res parecen ser responsables de los declives poblacionales. ra la tasa de reproducción, de modo que la población local se

Los individuos de las distintas especies rara vez se en- extinguirá si no la recolonizan nuevos inmigrantes regular-
cuentran formando parte de una sola población. Dada la mente. La dependencia de áreas fuente clave constituye una
naturaleza fragmentada de la mayoría de los paisajes (véase característica esencial de dichas metapoblaciones. La identi-
el Capítulo 19) y las necesidades específicas de una especie ficación de áreas fuente clave y los corredores (véase el Apar-
determinada, los individuos de estas especies por lo general tado 19.5) que las vinculan resulta fundamental para la
forman parte de un conjunto de subpoblaciones semi aisla- conservación de especies. La destrucción de una población
das conectadas entre sí por la dispersión: metapoblaciones central podría producir la extinción de numerosas subpo-
(véase el Capítulo 12). La persistencia de una metapoblación blaciones más pequeñas que dependen de la población cen-

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Cantidad de individuos en la población Carnívoros grandes 28.7 | El reestablecimiento de poblaciones
105 Herbívoros grandes mediante la reintroducción resulta
necesario para algunas especies
Herbívoros pequeños
104 En algunos casos la salvación de especies de lo que apa-
renta ser un declive inevitable a la extinción exige una
103 acción directa de los ecólogos conservacionistas: el estable-
cimiento de poblaciones nuevas mediante replantaciones
102 y reintroducciones. En estos casos, los biólogos conserva-
cionistas reubican a los individuos de un lugar a otro (Fi-
101 gura 28.10). Las dos especies de rinoceronte africano, el
rinoceronte blanco (Ceratotherium simum) y el rinoceronte
0 100 102 104 106 negro (Diceros bicornis), constituyen un ejemplo de dos es-
Superficie del EN (hectáreas) fuerzos de reintroducción que han producido resultados
diferentes.
Figura 28.8 | Los espacios naturales protegidos (ENP) grandes
contienen poblaciones más importantes de cada especie que los El rinoceronte blanco del Sur se encontraba al borde de
ENP pequeños; es posible que sólo en los ENP grandes se la extinción, con sólo 50 ejemplares supervivientes a prin-
encuentren poblaciones viables a largo plazo de muchas especies cipios del siglo XX. Al igual que a los otros rinocerontes, los
vertebradas de gran tamaño. Cada símbolo representa una campesinos y cazadores mataron masivamente al rinoce-
población animal en un parque. Si la PVM de las especies es de ronte blanco del Sur y la caza ilegal sigue siendo un pro-
1.000 individuos (línea entrecortada), se necesitarían ENP de al blema en las zonas protegidas. Gracias a los esfuerzos de
menos 100 ha para proteger a los herbívoros pequeños. Serían conservación, la cantidad se ha recuperado hasta aproxima-
necesarios ENP de 10.000 ha para mantener poblaciones de damente 7.500, en parte debido a un programa intensivo de
herbívoros grandes y de al menos 1.000.000 ha para las reintroducción de individuos de las pocas poblaciones via-
poblaciones de carnívoros grandes. (Adaptado de Schonewald-Cox 1983.) bles que quedaban en la región.

Porcentaje de poblaciones que persisten 100 N = 101 o más Continuando con el éxito de las primeras iniciativas,
el Consejo KwaZulu-Natal de Sudáfrica emprendió un
80 ambicioso proyecto denominado «Operación Rinoceron-
te» en 1961. Este esfuerzo implicaba el traslado de canti-
N = -100 dades excedentes de rinocerontes blancos del Parque
N = -30 Hluhluwe-Umfolozi en KwaZulu-Natal a otras zonas pro-
60 tegidas. Hacia finales de 1999, un total de 2.367 rinoce-
rontes blancos se habían redistribuido por todo el mundo,

40 N = 15 o menos N = 31-50

20

0
10 20 30 40 50

Tiempo (años)

Figura 28.9 | La relación entre el tamaño de una población
de cimarrón y el porcentaje de poblaciones que persisten en el
tiempo. El número del gráfico (N) representa el tamaño
poblacional. Casi todas las poblaciones de 100 o más ejemplares
persistieron más de 50 años, mientras que las de menos
de 50 individuos desaparecieron. (Adaptado de Berger 1990.)

tral para colonizarse periódicamente. El caso de estudio del

lince ibérico (Lynx pardinus) presentado en el Capítulo 12

nos ofrece un ejemplo (véase Cuestiones de ecología: Con-

cepto de metapoblación en la ecología de conservación) de Figura 28.10 | Rinoceronte negro capturado en la Reserva
la importancia de comprender la estructura metapoblacio- Umfolozi en Natal, Sudáfrica, que es liberado en una reserva
nal para la conservación de especies.
recién establecida en Pilansburg, Sudáfrica.

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linus virginianus), la barnacla hawaiana (Branta sandwi-
censis), el halcón peregrino (Falco peregrinus) y el cóndor
de California (Gymnogyps californianus) y entre los mamí-
feros el lobo y el bisonte europeo (Bison bonasus) ha
dependido de la introducción de individuos de poblaciones
criadas de forma cautiva. La introducción de individuos
de cría en cautividad en el entorno salvaje hace que sea
necesario un acondicionamiento tanto previo como poste-
rior a la liberación, incluyendo la obtención de alimento, la
ubicación de refugios, la interacción con otros individuos
de la misma especie, y el sentimiento de temor y evasión de
humanos. A pesar de estas dificultades inherentes, los pro-
gramas de reintroducción se han interrumpido y en algu-
nos casos invertido el camino hacia la extinción.

Rinoceronte negro africano 28.8 | La conservación de hábitats sirve

Distribución actual para proteger comunidades enteras
Distribución previa
A pesar de la necesidad de concentrar los esfuerzos de con-

Figura 28.11 | Mapa que indica la distribución previa y actual servación en especies individuales que se encuentran ame-
del rinoceronte negro africano. nazadas y en peligro de extinción, la manera más eficaz de
proteger la diversidad biológica global es la preservación

de hábitats o comunidades ecológicas enteras. De hecho, es

probablemente la única manera en la que será posible con-

de los que 1.262 se habían rehabilitado en zonas protegi- servar con éxito la diversidad biológica de la Tierra dado el

das del Sur de África. limitado conocimiento de la biología de la mayoría de las

Desgraciadamente, la historia del rinoceronte negro es especies y la naturaleza compleja de las interacciones entre

diferente. De una población total estimada en torno a especies en el contexto de la comunidad (véase el Capítu-

65.000 en 1970, quedaban menos de 2.500 a mediados de lo 17).

1990 (Figura 28.11). Se distribuyen por el Centro y Sur de A diferencia del enfoque de conservación de poblacio-

África en poblaciones demasiado pequeñas como para man- nes, que se concentra en la protección de una única especie

tenerse por sí solas o en poblaciones grandes que pueden y en sus requisitos de hábitat específicos, el enfoque basado

ser víctimas de brotes de caza ilegal, enfermedades o super- en la comunidad exige una comprensión de la relación en-

población de la reserva. tre los patrones globales de diversidad biológica y las carac-

En un programa masivo de captura, reubicación y libera- terísticas del paisaje. Uno de los elementos clave al diseñar

ción en el continente africano, los rinocerontes negros se un programa para proteger la diversidad de especies global

trasladaron de parques como el de Etosha en Namibia y Hluh- en determinada región es la comprensión de las relaciones

luwe-Umfolozi en Sudáfrica, que han sido sus exitosos refu- entre la superficie y la riqueza de especies estudiada en el

gios durante las últimas tres décadas, y se envíaron a sitios Capítulo 19 (Apartado 19.3).

nuevos ubicados en tierras privadas, públicas y comunales. Se Como se subrayó en el Apartado 19.3 (véase asimismo

espera que las poblaciones viejas y nuevas crezcan con rapi- Cuantificando la ecología: Cuantificando la biodiversidad:

dez y continúen reproduciéndose de forma cruzada como Comparación de la riqueza de especies mediante curvas de

solían hacer antes de que la caza ilegal diezmara la especie. rarificación, Capítulo 26), como regla general, las superfi-

Desgraciadamente, los rinocerontes negros son reacios cies grandes contienen una mayor cantidad de especies que

a utilizar hábitats desconocidos y cuando se introducen las pequeñas. Existen varias razones para esta relación en-

grupos de individuos en zonas nuevas, suelen producirse tre la riqueza de especies y la superficie. En primer lugar,

interacciones agresivas que con frecuencia llevan a peleas las grandes superficies suelen ser más heterogéneas, abar-

mortales entre individuos. Más de la mitad de las muertes cando una mayor variedad de hábitats que las regiones

posteriores a la liberación pueden atribuirse a estas peleas pequeñas, lo que les permite atender las necesidades de una

entre individuos recién liberados, lo que presenta un obstá- mayor variedad de especies. Además, dado que la vege-

culo permanente en los esfuerzos de reestablecimiento. tación se modifica debido a procesos naturales como la

La reintroducción de algunas especies como la grulla sucesión (Capítulo 18) o en respuesta a perturbaciones pe-

trompetera (Grus americana), la codorniz de Virginia (Co- riódicas (incendios, sequías, etc.), los paisajes más hetero-

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géneos ofrecen una mayor probabilidad de que determina- o a la introducción de especies alóctonas, en comparación

da especie pueda encontrar un área con su hábitat adecua- con un único bloque de tierras contiguas.

do (véase el Apartado 12.4 para un ejemplo en el contexto El consenso entre los ecólogos conservacionistas en la

de la dinámica metapoblacional). actualidad parece ser una estrategia mixta, según la que

En segundo lugar, algunas especies requieren superfi- las grandes superficies servirían para la protección de espe-

cies de mayor extensión para satisfacer sus necesidades cies grandes, mientras que las redes de reservas serían una

básicas de recursos. Por ejemplo, los organismos más solución más adecuada para la protección de especies a lar-

grandes tienen áreas de acción de mayor superficie que las go plazo. Uno de los factores más importantes que subyace

especies pequeñas (véase el Apartado 11.9, Figura 11.11 y en este cambio de pensamiento es el desarrollo de la biolo-

Figura 28.8), por lo que necesitan un área más grande para gía metapoblacional (Capítulo 12).

mantener poblaciones mínimas viables (véase el Aparta-

do 28.6).

Como se analizó de forma exhaustiva en el Aparta- 28.9 | La conservación de hábitats implica
do 19.3, las superficies menores cuentan con una mayor el establecimiento de áreas protegidas
cantidad de fronteras (mayor proporción de bordes res-

pecto de la superficie de la mancha) y los ambientes de Dadas las presiones crecientes que la población humana ejer-

borde presentan limitaciones ambientales únicas en tér- ce sobre el territorio, la protección de la diversidad biológica

minos de microclimas y contacto con depredadores, pla- se vuelve cada vez más dependiente del establecimiento de

gas y enfermedades. Además, algunas especies —especies áreas protegidas designadas por la ley. Las zonas protegidas

interiores— requieren condiciones ambientales que sólo pueden establecerse de diversos modos, aunque los dos más

se encuentran en las regiones contiguas más grandes y comunes son mediante la acción gubernamental (a niveles

son particularmente sensibles a los ambientes de borde nacional, regional y local) y la adquisición de tierras por indi-

(véase la Figura 19.10). viduos privados u organizaciones de conservación (como

Por último, muchas especies son raras en determinadas Nature Conservancy y la Sociedad de Audubon). Las tierras

zonas (véase el Apartado 10.13) y necesitan una superficie clasificadas como áreas protegidas cubren varias categorías.

mayor incluso para desarrollarse en cantidades pequeñas. La Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza

Dada la relación general entre la diversidad de espe- ha desarrollado un sistema de clasificación para las áreas pro-

cies y la superficie, parecería que, en términos generales, tegidas que cubre un rango de uso mínimo a intensivo del

sería mejor a fin de conservar la diversidad biológica glo- hábitat por los humanos (Tabla 28.3). De estas categorías, las

bal proteger la mayor superficie posible. Sin embargo, primeras cinco se consideran áreas verdaderamente protegi-

surgió pronto un debate en la ecología de conservación das, gestionadas principalmente para el mantenimiento de la

respecto de si la riqueza de especies se maximizaría en diversidad biológica. Las áreas gestionadas son de particular

una única superficie extensa de tierra (área protegida) o importancia debido a que suelen ser mucho más extensas que

en varias más pequeñas que sumen una misma superficie las áreas protegidas y aún contienen a la mayor parte de la

total. Los que estaban a favor de las reservas grandes diversidad biológica original, a pesar de gestionarse para di-

argumentaban que las superficies protegidas más exten- versos fines. Por ejemplo, en los Estados Unidos (Figu-

sas minimizan el efecto borde, abarcan una mayor diver- ra 28.12a), el Servicio de Parques de los Estados Unidos

sidad de hábitats y que sólo las reservas grandes logran gestiona alrededor de 350 áreas incluyendo los parques

contener suficientes cantidades de especies grandes de nacionales, abarcando una superficie total de 125.000 millas

baja densidad como carnívoros de gran tamaño para man- cuadradas. Estas tierras se designan como protegidas, diseña-

tener las poblaciones a largo plazo. Por otro lado, una vez das para una combinación de recreación de bajo impacto y

que un área supera cierto tamaño, la cantidad de especies protección de la diversidad biológica. Además, existen unos

nuevas añadidas en cada incremento de superficie sucesi- 530 refugios de vida salvaje nacionales que cubren una super-

vo disminuye (véase en el Capítulo 26 Cuantificando la ficie de 300.000 millas cuadradas, y la Oficina de Gestión del

ecología: Cuantificando la biodiversidad: Comparación de Teritorio (Figura 28.12b) supervisa la utilización de unas

la riqueza de especies mediante curvas de rarificación). 425.000 millas cuadradas de tierras (el 11,7 por ciento de la

En este caso, establecer una segunda zona a cierta distan- superficie total de los Estados Unidos), en su mayoría en los

cia sería una mejor estrategia para proteger a las especies estados del Oeste. Tanto los bosques nacionales como las tie-

adicionales en lugar de simplemente agregar más superfi- rras de la Oficina de Gestión del Territorio se gestiona para

cie a la reserva existente. Además, una red de superficies múltiples fines que incluyen la recolección de madera, el

pequeñas ubicadas en una región mayor podría incluir pastoreo y la extracción de minerales y recursos hídricos. No

una mayor variedad de hábitats y especies más raras, así obstante, estas tierras aún resultan fundamentales para la

como ser menos susceptible a las perturbaciones catastró- protección global de la diversidad biológica en los Estados

ficas, tales como incendios, inundaciones, enfermedades Unidos.

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Tabla 28.3 | La clasificación de la UICN de áreas protegidas

Reserva natural estricta/ Para proteger y mantener los procesos naturales libres de alteraciones de modo que se cuente con
Reserva científica (1) ejemplos ecológicamente representativos del ambiente natural disponible para el estudio científico,
el monitoreo ambiental, la educación y para el mantenimiento de recursos genéticos en un estado
dinámico y evolutivo.

Parque nacional (2) Para proteger áreas naturales y paisajes extraordinarios de importancia nacional o internacio-
nal para el uso científico, educacional y recreativo. Son áreas naturales relativamente extensas que
no han sido modificadas por la actividad humana y donde la extracción de recursos no está permi-
tida.

Monumento natural/ Para proteger y preservar los rasgos naturales nacionalmente significativos debido a su interés espe-
Lugar de interés natural (3) cial o características únicas. Son áreas relativamente pequeñas enfocadas a la protección de rasgos
específicos.

Reserva natural gestionada/ Para asegurar las condiciones naturales necesarias para proteger especies, grupos de especies y
Santuario de vida salvaje (4) comunidades bióticas nacionalmente significativas o rasgos físicos del ambiente en donde sea nece-
saria la manipulación humana específica para la conservación. La recolección controlada de deter-
minados recursos puede estar permitida.

Paisajes terrestres Para mantener los paisajes naturales nacionalmente significativos que son característicos de la
y marinos protegidos (5) interacción armoniosa entre el hombre y la Tierra. Asimismo, ofrece oportunidades para que el
público disfrute de la recreación y el turismo dentro del estilo de vida normal y la actividad econó-
mica de estas áreas. Son paisajes culturales/naturales mixtos de gran valor en donde se mantienen
los usos tradicionales de la tierra.

Reserva de recursos (6) Para proteger los recursos naturales de la zona para futuro uso y evitar o contener las actividades
de desarrollo que afectarían el recurso según el establecimiento de objetivos que se basan en un
conocimiento y una planificación adecuados. Es una categoría «transitoria» que se emplea hasta
que se determine una clasificación permanente.

Reserva antropológica/Área Para permitir el estilo de vida de sociedades que viven en armonía con el ambiente a fin de perma-
biótica natural (7) necer libres de los efectos de la tecnología moderna. Esta categoría resulta apropiada cuando la
extracción de recursos por parte de pueblos aborígenes se realiza de manera tradicional.

Área manejada de usos múltiples/ Para lograr la producción sostenible de agua, madera, vida salvaje, pastoreo y turismo, donde la
Área de recursos gestionados (8) conservación de la naturaleza se orienta principalmente al apoyo de las actividades económicas
(aunque también pueden designarse zonas específicas en estas áreas para alcanzar determinados
objetivos de conservación).

A partir de 1998, se han designado a nivel mundial embargo, se establecen nuevas reservas más pequeñas en

aproximadamente 4.500 áreas estrictamente protegidas todo el mundo, y los suelos bajo protección limitada (como

(categorías 1-3 de la clasificación de la UICN), que alcanzan los bosques nacionales en los Estados Unidos) se reclasifi-

unos 500 millones de hectáreas. Otras 5.899 áreas parcial- can permanentemente en categorías de creciente protec-

mente protegidas (categorías 4-8 de la clasificación de la ción. Por ejemplo, en 2002 más de 10.000 acres del Bosque

UICN) se combinan para cubrir otros 348 millones de hec- Nacional de George Washington (Virginia) se establecieron

táreas (Tabla 28.4). Si bien esto a simple vista puede pare- como áreas de vida salvaje (Crestas Priest y Three), la desig-

cer una enorme extensión de tierra, la mayor parte de las nación más alta de protección para los suelos federales en

áreas protegidas son relativamente pequeñas en tamaño; la los Estados Unidos.
mitad suman una superficie de 100 km2 o menos (Figu- Sin embargo, muchos de los esfuerzos actuales de con-

ra 28.13). En conjunto, el total de suelos protegidos forman servación se concentran en los territorios protegidos exis-

sólo el 6 por ciento de la superficie total de la Tierra. tentes, suministrando zonas de amortiguación y corredores

Los esfuerzos de protección marina se han retrasado que optimizan su valor de conservación. Existen estrategias

respecto de la conservación de ambientes terrestres. En la para aglutinar las pequeñas reservas naturales y otras áreas

actualidad, sólo el 1 por ciento del ambiente marino se in- protegidas en bloques de conservación mayores. Con fre-

cluye en áreas protegidas. cuencia las reservas naturales se insertan en una matriz

Con algunas excepciones, la mayor parte de los nuevos más grande de hábitats gestionadas para la extracción de

espacios que funcionarán como áreas protegidas en el futu- recursos, como la recolección de madera, el pastoreo o el

ro ya se encuentran incluidos en una de las ocho clases de cultivo agrícola (Figura 28.14). Si la protección de la diver-

suelos protegidos según las definiciones de la UICN. Sin sidad biológica puede incorporarse como una prioridad

www.FreeLibros.org|646 Novenaparte Ecologíahumana

Parques nacionales
y reservas
Bosques nacionales
Refugios de vida salvaje
nacionales ( )
(a)

Tierras públicas
gestionadas
por la Oficina
de Gestión del
Territorio (BLM)
(b)

Figura 28.12 | (a) Mapa que indica la distribución de parques nacionales, refugios de vida salvaje
y bosques en los Estados Unidos. (b) Mapa que muestra la distribución de las tierras públicas
de la Oficina de Gestión del Territorio de los Estados Unidos.

www.FreeLibros.org|Capítulo28 Pérdidadelhábitat,biodiversidadyconservación 647

Tabla 28.4 | Áreas protegidas y gestionadas de las regiones geográficas del mundo

Áreas totalmente protegidas Áreas parcialmente protegidas
(categorías I-III de la UICN) (categorías IV-V de la UICN)

Región Cantidad Tamaño Cantidad Tamaño % de superficie
de áreas (× 1.000 ha) de áreas (× 1.000 ha) protegida
África 5,2
Asia 300 90.091 446 63.952 5,3
América del Norte 629 105.553 1.104 57.324 11,7
América Central 1.243 113.370 1.090 101.344 5,6
América del Sur 200 7,4
Europa 487 8.346 214 6.446 4,7
Oceanía 615 81.080 323 47.933 7,1
Mundo 1.028 47.665 2.538 57.544 6,4
4.502 53.341 184 7.041
499.446 5.899 348.433

Fuente: UICN.

2000 Parques Parques medianos Parques grandes Figura 28.13 | Distribución según el tamaño
1800 pequeños 50% 2% de las reservas naturales en el mundo enumeradas

48% por la UICN.

Cantidad de reservas 1600

1400

1200

400

200

0 Menos de 101 km2 a 1001 km2 2 a 100.001 km2
100 km2 1000 km2 10.000 km 2 o más

Tamaño de la reserva

secundaria en los proyectos de administración de estos sue- las especies que migran de forma estacional a diferentes

los, se podrá proteger a una mayor representación de espe- hábitats para alimentarse o reproducirse. Este principio se

cies y hábitats. puso en práctica en Costa Rica para conectar dos reservas

Cada vez que sea posible, un área protegida debe incluir de vida salvaje, el Parque Nacional Braulio Carillo y la Esta-

un bloque uniforme y contiguo de tierra o agua, como una ción Biológica La Selva. Un corredor de 7.700 ha de bos-

cuenca, lago o cadena montañosa, dado que permite que ques de varios kilómetros de ancho, conocido como La

los gestores controlen con mayor eficacia la expansión de Zona Protectora, se estableció para formar un vínculo que

incendios, plagas y fuerzas destructivas del exterior debido permite que por lo menos 35 especies de aves migren entre

a la actividad humana. ambas áreas de conservación.

Un nuevo enfoque para la gestión de un sistema de Si bien la idea de los corredores resulta intuitivamente

reservas naturales es relacionar las áreas protegidas en un atractiva, presenta algunas posibles desventajas. Pueden

extenso sistema mediante la utilización de corredores; facilitar el movimiento de los incendios, especies de plaga o

zonas de suelo protegido que se ubican entre las reservas enfermedades.

(véase el Apartado 19.5 para un análisis más exhaustivo de En algunos casos poco frecuentes, se toman medidas

los corredores). Éstos pueden facilitar la dispersión de para relacionar áreas protegidas establecidas que van más

plantas y animales de una reserva a otra, así como ayudar a allá de la utilización de los corredores. Se están realizando

www.FreeLibros.org|648 Novenaparte Ecologíahumana

Yellowstone Network North Cascades Network Gonarezhou NP
(Wyoming/Montana/Idaho) (Washington)

Zimbabwe

Yellowstone Parque Zinave NP
NP transfronterizo
North
Cascades de Great
Petula Limpopo
NP

Grand Mount Kruger Mapai Banhine
Teton Ranier NP NP
Coutada
NP NP Phalaborwa WA Mozambique

África Inhambane
del
200 km Sur

Xai-xai

Figura 28.14 | Con frecuencia, los parques nacionales (áreas Ressano Garcia
sombreadas de verde) se encuentran al lado de otras áreas
de tierras públicas (sin sombrear) que gestionan diferentes Nelspruit Maputo
agencias federales. El gobierno estadounidense en la actualidad
administra extensos tramos de tierras que incluyen parques Swazilandia
nacionales, bosques nacionales y otras tierras federales como
redes de áreas naturales de modo que mantiene poblaciones de Figura 28.15 | Mapa que muestra el Parque transfronterizo de
vida salvaje grandes y escasas. Este gráfico muestra dos Great Limpopo, un esfuerzo de conservación internacional que
de dichas áreas. implica a tres parques nacionales existentes en Sudáfrica
(Parque Nacional Kruger), Zimbabwe (Parque Nacional
esfuerzos en el Sur de África para establecer el Parque trans- Gonarezhou) y Mozambique (Área de Vida Salvaje Coutada,
fronterizo de Great Limpopo (Figura 28.15), un esfuerzo de Parques Nacionales Banhine y Zinave).
conservación internacional que relaciona tres parques na-
cionales existentes en Sudáfrica (Parque Nacional Kruger), El esfuerzo de restauración menos intensivo implica el
Zimbabwe (Parque Nacional Gonarezhou) y Mozambique rejuvenecimiento de las comunidades existentes al elimi-
(Área de Vida Salvaje Coutada, Parques Nacionales Banhine nar las especies invasoras, replantar especies nativas y rein-
y Zinave). El establecimiento del parque transfronterizo troducir las perturbaciones naturales, tales como incendios
marcará una superficie de conservación de 100.000 kilóme- periódicos de corta duración en praderas e incendios de
tros cuadrados, lo que lo convierte en una de las reservas suelo de baja intensidad en bosques de pinos. La restaura-
naturales contiguas más grandes del mundo. ción de lagos incluye la reducción de las entradas de nutrien-
tes, en particular el fósforo, de las tierras circundantes que
28.10 | La restauración de hábitats suele estimulan el crecimiento de algas, la restauración de plantas
ser necesaria para el esfuerzo acuáticas y la reintroducción de especies de peces nativas
de conservación en el lago. La restauración de humedales implica restau-
rar las condiciones hidrológicas, de modo que se inunde el
En los últimos años se están realizando considerables humedal en el período adecuado del año, así como replan-
esfuerzos para restaurar comunidades naturales afectadas tar plantas acuáticas.
por las actividades humanas, estimulando un nuevo enfo-
que sobre la intervención humana que se denomina ecolo- La restauración más intensiva incluye la creación de la
gía de la restauración. El objetivo de la ecología de la comunidad desde cero, que se lleva a cabo con mayor éxito
restauración es que un ecosistema regrese en lo posible a en áreas relativamente pequeñas. Este tipo de restauración
las condiciones que presentaba con anterioridad a la per- implica la preparación del sitio, la introducción de una se-
turbación mediante la aplicación de principios ecológicos. rie de especies nativas adecuadas en el tiempo y el empleo
Implica una serie de enfoques desde la reintroducción de de métodos de gestión apropiadas para mantener la comu-
especies y la restauración de hábitats a los intentos de rees- nidad, en particular contra la invasión de especies no nativas
tablecer comunidades enteras como ecosistemas en funcio- de las áreas circundantes. Un ejemplo clásico es la crea-
namiento. ción de un ecosistema de pradera en un campo de 60 acres
cerca de Madison, Wisconsin (véase asimismo la introducción
de la Sexta parte). La pradera anterior se había arado, pas-
tado y abandonado. El proceso de restauración incluía des-

www.FreeLibros.org|Capítulo28 Pérdidadelhábitat,biodiversidadyconservación 649

truir la maleza invasora, volver a plantar especies nativas de El segundo argumento para la protección de la biodiver-
pradera e incendiar el sitio cada 2 a 3 años para lograr un sidad se basa en la genética (véase el Capítulo 2). Los patro-
régimen de incendios natural. Tras casi 60 años, la comu- nes actuales de biodiversidad surgen como resultado de
nidad vegetal en la actualidad se asemeja a la pradera nati- procesos ecológicos y evolutivos que han actuado en espe-
va original. cies que existieron en el pasado. Los procesos de mutación,
mezcla de información genética por medio de la reproduc-
Se dedica mucha atención a la restauración de humeda- ción sexual, y de selección natural, junto con el ingrediente
les que se habían perdido debido al desvío de agua o el dre- esencial del tiempo, dan origen a las nuevas especies. Todas
naje para el desarrollo de campos. Asimismo, se desarrollan las especies finalmente se extinguen, muchas de las cuales
técnicas novedosas para el establecimiento de humedales en no dejan rastros de su presencia pasada salvo impresiones
lugares en donde no existían, muchas veces con el objetivo fósiles enterradas a grandes profundidades de la Tierra.
de tratar aguas residuales y de tormentas. Otras, no obstante, desaparecen gradualmente después de
dar origen a nuevas especies. Por ejemplo, se cree que las
28.11 | La ética ambiental es el núcleo aves modernas pueden rastrear su historia evolutiva al pri-
de la conservación mer ejemplar conocido como Archaeopteryx, que vivió en el
período Jurásico (el registro fósil lo data hace 145 millones
En la Cumbre de la Tierra de las Naciones Unidas realizada de años). Si el Archaeopteryx hubiere desaparecido antes de
en Río de Janeiro en 1992, más de 150 naciones firmaron la actuar como la semilla evolutiva de más aves modernas, la
Convención sobre la Biodiversidad (firmado por el Presi- variedad de vida que se observa en los alimentadores de aves
dente Clinton en 1993, aunque el Senado de los Estados de los jardines sería sumamente diferente a la actual. Del
Unidos aún debe anunciar sus recomendaciones y consen- mismo modo, la extinción masiva de las especies modernas
timiento para su ratificación), haciendo que la protección limita la evolución potencial de la diversidad de especies en
de la biodiversidad del planeta se convirtiera en una prioridad el futuro.
internacional. Si bien existen varias razones enunciadas,
los argumentos respecto de la importancia de mantener la La tercera categoría de argumentos a favor de la con-
biodiversidad pueden agruparse en tres categorías: econó- servación de la biodiversidad se basa en la ética. Los huma-
micas, evolutivas y éticas. nos son sólo una de las millones de especies que habitan la
Tierra, además de ser habitantes relativamente nuevos en la
El argumento económico se basa en gran parte en el larga historia evolutiva de la vida en el planeta. El reaccio-
interés propio. La mayoría de los productos que utilizamos nar ante el ambiente circundante y alterarlo forma parte de
provienen de organismos con los que compartimos el pla- la naturaleza de todos los organismos, aunque es poco pro-
neta. Sin lugar a dudas, los alimentos que consumimos bable que alguna otra especie en la historia de la Tierra
proceden en su totalidad de otros organismos. Cada vez que haya tenido un impacto tan notable en el ambiente en un
uno adquiere un fármaco o algún otro producto farmaceú- lapso tan breve. La cuestión fundamental que enfrenta la
tico, existe casi un 50 por ciento de probabilidad de que humanidad es de naturaleza moral: ¿hasta qué grado per-
algunos componentes esenciales provengan de una especie mitiremos que las actividades humanas sigan ocasionando
salvaje. El valor de los productos medicinales derivados de la extinción de decenas de miles de especies con quienes
dichas fuentes superan hoy en día los 40 mil millones de dó- compartimos el planeta? Es en torno a esta cuestión que se
lares al año. Se obtiene caucho, disolventes y papel de los centrará el debate sobre el valor de la biodiversidad. Los
árboles. El algodón, el lino, el cuero y muchos otros mate- argumentos basados en la economía irán cayendo en desuso
riales naturales se emplean para producir ropa. La sociedad a medida que la tecnología permita sintetizar medicamentos
industrial moderna depende en gran medida de los recur- y otros productos actualmente fabricados de productos ve-
sos genéticos de la Tierra que, de un modo u otro, aportan getales y animales, y las preocupaciones sobre el futuro
varios productos que mejoran la calidad de vida. evolutivo del planeta parecerán demasiado abstractas cuan-
do se evalúen contra las necesidades de la creciente po-
Si bien los beneficios actuales del repertorio de la natu- blación humana. La ciencia puede ayudar a identificar y
raleza son realmente asombrosos, representan sólo la pun- cuantificar el problema, pero la solución radica más allá
ta del iceberg. Hasta el momento, los científicos sólo han del reino de la ciencia. Implica cuestiones sociales, econó-
realizado una observación preliminar sobre un 10 por cien- micas y éticas que influyen en nuestras vidas. A diferencia
to de las 250.000 especies de plantas, varias de las cuales ya de los diversos problemas de la sociedad que la ciencia debe
han demostrado ser de enorme importancia económica. resolver, éste se trata de un problema que la ciencia pue-
Además, apenas hemos explotado la superficie del potencial de identificar pero que depende de que los miembros de
de los productos derivados del reino animal. A medida que la sociedad —incluyéndolo a Usted— lleguen a una so-
se pierden estas especies a causa de la extinción, también lución.
desaparece su potencial para la explotación humana.

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Resumen

Destrucción del hábitat (28.1) especies? Las 25 regiones de biodiversidad de la Tierra que la

La causa principal de las extinciones de especies es la destruc- UICN ha designado como puntos calientes contienen el 44 por
ción del hábitat que se produce como resultado de la expan- ciento de las especies vegetales y 35 por ciento de las especies
sión de poblaciones y actividades humanas. Históricamente la de vertebrados terrestres en sólo 1,4 por ciento de la superficie
principal causa de transformación de la Tierra ha sido la del planeta.

expansión de los campos agrícolas a fin de atender a las nece- Protección de poblaciones (28.6)
sidades de una creciente población humana. Las regiones tro-
picales del mundo han sido el principal centro de atención, Debido a que las especies en peligro de extinción se presentan
debido a la diversidad de especies desproporcionadamente ele- en unas pocas o incluso una única población, la protección de
vada (véase el Apartado 26.3) y las presiones de las poblaciones poblaciones es la clave para la preservación de estas especies.
crecientes y el desarrollo económico. Estas poblaciones se limitan a las áreas protegidas y cualquier
proyecto de conservación requiere la protección de la mayor
La cantidad de bosques por sí sola no constituye un indi- cantidad de individuos posibles en la mayor superficie posible.
cador adecuado del estado de un ecosistema forestal desde el La población viable mínima para determinada especie es la
punto de vista de la conservación, dado que la mayor parte de cantidad de individuos necesarios para asegurar la superviven-
los bosques del mundo se encuentran altamente fragmentados cia a largo plazo de una especie. La superficie de hábitat ade-
y se enfrentan a una permanente presión de las actividades cuado necesaria para mantener la población viable mínima se
humanas. denomina superficie dinámica mínima.

Especies invasoras (28.2) Las especies rara vez se desarrollan en una única pobla-

Las plantas y animales no autóctonos, introducidos de forma ción; por el contrario, suelen encontrarse en un conjunto de
intencionada o fortuita, con frecuencia ocasionan la extinción subpoblaciones semi aisladas, conectadas entre sí mediante la
de especies nativas vulnerables mediante la depredación, el dispersión: metapoblaciones. La persistencia de una metapo-
pastoreo, la competencia y la alteración del hábitat. blación es el resultado de una compleja dinámica entre las
subpoblaciones.
Susceptibilidad a la extinción (28.3)
Reintroducción (28.7)
No todas las especies son igualmente susceptibles a la extin-
ción debido a las actividades humanas. La susceptibilidad de En algunos casos, salvar a las especies de lo que parecería un
una especie a la extinción se relaciona con una serie de carac- inevitable declive a la extinción exige la acción directa de los
terísticas del ciclo vital que afectan su vulnerabilidad frente a ecólogos de la conservación: el establecimiento de nuevas
las actividades humanas y los desastres naturales. Las especies poblaciones mediante trasplantes y reintroducciones.

endémicas son particularmente susceptibles a la extinción de- Conservación del hábitat (28.8)
bido a que la pérdida del hábitat en la única región geográfica
en la que se encuentran producirá como resultado la pérdida A pesar de la necesidad de enfocar los esfuerzos de conserva-
total del hábitat para dicha especie. Del mismo modo, las es- ción en especies individuales que se encuentran amenazadas y
pecies que migran de forma estacional dependen de dos o más en peligro de extinción, la manera más eficaz de proteger la
tipos de hábitat diferentes en distintas regiones geográficas. diversidad biológica global es por medio de la protección de
Otras características incluyen poblaciones (o metapoblacio- hábitats o comunidades ecológicas enteras. A diferencia del
nes) pequeñas, hábitats especializados y especies que entran enfoque poblacional a la conservación, el enfoque basado en la
en conflicto directo con las actividades humanas. comunidad requiere una comprensión de las relaciones entre
los patrones globales de diversidad biológica y las característi-
Especies amenazadas (28.4) cas del paisaje. Las superficies grandes contienen una mayor

El desarrollo de un método cuantitativo de clasificación que cantidad de especies que las pequeñas y, si los demás factores

permita la definición de las especies amenazadas y en peligro de se mantienen iguales, es mejor proteger la mayor superficie

extinción resulta crucial para los esfuerzos de conservación. posible para los fines de la conservación de la diversidad bioló-

Dicho sistema proporciona un estándar según el cual las comu- gica global.

nidades científicas pueden revisar y evaluar las decisiones. Áreas protegidas (28.9)

Puntos calientes de biodiversidad (28.5) Dadas las crecientes presiones de la población humana sobre

El concepto de puntos calientes de biodiversidad se desarrolló el territorio, la protección de la diversidad biológica depende

con el fin de resolver el dilema que enfrentan los conservacio- cada vez más del establecimiento de áreas protegidas desig-

nistas: ¿qué áreas son más importantes para la protección de nadas por la ley. Sin lugar a dudas, la mayor superficie de sue-

www.FreeLibros.org|Capítulo28 Pérdidadelhábitat,biodiversidadyconservación 651

los protegidos forma parte de las tierras públicas. Los suelos 16. ¿Cuál es la relación general entre el tamaño poblacional
protegidos difieren en el grado de protección, en el que varias y la probabilidad de extinción local?
categorías cuentan con múltiples fines, incluyendo la extracción
de recursos. Muchos de los esfuerzos actuales en la conserva- 17. ¿Qué es una población viable mínima? ¿Qué es un área
ción se concentran en los territorios protegidos existentes y el dinámica mínima? ¿Cómo se relacionan ambos términos?
establecimiento de zonas de amortiguación y corredores que
mejoran el valor de conservación. 18. ¿Qué es la ecología de la restauración?

Restauración del hábitat (28.10) 19. Indique tres explicaciones posibles para la relación obser-
vada entre la diversidad de especies y la superficie.
Se realizan considerables esfuerzos para restaurar las comu-
nidades naturales afectadas por las actividades humanas, un 10. Señale dos motivos por los que debemos preocuparnos
nuevo enfoque sobre la intervención humana que se denomi- por la tasa actual de extinción de especies.
na ecología de la restauración. El objetivo de la ecología de
la restauración es permitir que un ecosistema regrese en lo Bibliografía adicional
posible a las condiciones que presentaba con anterioridad a
la perturbación mediante la aplicación de principios ecológi- Leopold, Aldo. 1949. (varias ediciones) A Sand County Alma-
cos. Implica una serie de enfoques desde la reintroducción de nac. A Conservation Classic. Nueva York: Oxford.
especies y la restauración de hábitats a los intentos de rees-
tablecer comunidades enteras como ecosistemas en funcio- El ensayo «Land Ethic» tuvo una fuerte influencia en el
namiento. desarrollo de la ética ambiental.
Mittermeier, R. A., N. Myers, P. R. Gil, y C. G. Mittermeier.
Ética ambiental (28.11) 1999. Hotspots: Earth’s biologically richest and most endan-
gered terrestrial ecoregions. Ciudad de Méjico, Méjico:
Los argumentos a favor de la importancia de mantener la bio- CEMEX Conservation International.
diversidad pueden agruparse en tres categorías: económicos, Este fabuloso volumen proporciona un atlas de los puntos
evolutivos y éticos. calientes de biodiversidad presentados en la Figura 28.7.
Fotografías extraordinarias.
Preguntas de estudio Noon, B. R., y K. S. McKelvey. 1996. Management of the spot-
ted owl: A case study in conservation biology. Annual Review
11. ¿Cuál es la causa principal de las extinciones de especies of Ecology and Systematics 27:135-162.
actuales? Un excelente caso de estudio en la conservación de esta
especie de ave amenazada del Noroeste del Pacífico.
12. Analice las diversas maneras en que las especies introdu- Primack, R. B. 1998. Essentials of conservation biology, 2da
cidas, no nativas de plantas y animales pueden alterar ed. Sunderland, MA: Sinauer Associates.
una comunidad, llevando al declive de las especies nativas. Se trata de un excelente libro introductorio para los estu-
Considere el papel de la interacción entre especies en la diantes interesados en el tema de la ecología de conser-
estructura y la dinámica de comunidad presentadas en vación.
la quinta y la sexta parte. Ray, C., y J. McCormick-Ray. 2004. Coastal marine conserva-
tion: Science and policy. Madden, MA: Blackwell Publishing.
13. ¿Qué es una especie endémica? Este texto explora los temas relativos a costas y herra-
14. Enumere tres características que podrían hacer que una mientas de conservación y vínculos entre la ciencia y la
política de conservación. Se incluyen tres casos de estudio
especie sea más susceptible a la extinción. representando tres regiones: la Bahía Chesapeake templa-
15. ¿Qué es un punto caliente de biodiversidad? ¿Qué papel da, el Mar de Bering subártico y las Bahamas tropicales.
Soulé, M. E. 1995. What is conservation ecology? BioScience
desempeñan potencialmente en los esfuerzos de conser- 35:727-734.
vación? Este estudio constituye una excelente introducción a la
filosofía y ciencia de la ecología de la conservación.

www.FreeLibros.org|652 Novenaparte Ecologíahumana

Capítulo 29 | Cambio climático global

29.1 Los gases de efecto invernadero influyen en el balance energético y en el clima de la Tierra
29.2 La concentración atmosférica de dióxido de carbono está en aumento
29.3 Seguimiento del destino de las emisiones de CO2
29.4 Las concentraciones atmosféricas de CO2 afectan a la absorción de CO2 por parte

de los océanos
29.5 Las plantas responden al aumento del nivel de CO2 atmosférico
29.6 Los gases de efecto invernadero están cambiando el clima global
29.7 Los cambios climáticos afectarán a los ecosistemas en muchos niveles
29.8 El cambio climático modificará la distribución global de los ecosistemas
29.9 El calentamiento global podría elevar el nivel del mar y afectar a los ambientes costeros
29.10 El cambio climático afectará a la producción agrícola
29.11 El cambio climático afectará directa e indirectamente a la salud humana
29.12 La comprensión del cambio global requiere del estudio de la ecología a escala global

El término cambio climático global es redundante. El cambio es inherente al sistema climático de

la Tierra. Por ejemplo, aunque la inclinación del eje de la Tierra con respecto al Sol es de 23,5o, lo
cual produce las estaciones (véase el Capítulo 3), la Tierra se balancea realmente. Efectivamen-
te, la inclinación del eje de la Tierra varía entre 22,5o y 24o. El grado de inclinación de la rotación
de la Tierra afecta a la cantidad de luz solar que incide sobre las diferentes zonas del globo e
influye sobre los patrones climáticos globales. Esta variación en la inclinación de la Tierra ocurre
durante un ciclo de 41.000 años y es en gran parte responsable de las Eras de Hielo (períodos de
expansión y retirada glacial) (véase el Apartado 18.9).

A su vez, las variaciones en el clima de la Tierra tienen sistemas de la Tierra. Pero ahora nos hemos adentrado en

un profundo efecto sobre la vida. La paleoecología ha re- una nueva era en la historia de la vida de nuestro planeta,

gistrado la respuesta de poblaciones, comunidades y eco- era en la cual una sola especie (los seres humanos) puede

sistemas a los cambios climáticos durante períodos de tener la capacidad de alterar el clima de la Tierra.

expansión y retirada glacial en los últimos 100.000 años En este capítulo, examinamos de qué manera las activi-

(véanse Figuras 18.16 y 18.18). En una escala de tiempo dades humanas están cambiando la química de la atmósfera

aún más prolongada, el registro fósil relata la historia de un y cómo estos cambios pueden alterar el clima de la Tierra.

cambio evolutivo como resultado de la dinámica del clima Luego exploraremos de qué forma estos cambios pronostica-

de la Tierra en el tiempo geológico. En este texto, hemos dos en el clima terrestre tienen el potencial de producir un

visto innumerables ejemplos de cómo influye el clima en la impacto sobre los sistemas ecológicos, al cambiar la dis-

función de los ecosistemas naturales; desde la absorción de tribución de las especies, alterar sus interacciones y esen-

dióxido de carbono por parte de las hojas en el proceso cialmente influir en la distribución y productividad de los

de fotosíntesis a la distribución y productividad de los eco- ecosistemas. También exploraremos de qué manera estos

www.FreeLibros.o6r53 g

cambios en el clima de la Tierra y en los ecosistemas tienen Concentración de CO2 (ppm) 380
un potencial para afectar directamente la salud y el bienestar 360
de la población humana.

29.1 | Los gases de efecto invernadero 340
influyen en el balance energético
y en el clima de la Tierra 320

Muchos compuestos químicos naturalmente presentes en 300 1965 1975 1985 1995
la atmósfera de la Tierra, principalmente el vapor de agua 1955 Año
(H2O), el dióxido de carbono (CO2) y el ozono (O3), absor-
ben la radiación térmica (de onda larga) emitida por la Figura 29.1 | Concentración de CO atmosférico en el Observatorio
superficie y la atmósfera de la Tierra. La atmósfera se 2
calienta por este mecanismo y, a su vez, emite radiación
térmica y una parte significativa de su energía actúa para de Mauna Loa, Hawai. Los puntos indican promedios mensuales.
calentar la superficie y la capa inferior de la atmósfera
(véanse el Apartado 3.1 y la Figura 3.3). En consecuencia, la (Adaptado de Keeling y Wohrf 1994.)
temperatura promedio del aire de la superficie de la Tierra
es aproximadamente 30 oC más elevada de lo que sería sin fuentes, inclusive el análisis de burbujas de aire atrapadas
la absorción atmosférica y la re-radiación de energía térmi- en el hielo de los glaciares en Groenlandia y en la Antártica.
ca. Este fenómeno se conoce popularmente como efecto
invernadero y los gases responsables del efecto también se Mediante la reconstrucción de las concentraciones de
llaman gases de efecto invernadero. CO2 atmosférico durante los últimos 300 años, observamos
valores que fluctúan entre 280 y 290 ppm hasta mediados
Como se trató en el Capítulo 3 (Apartado 3.1), con el del siglo XIX (figura 29.2). Después del comienzo de la Revo-
tiempo, la cantidad de energía que llega desde el Sol a la lución Industrial el valor aumentó de forma constante, y se
superficie de la Tierra deberá ser aproximadamente equi- elevó exponencialmente a partir de la mitad del siglo XIX. El
valente a la cantidad de energía irradiada nuevamente al cambio refleja la combustión de combustibles fósiles (car-
espacio, para que la temperatura media de la superficie de bón, petróleo y gas) como fuente energética para las nacio-
la Tierra permanezca aproximadamente constante. Sin em- nes industrializadas (Figura 29.3).
bargo, desde que comenzó el período industrial (véase la
introducción de la Octava parte), las concentraciones de En 1995, el 73 por ciento del total de las emisiones de
gases de efecto invernadero en la atmósfera de la Tierra han CO2 por combustión de combustibles fósiles provino de los
aumentado drásticamente. Debido a la función de los gases países desarrollados. Estados Unidos es la fuente más gran-
de efecto invernadero de mantener el balance energético de de, responsable del 24 por ciento del total, con emisiones de
la Tierra, ha surgido la preocupación sobre el impacto carbono por persona que actualmente superan las 5 tonela-
potencial del aumento de las concentraciones de gas de
efecto invernadero sobre el sistema climático global. 360
350

29.2 | La concentración atmosférica 2

de dióxido de carbono está en aumento 320

Aunque las actividades humanas han aumentado la con- 310 1800 1900 2000

centración de una variedad de gases de efecto invernadero, 300

la principal preocupación se centra en el CO2. La concen- 290
tración atmosférica de CO2 ha aumentado más del 25 por
ciento durante los últimos 100 años. La evidencia de este 280
270
aumento proviene principalmente de las observaciones
1700
continuas del nivel de CO2 atmosférico iniciadas en 1958 en
Mauna Loa, Hawai por Charles Keeling (Figura 29.1) y de Figura 29.2 | Record histórico de CO atmosférico durante los
2
registros paralelos en todo el mundo. Las evidencias antes
últimos 300 años. Se estiman los datos previos a la observación
de las observaciones directas de 1958 provienen de varias
directa (desde 1958 al presente) mediante diversas técnicas,

inclusive el análisis del aire atrapado en las placas de hielo de la

Antártica. (Adaptado de Watson y col. 1996.)

www.FreeLibros.org|654 Novenaparte Ecologíahumana

Figura 29.3 | Record histórico Carbono (millones de toneladas)6000100
de emisión anual de CO a la 2450090
EE.UU300080
2 URSS70
China60
atmósfera por combustión de Japón50
India
combustibles fósiles desde 1860. 30
Rep. Fed. Alemana RFA20
La entrada muestra las cantidades Reino Unido RU
Polonia0
acumulativas de emisiones de CO Francia
2 Méjico
Australia
de las 20 naciones de mayor Rep. de Corea
Brasil
emisión de CO en 1995 trazadas España
2

como proporción de las

emisiones totales. (Adaptado

de Marland y Boden 1993.)

1500

0 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000

Año

das por año. Durante las próximas décadas, el 90 por cien- Las estimaciones más recientes utilizan imágenes por sa-

to del crecimiento de la población mundial tendrá lugar télite para cuantificar estos cambios (véanse los ejemplos de

en los países en desarrollo, algunos de los cuales también las Figuras 27.19 y 28.3).

están experimentando un rápido desarrollo económico. El

uso de energía per cápita en los países en desarrollo, que

actualmente es solamente de 1/10 a 1/20 del nivel de EE.UU., 29.3 | Seguimiento del destino
de las emisiones de CO2
también aumentará. Se espera que China, que actual-
Los científicos estiman que la cantidad anual media de car-
mente es la segunda mayor fuente de emisiones de CO2, bono liberado a la atmósfera durante la década de los 90
desplace a los Estados Unidos en el primer puesto para el fue de 8,5 gigatoneladas (una gigatonelada, Gt, son 109 to-
neladas); aproximadamente 6,3 por combustión de com-
año 2015. bustibles fósiles y 2,2 por cambios en el uso de la tierra

La combustión de combustibles fósiles no es la única

causa del aumento de la concentración atmosférica de CO2.
La deforestación también es una causa importante (Figu-

ra 29.4). Las zonas boscosas normalmente se talan y que- (deforestación). Para poner esta cifra en perspectiva, si el

man para el cultivo. Aunque los árboles pueden talarse para peso medio de un ser humano es 70 kg (aproximadamente

la madera y la pasta de papel, una gran parte de la biomasa, 150 libras), una gigatonelada sería el peso de más de 14

de la capa de hojarasca y materia orgánica del suelo se que- mil millones de personas o más del doble de la población

man, liberando el carbón a la atmósfera como CO2. mundial.
Los cálculos de la contribución de las zonas deforestadas
Las mediciones directas del CO2 atmosférico durante
al CO2 atmosférico son complejos. Después de la tala fores- ese mismo período muestran una acumulación anual de
tal de tierras gestionadas para producción forestal del culti-
carbono en la atmósfera de sólo 3,2 gigatoneladas. La dife-

vo y posterior abandono de algunas tierras, la vegetación y rencia, 5,3 gigatoneladas, debe haber circulado desde la

la materia orgánica del suelo se restablecen. Calculamos la atmósfera hacia los otros reservorios principales en el ciclo

contribución neta a la atmósfera como la diferencia entre el del carbono global (véase la Figura 22.5), los océanos y eco-

CO2 liberado durante la tala y quemado y el CO2 absorbido sistemas terrestres. Para determinar el destino del CO2
por fotosíntesis y la acumulación de biomasa durante el res- emitido a la atmósfera por la combustión de combustibles

tablecimiento. En un tiempo, los científicos usaron las esti- fósiles se requiere del aporte de una variedad de disciplinas

maciones regionales de crecimiento poblacional y el uso de científicas, así como de una gran dosis de trabajo de detec-

la tierra (plantación forestal y agricultura) junto con modelos tive.

simples y sucesión de la vegetación del suelo para calcular la El proceso de difusión controla la absorción de dióxido

contribución motivada por el cambio en el uso de la tierra. de carbono desde la atmósfera a los océanos (véase el Apar-

www.FreeLibros.org|Capítulo29 Cambioclimáticoglobal 655

Emisiones anuales a 3 Absorción neta por parte
la atmósfera (Gt C) de los ecosistemas terrestres
0,7 Gt

2

Emisiones por − Aumento − Absorción

combustibles atmosférico del océano

1 fósiles

6,3 Gt 3,2 Gt 2,4 Gt

0 1850 1900 1950 2000
Año
(a) Utilizando este enfoque, los ecosistemas terrestres de
Flujo anual de carbono (1012 g) América Latina la Tierra constituyen un sumidero neto de carbono, con
900 Africa Tropical una absorción anual neta de carbono de la atmósfera de
800 Norteamérica 0,7 Gt. Sin embargo, como se presenta arriba, los científi-
700 Europa cos estiman que la deforestación produjo un aporte anual
600 de 2,2 Gt de carbono a la atmósfera desde los ecosistemas
500 1900 1950 terrestres durante ese período, no una absorción neta de
400 Año 0,7 Gt. Por lo tanto, existe una discrepancia de 2,9 Gt por
300 año (2,2 + 0,7 Gt) en este análisis. Esta discrepancia se ha
200 llamado el problema del «carbono perdido». Los términos
100 de la ecuación del carbono global presentados arriba se
muestran gráficamente para el período 1850-2000 en la
0 Figura 29.5.
−100 1850
Algunos estudios sugieren que toda posible absorción
(b) neta de carbono por parte de los ecosistemas terrestres
2000 puede ser el resultado de la reforestación en las regiones
templadas del hemisferio Norte. El nuevo crecimiento de
bosques siguió al abandono a gran escala de tierras defores-

Figura 29.4 | Record histórico de ingreso anual de CO
2

a la atmósfera por la tala y quema de bosques (a) a nivel

mundial y (b) en regiones geográficas seleccionadas: América Flujo del carbono
Latina, África Tropical, Norteamérica y Europa. (Adaptado
Emisiones de combustibles fósiles
de Houghton 1997.)
10 Liberación neta por el cambio en
tado 4.7). Debido a que los procesos físicos controlan el uso de las tierras
ampliamente esta transferencia, los científicos pueden
hacer estimaciones precisas. El cálculo de la absorción 8 Sumidero no identificado
anual de dióxido de carbono por parte de los océanos para Absorción oceánica
el período de los años 90 es de 2,4 gigatoneladas. Por el
6 Acumulación atmosférica
Carbono (Gt C/año)
Acumulaciones Emisiones4

2

0

−2

contrario, aunque generalmente los procesos que contro- −4

lan el intercambio de carbono entre los ecosistemas −6 1900 1950 2000
terrestres y la atmósfera se comprenden bien, la cuantifi- −
cación de estos procesos a una escala de regional a mun- −
dial es extremadamente difícil. Como resultado, se usa 1850
un proceso simple de descarte para calcular la absorción
global de carbono por parte de los ecosistemas terrestres. Año

El carbono que se ha emitido durante un período de Figura 29.5 | Se presentan gráficamente diversas liberaciones y
tiempo específico pero que no puede representarse con
las mediciones de la concentración de carbono atmosféri- acumulación de carbono asociadas con el ciclo del carbono global
co o con estimaciones de la absorción oceánica se relega
a los ecosistemas terrestres: para el período 1850-2000. El sumidero no identificado se refiere

al «carbono perdido.» (Adaptado de www.whr,org/missingc.htm.).

Vaya a en www.ecologyplace.com para ver las tendencias

en la contaminación por emisiones.

www.FreeLibros.org|656 Novenaparte Ecologíahumana

tadas para la agricultura durante la última parte del siglo XIX hacia las aguas de debajo. Sin embargo, debido a la termo-
y primera parte del siglo XX (véase Cuestiones de ecología:
Bosques americanos). Aunque la reforestación no ha de- clina, esta mezcla no se extiende a las aguas profundas. La
mostrado constituir una solución al problema del balance
del ciclo del carbono global, ciertamente es un componen- mezcla entre las aguas superficiales y las aguas profundas
te clave. Para determinar el destino del aporte de carbono a
la atmósfera durante la combustión de combustibles fósiles depende de las profundas corrientes oceánicas causadas por
es necesario entender los procesos que controlan el inter-
cambio de carbono entre los principales componentes del el hundimiento de las aguas superficiales cuando se mue-
ciclo del carbono global y de qué manera las transferencias
podrían ser influidas por el aumento de las concentraciones ven hacia los polos (véanse los Apartados 3.5 y 4.8) (Figu-
atmosféricas de CO2.
ra 29.6). Este proceso ocurre desde hace cientos de años y

limita la absorción a corto plazo de CO2 por parte de las
aguas profundas. El resultado es que la cantidad de CO2 que
puede ser absorbida por los océanos a corto plazo es limita-

da, a pesar del gran volumen de agua.

29.5 | Las plantas responden al aumento

29.4 | Las concentraciones atmosféricas del nivel de CO2 atmosférico
de CO2 afectan a la absorción de CO2
por parte de los océanos El dióxido de carbono fluye desde la atmósfera a los ecosis-
temas terrestres por medio de la fotosíntesis (véase el Apar-

El dióxido de carbono se difunde desde la atmósfera a las tado 6.1). Para entender en qué forma las concentraciones
aguas superficiales del océano, donde se disuelve y sufre
varias reacciones químicas, incluso la transformación a de CO2 atmosférico en aumento influyen en la productivi-
carbonatos y bicarbonatos (véase el Apartado 4.7). La tasa dad de los ecosistemas terrestres, debemos comprender
de difusión desde la atmósfera a las aguas superficiales del
océano es una función del gradiente de difusión (diferencia cómo responde la fotosíntesis en un ambiente enriquecido
de concentraciones) y, por lo tanto, cuando se eleva la con-
centración de CO2 en la atmósfera, aumenta la difusión de con CO2.
CO2 en las aguas superficiales. Las elevadas concentraciones de CO2 atmosférico tie-

Debido a sus volúmenes, los océanos tienen el poten- nen dos efectos directos, a corto plazo sobre las plantas. En
cial de absorber la mayor parte del carbono que se está
transfiriendo a la atmósfera por combustión de combusti- primer lugar, aumentan la tasa de fotosíntesis. Recuérdese
bles fósiles y deforestación. Este potencial no se realiza
porque los océanos no actúan como una esponja homogé- que el CO2 se difunde desde el aire a la hoja a través de los
nea, absorbiendo CO2 de igual manera en el volumen total estomas (véase el Apartado 6.3). Cuanto mayor es la con-
de agua.
centración de CO2 en el aire externo, mayor la tasa de difu-
Como se mencionó en los Capítulos 4 (Apartado 4.4) sión de la hoja.
y 21 (Apartado 21.8), los océanos efectivamente funcionan
como dos capas: las aguas superficiales y las aguas profun- Una tasa más alta aumenta la disponibilidad de CO2 para
das (véase la Figura 4.7). La profundidad promedio de los la fotosíntesis en las células del mesófilo de la hoja, de
océanos es de 2.000 m. La radiación solar interceptada
calienta las aguas superficiales. Dependiendo del nivel de manera que generalmente produce una mayor tasa de foto-
radiación que llega a la superficie, la zona de aguas calien-
tes puede oscilar entre 75 y 200 m de profundidad. La tem- síntesis. Las mayores tasas de difusión y fotosíntesis bajo
peratura media de esta capa superficial es de 18 ºC. El resto
del perfil vertical (de 200 a 2.000 m de profundidad) son concentraciones atmosféricas elevadas de CO2 se han lla-
aguas profundas, cuya temperatura media es de 3 ºC. La mado efecto de fertilización de CO2.
transición entre estas dos zonas es abrupta; la llamamos
termoclina (véanse los Apartados 47 y 21.18). En efecto, los En segundo lugar, concentraciones atmosféricas eleva-
océanos pueden considerarse como una delgada capa de
agua templada que flota sobre una capa mucho más pro- das de CO2 provocan el cierre parcial del estoma para redu-
funda de agua fría. La diferencia de temperatura entre estas cir la pérdida de agua debida a la transpiración. Así, bajo
dos capas conduce a la separación de muchos procesos. La
turbulencia causada por los vientos mezcla las aguas super- niveles de CO2 elevados, las plantas aumentan su eficiencia
ficiales, transfiriendo el CO2 absorbido en la superficie en el uso del agua (absorción de carbono/pérdida de agua).

Sin embargo, los efectos de la exposición prolongada a

altos niveles de CO2 sobre el crecimiento y el desarrollo de
las plantas, pueden ser más complicado. Los ecólogos de la

vegetación Hendrik Poorter y Marta Pérez-Soba, de la Uni-

versidad de Utrecht en Holanda, revisaron los resultados de

más de 600 estudios experimentales en los cuales se exami-

nó el crecimiento de plantas crecidas bajo alto nivel de dió-

xido de carbono. En estos estudios se examinó una amplia

variedad de especies de plantas que representan las tres vías

fotosintéticas: C3, C4 y CAM (véase el Capítulo 6). Sus resul-
tados revelaron que las especies C3 responden con mayor
fuerza a altos niveles de CO2, con un aumento promedio de
la biomasa del 47 por ciento (Figura 29.7). Los datos de la

www.FreeLibros.org|Capítulo29 Cambioclimáticoglobal 657

75 75

60 60

Latitud 45 45
30 30
15
15 Co Ecuador 0
15
0 30
15 y c e 45
30 eno
60
45

C te p a sa ada fría

60

Figura 29.6 | El principal patrón de circulación oceánica global se llama sistema de transporte oceánico.
Las aguas superficiales del Atlántico, que fluyen hacia el Norte desde los trópicos, se enfrían y se hunden
cuando alcanzan las latitudes subárticas. Después de hundirse, esta agua forma parte de la enorme y
profunda contracorriente hacia el Sur que alcanza al final la Antártida. Desde aquí, corrientes
frías, densas de agua profunda se extienden hacia el Norte por el Océano Pacífico, equilibradas por un
retorno poco profundo que forma un largo bucle que se extiende desde el Pacífico Norte al Océano Índico
y de nuevo al Atlántico. Investigaciones recientes muestran que la ruta superficial (agua templada) del
Sur de África es débil e intermitente y efectivamente separa la circulación global en dos células a gran
escala.

2,5 respuesta de las especies CAM fue limitada, pero la respues-

49% ta media para las 6 especies que se registraron fue del 21
41%
2,0 59% por ciento. Las especies C4 examinadas también respondie-
ron en forma positiva al alto nivel de CO2, con un aumento
medio del 11 por ciento.

PAB 1,5 11% Dentro de las especies C3, de media, las especies de culti-
21% vo muestran el mayor aumento de la biomasa (59 por ciento)

y las plantas herbáceas salvajes el más bajo (41 por cien-

to). La mayoría de los experimentos con especies leñosas
1,0 se desarrolló sobre plántulas, cubriendo por lo tanto sólo

una pequeña parte de su ciclo de vida. La estimulación del

0,5 C4 CAM crecimiento de las plantas leñosas fue de una media del 49
De cultivo Salvaje Leñoso
Especies C3 por ciento.

Figura 29.7 | Distribución de la proporción de aumento En algunos estudios, el aumento de los efectos a altos

de la biomasa (PAB) para varios tipos funcionales de las especies. niveles de CO2 sobre el crecimiento de las plantas es de corta
duración (Figura 29.8) debido a que algunas plantas produ-
La PAB es la relación de crecimiento de la biomasa en niveles
cen menos enzima fotosintética rubisco bajo altos niveles de
ambiente y altos de CO . Las distribuciones se basan
2 CO2, reduciendo la fotosíntesis a tasas comparables a aque-
llas medidas con menores concentraciones de CO2, un fe-
en 280 especies de C , 30 de C y 6 de CAM. Las especies C3 nómeno llamado «regulación del rubisco». Otros estudios
34

estaban separadas en tres grupos: de cultivo, herbáceas

salvajes y especies leñosas. Los recuadros indican revelan que las plantas que crecen bajo niveles aumenta-
la distribución del rango de observación. La línea representa
el valor medio, el cuadro inferior el percentil 25 y el cuadro dos de CO2 asignan menos carbono a la producción de hojas
superior el percentil 75. Las barras de error dan y más a la producción de raíces. Además, las plantas que cre-
los percentiles de 10 a 90. (Adaptado de Poorter y Pérez-
cen bajo altos niveles de CO2 parecen producir menos esto-
Soba 2002.) mas en la superficie de las hojas. La menor área de la hoja

www.FreeLibros.org|658 Novenaparte Ecologíahumana

Árboles
3

PAB 2

1

00 2 4 6 8
Duración del enriquecimiento de CO2 (años)

Figura 29.8 | Evolución de la proporción de aumento de la Figura 29.9 | Experimento de CO al aire libre (FACE por sus
2
biomasa (PAB) debido a las altas concentraciones de CO . La PAB
2 siglas en inglés) en el Bosque Duke en Carolina del Norte.

es la proporción del crecimiento de la biomasa a niveles elevados y

ambientales de CO . Cada línea representa los resultados de un
2

experimento con una especie de árbol diferente. (Adaptado de Poorter

y Pérez-Soba 2002.) Las respuestas más grandes y más persistentes a los

y menor densidad estomática reduce la pérdida de agua y altos niveles de CO2 se han observado en ambientes estacio-
nalmente secos, donde la productividad primaria aumenta
también reduce las tasas de crecimiento. durante años de lluvias inferiores a la media. En un estudio
de un ecosistema de praderas de hierbas altas en Kansas,
Se desconoce si los resultados observados en las hojas o C.E. Owensby y sus colegas observaron un aumento signi-
ficativo en la producción primaria neta aérea (PPNA)
en plantas aisladas se traducen en cambios en la producti- durante los años húmedos (lluvias superiores a la media)
para parcelas experimentales expuestas a una concentración
vidad neta primaria de los ecosistemas terrestres. La dispo- doble de CO2 cuando se compararon con parcelas controles
que recibieron CO2 ambiental. Por el contrario, observaron
nibilidad de agua o nutrientes en muchos ecosistemas un aumento del 40 por ciento de la PPN aérea durante años
con lluvias medias y un 80 por ciento de aumento durante
puede limitar los aumentos potenciales en la productividad años con precipitaciones por debajo de la media. Aunque
estos aumentos relativos de la PPN son grandes, ocurren en
de las plantas bajo altas concentraciones de CO2. Algunos años de baja PPN, de manera que los cambios absolutos
experimentos desarrollados actualmente a gran escala tra- pueden ser bastante bajos.

tan de examinar los efectos de los altos niveles de CO2 sobre El aumento de la productividad primaria por parte de
los ecosistemas completos. Al exponer áreas completas de altos niveles de CO2 en ambientes secos surge especial-
mente de la pequeña reducción de la transpiración como
bosques y praderas a altos niveles de CO2, los científicos resultado del cierre estomático parcial. Estas pequeñas
pueden examinar los distintos procesos que influye en la reducciones han producido cambios medibles (aumentos)
en la humedad del suelo en los ecosistemas de praderas,
producción primaria, descomposición y circulación de nu- especialmente durante períodos de sequía prolongados. El
aumento de la humedad del suelo extiende la estación de
trientes en los ecosistemas terrestres (Figura 29.9). Una crecimiento y aumenta la actividad microbiana del suelo,
la descomposición y la mineralización de nitrógeno (véase
comparación de estudios de campo en praderas y ecosiste- el Capítulo 21).

mas agrícolas revela un aumento promedio en la producción

de biomasa del 14 por ciento bajo altos niveles de CO2 (con-
centraciones dobles a las ambientales). Sin embargo, las

estimaciones en lugares individuales oscilaron entre un

aumento del 85 por ciento y un 20 por ciento. Estos resulta-

dos destacan la importancia de las interacciones entre los

altos niveles de CO2 y otros factores ambientales, en particu-
lar la temperatura, humedad y disponibilidad de nutrientes.

Los ecosistemas característicos de los ambientes de bajas

temperaturas tienden a mostrar un aumento inicial en la pro-

ductividad después de altos niveles de CO2, seguidos por la 29.6 | Los gases de efecto invernadero
regulación del rubisco. En un estudio dirigido por Walter están cambiando el clima global

Oechel y sus colegas se examinó la respuesta de la tundra árti- Mientras las actividades humanas aumentan la concentra-
ción atmosférica de CO2 lo hace también, ¿esto influirá en
ca en Alaska a altos niveles de CO2. Observaron un aumento el clima global? Los científicos estiman que con las tasas ac-
inicial de la productividad, pero la productividad primaria

volvió a los niveles originales después de 3 años de exposición

continua a un ambiente con doble contenido de CO2

www.FreeLibros.org|Capítulo29 Cambioclimáticoglobal 659

2000 Concentración atmosférica ta como resultado de la actividad humana (Figura 29.10).
1750 Metano Otros que también lo hacen incluyen el metano (CH4), los
clorofluorocarbonos (CFC), los clorofluorocarbonos hidro-
CH4 (partes por millardo) 1500 genados (CFCH), el óxido nitroso (N2O), el ozono (O3) y el
dióxido de azufre (SO2). Aunque con una concentración
1250 mucho más baja, algunos de estos gases son mucho más
efectivos para atrapar el calor que el CO2. Son componentes
1000 significativos del efecto invernadero total.

750 Aunque el papel de los gases de efecto invernadero en el
calentamiento de la superficie de la Tierra es bien conoci-
500 do, la influencia específica que ejercerá la duplicación de la
concentración de CO2 de la atmósfera sobre el sistema cli-
N2O (partes por millardo) Óxido nitroso mático global es mucho más incierta (véase Cuantificando
310 la ecología: Detección de tendencias). Los científicos at-
mosféricos han desarrollado complejos modelos por orde-
290 nador del sistema climático de la tierra, llamados modelos
de circulación general y abreviados MCG, para ayudar a
270 determinar cómo pueden influir las concentraciones cre-
cientes de gases de efecto invernadero en los patrones del
250 1200 1400 1600 1800 2000 clima global a gran escala. Aunque todos usan las mismas
1000 descripciones físicas básicas de los procesos climáticos los
MCG de diferentes institutos de investigación difieren en su
Año resolución espacial y en la forma en que describen ciertas
características de la superficie y atmósfera terrestre. Como
Figura 29.10 | Tendencias históricas en las emisiones de gas resultado, los modelos difieren en sus predicciones (Figu-
de efecto invernadero: metano (CH ) y óxido nitroso (N O). ra 29.11).

42 A pesar de estas diferencias, ciertos patrones surgen de
forma continua. Todos los modelos pronostican un aumen-
(Adaptado de IPCC 2001.) to de la media de la temperatura global y también un
aumento correspondiente en las precipitaciones globales.
tuales de emisiones, el nivel preindustrial de 280 ppm de Observaciones publicadas en 2001 por la Comisión Inter-
gubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) sugieren
CO2 en la atmósfera se duplicará hacia el año 2020. Además, un aumento en la temperatura superficial media en un
el CO2 no es el único gas de efecto invernadero que aumen- intervalo de 1,4 ºC a 5,8 oC hacia el año 2100. Estos cambios

6 9

5 CGCM1 Cambio en las precipitaciones (%) CGM1
CCSR / NIES CCSR/NIES
Cambio de temperatura (°C) CSIRO Mk2
CSIRO Mk2 6 ECHAM3 / LSG
4 ECHAM3 / LSG GFDL_R15_a
HadCM2
GFDL_R15_a HadCM3
3 HadCM2 3 ECHAM4 / OPYC
DOE PCM
HadCM3

2
DOE PCM

1 observado

00

−1

−2 1890 1930 1970 2010 2050 2090 −3 1890 1930 1970 2010 2050 2090
1850 Año 1850 Año
(a) (b)

Figura 29.11 | Comparación de patrones pronosticados de (a) temperatura global promedio y (b) cambio en
las precipitaciones entre varios modelos de circulación general. Los cambios son comparados con el valor
promedio del período 1961-1990. (Adaptado de IPCC 2001.)

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9,00 Figura 29.12 | Cambios en (a) la
7,25
5,50 temperatura global y (b) en las
3,75
2,00 precipitaciones para una duplicación de
2,5
1,6 la concentración de CO estimada
1,0 2

mediante el modelo de circulación

general desarrollado por la

Administración Nacional para los Océanos

y la Atmósfera (NOAA) Laboratorio de

Dinámica Geofísica de Fluidos (GFDL). Los

cambios en la temperatura se

expresan como aumentos absolutos en

oC. Los cambios en las precipitaciones se

expresan como la proporción entre

precipitaciones anuales actuales y

(a) Diferencia en el cambio de temperatura anual (GFDL) pronosticadas. Un valor de 1,0 no
(b) Proporción de cambio en las precipitaciones anuales (GFDL)
implicaría cambios, un valor

de 1,5 implicaría un 50 por ciento de

aumento y un valor de 0,8 un 20 por

ciento de disminución. (De VEMAP 1995).

Vaya a en

www.ecologyplace.com para trazar la

relación entre CO atmosférico y
2

cambio climático.

0,6
0,4

no se distribuirían de forma uniforme sobre la superficie de espuma del mar. También se producen con la quema de bos-

la Tierra. Se espera que el calentamiento sea mayor duran- ques y praderas (llamados quema de la biomasa). Ocasional-

te los meses de invierno y en latitudes septentrionales. La mente, grandes cantidades de partículas son inyectadas a la

Figura 29.12 muestra la variación espacial de los cambios parte superior de la atmósfera a través de la erupción de vol-

en la temperatura anual media y precipitaciones en los 48 canes, como el Monte Pinatubo que hizo erupción en 1991.

estados contiguos de los Estados Unidos según prediccio- Una importante fuente de aerosoles resultado de las

nes de los MCG. actividades humanas son los sulfatos y el hollín de la com-

Aunque en el lenguaje coloquial el efecto invernadero bustión de combustibles fósiles. Las partículas de sulfato

es sinónimo de calentamiento global, los modelos predicen tienen una importancia particular. Se forman a partir de

más que simplemente días más calientes. Una de las pre- dióxido de azufre, un gas producido en grandes cantidades

dicciones más notables es un aumento en la variabilidad del por las centrales eléctricas que queman carbón (véase el

clima, lo cual incluye más tormentas y huracanes, mayores Capítulo 22). Estas partículas permanecen en la atmósfera

nevadas y aumento de la variabilidad de las lluvias, según la durante un período de tiempo muy breve (5 días de media),

región. de manera que su distribución está concentrada en las re-

Un dato reciente que ha influido sobre los patrones de giones cercanas a su fuente (Figura 29.13a). En regiones

predicción del cambio climático es la inclusión de los aero- del hemisferio Norte, su concentración es significativa y

soles naturales y antropogénicos en el cálculo del balance funciona para contrarrestar los efectos de los gases de efec-

energético de la Tierra. Los aerosoles, o pequeñas partículas to invernadero, reduciendo las estimaciones del calenta-
suspendidas en la atmósfera, absorben la radiación del Sol y miento global (Figura 29.13b).

la diseminan de nuevo al espacio. Al diseminar de nuevo la Los modelos del clima global sin duda tendrán otros
radiación solar al espacio, funcionan reduciendo la cantidad cambios en sus patrones y en la rigurosidad de los cambios
de radiación que alcanza la superficie de la Tierra. Los aero- que predicen. Sin embargo, la física de los gases de efecto
soles provienen de una variedad de fuentes. En las regiones invernadero y las predicciones cualitativas uniformes de los
desérticas, se originan por los vientos que transportan polvo MCG lleva a los científicos a considerar que el aumento de
por el aire. En los océanos, los aerosoles provienen de la las concentraciones de CO2 atmosférico tendrán un impacto

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Cuantificando la ecología 29.1 | Detección de tendencias

Gran parte del debate relativo al cambio climático global se Temperatura media en
17 un período de 30 años
centra en analizar si el calentamiento observado en las últi-
mas décadas refleja una tendencia o simplemente variacio- Temperatura (°C) 16
nes naturales dentro de un registro climático a largo plazo.
El problema de determinar cuándo la variación en el tiempo 15
constituye una tendencia es común en los estudios científi-
cos, inclusive en los de ecología. Existen muchos métodos 14
matemáticos y estadísticos que se han desarrollado para
analizar las tendencias, aún así uno de los procedimientos 13
más comunes para detectar tendencias es también uno de
los más simples: el uso de técnicas de suavizado. 120 5 10 15 20 25 30
(a)
En series de cierto período de tiempo, la variación es
tan fuerte que oscurece las tendencias o ciclos que pueden Temperatura (°C) 17
ser importantes para comprender el proceso que se está
estudiando. El suavizado puede eliminar las variaciones a 16 Media móvil
corto plazo y hacer que las tendencias a largo plazo de la de 3 años
serie se destaquen con mayor claridad. El tipo de suaviza-
do más común es la técnica de la media móvil. 15

Los cálculos para una media móvil son simples y llanos. 14
Podemos usar el ejemplo de buscar una tendencia en una
serie de temperaturas. En la Figura 1a se representan las 13
temperaturas medias anuales para una serie de 30 años. Se
ha calculado la media global para el período de 30 años y 120 5 10 15 20 25 30
está representada por la línea de guiones. En la inspección (b)
inicial no se evidencian tendencias. Efectivamente, las tem-
peraturas en el año 1 y 30 de la serie son casi idénticas. Temperatura (°C) 17

Ahora supongamos que en lugar de mirar a los valores 16 Media móvil
anuales, calculamos la media de las temperaturas en un de 5 años
período de tiempo más largo, digamos 3 años. Para calcular
una media móvil de 3 años para el año 2, añadimos las tres 15
primeras observaciones de temperatura y dividimos la suma
por tres (véase Cuantificando la ecología 1.1 para el desarro- 14
llo del tema de las mediciones de tendencia central).
13
Valores de temperatura
para los años 1, 2 y 3 120 5 10 15 20 25 30
(c) Tiempo
(T1 + T2 + T3) / 3
Figura 1 | Serie de tiempo de temperatura en un período
de 30 años expresada como (a) valores anuales, (b) media

móvil de tres años y (c) media móvil de 5 años.

significativo sobre el clima global (véase Cuestiones de ecolo- tulos 6-8); las tasas de nacimiento, mortalidad y crecimiento

gía: ¿Quién encendió la calefacción?). de las poblaciones (Capítulos 9-12); las habilidades competiti-

vas relativas de las especies (Capítulo 13); la estructura de la

comunidad (Capítulos 16-18); la productividad (Capítulo 20) y

29.7 | Los cambios climáticos afectarán la circulación de nutrientes (Capítulo 21). Las investigaciones
a los ecosistemas en muchos niveles actuales sobre el calentamiento por el efecto invernadero se
centran en la respuesta de los organismos a todos los niveles

El clima influye casi en cada aspecto del ecosistema: la res- de organización: individuos, poblaciones, comunidades y eco-

puesta fisiológica y comportamental de los organismos (Capí- sistemas. Los cambios en la temperatura y disponibilidad del

www.FreeLibros.org|662 Novenaparte Ecologíahumana

Para el año 3, repetimos el proceso adelantando 1 año. Año Precipitaciones anuales medias (mm)
1950 1.630
(T2 + T3 + T4) 1951 1.425
3 1952 1.705
1953 1.575
Para cada año sucesivo, continuamos este proceso has- 1954 1.365
ta que alcanzamos el final de la serie. Observe que la últi- 1955 1.585
ma media corresponderá a los años 28-30. 1956 1.290
1957 1.610
A diferencia de los valores anuales, ya podemos comen- 1958 1.385
zar a ver una tendencia de temperatura en aumento con el 1959 1.420
tiempo (Figura 1b). Ahora podemos repetir el proceso 1960 1.550
aumentando la «ventana de tiempo» en la cual calculare- 1961 1.480
mos la media móvil. Podemos calcular una media móvil de 1962 1.320
5 años siguiendo el mismo procedimiento, sólo que esta 1963 1.295
vez suponemos los valores de temperatura para los prime- 1964 1.480
ros 5 años y dividimos por 5: 1965 1.380
1966 1.440
(T1 + T2 + T3 + T4 + T5) 1967 1.495
5 1968 1.430
1969 1.350
Ahora la tendencia es aún más evidente (Figura 1c). En
la media móvil de 5 años se observa que la temperatura 2. Un enfoque similar para detectar tendencias utiliza la
efectivamente aumenta en la serie de tiempo de 30 años. Si mediana en lugar del promedio (media matemática)
tuviéramos que continuar este proceso, aumentando el como una medición de la tendencia central (véase
tamaño de la «ventana de tiempo», finalmente la tendencia Cuantificando la ecología 2.1: Estadística descripti-
desaparecería porque las medias móviles se acercarían a la va). Calcule la mediana móvil de 5 años para los años
media global para la serie de tiempo. Por esta razón, los 5 a 10 utilizando los datos de la tabla anterior. ¿En
investigadores normalmente enfocan el proceso de suavi- qué difiere el patrón general del que se usa en la
zado por pasos. media móvil de 5 años?

Una vez que se ha reconocido la tendencia, los investi-
gadores tienen a su disposición una variedad de técnicas
matemáticas para determinar si la tendencia es estadística-

mente significativa. •

1. En la tabla a continuación se presenta una serie de
tiempo de precipitaciones anuales en un período de 20
años. Utilice los valores para calcular la media móvil de
5 años para los años 5 [(P3 + P4 + P5 + P6 + P7)/5] a 10.

agua tendrán un efecto directo sobre la distribución y abun- El impacto potencial del cambio climático regional sobre

dancia de las especies individuales. Por ejemplo, la Figu- la distribución de especies vegetales puede observarse con

ra 29.14 se traza la abundancia relativa de especies de árboles mayor claridad en el trabajo de Anantha Prasad y Louis Iver-

europeos ampliamente distribuidas en función de la tempera- son de la Estación de Investigación del Noreste, Servicio

tura y lluvias anuales medias. Estas respuestas ambientales Forestal de EE.UU. Prasad e Iverson utilizaron datos del

diferentes determinan su distribución y abundancia en el pai- Inventario y Programa de Análisis del Servicio Forestal de

saje europeo. La distribución y abundancia de estas especies EE.UU. para desarrollar modelos estadísticos para predecir la

importantes de árboles cambiará cuando cambien los patro- distribución de 80 especies de árboles diferentes que pueblan

nes regionales de temperaturas y precipitaciones. el Este de Estados Unidos. Las distribuciones de las especies

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90°N

45°N –0,5 –1,0
0°N
–1,0 –1,0
45°N –0,5 –0,5

–0,5

90°N 90°W 0° 90°E 180°
180°

(a)

Cambio de la temperatura global (°C) 1,5 Figura 29.13 | (a) Estimaciones de la reducción de las
radiaciones solares (vatios por metro cuadrado) como resultado
Gases de efecto invernadero de aerosoles de sulfato antropogénicos en la atmósfera. La
Gases de efecto invernadero con aerosoles de sulfato reducción es mayor en regiones cercanas a la fuente
de emisiones. (b) Los cambios pronosticados en la temperatura
1,0 global media de las MCG de la Oficina Meteorológica del Reino
Unido (UKMO), con o sin la inclusión de aerosoles de sulfato
0,5 en la simulación. (Adaptado de Mitchell y col. 1995.)

0,0

–0,5
1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980
Año

(b)

de árboles individuales se predicen en función de las varia- ra 29.12) se presentan en la Figura 29.15. Los cambios pro-

bles que describen el clima, los suelos y la topografía de cual- nosticados en la temperatura y precipitaciones tendrán un

quier localización. Este marco permite a los investigadores impacto drástico sobre la distribución y abundancia de las

predecir cambios en la distribución de estas especies de árbo- especies de árboles que dominan los ecosistemas forestales

les por los cambios de la temperatura y precipitaciones para del Este de Estados Unidos.

la región a partir de una variedad de predicciones de los MCG La distribución y abundancia de animales también está

bajo un doble nivel de CO2. Las distribuciones pronosticadas directamente relacionada con las características del clima.
para las tres especies principales de árboles del Este de Esta- Por ejemplo, el límite Norte del territorio invernal del

dos Unidos bajo el clima actual y con doble nivel de CO2 papamoscas fibí (Sayornis phoebe) está asociado con las
usando el modelo de circulación general del Laboratorio de temperaturas mínimas medias de enero de −4 ºC. El papa-

Dinámica de Fluidos Geofísico (GFDL del NOAA (véase Figu- moscas fibí no se encuentra en áreas en las cuales las tem-

www.FreeLibros.org|664 Novenaparte Ecologíahumana

Pino cembro
12

10 300

8 200
Biomasa
T (°C) 6 (t/ha)

4 100

2 0

0

–2 750 1000 1250 1500 1750 2000
500 P (mm/año)

Abeto rojo Haya común
12 12

10 10

88

T (°C) 66
T (°C)
44

22

00

–2 750 1000 1250 1500 1750 2000 –2 750 1000 1250 1500 1750 2000
500 P (mm/año) 500 P (mm/año)

Figura 29.14 | Abundancia (biomasa t/ha) de tres especies de árboles comunes en Europa relacionadas
con la temperatura anual media (T) y las precipitaciones (P). (Adaptado de Miko y col. 1996.)

peraturas caen por debajo de este valor. En la Figura 29.16 regionales de la diversidad de especies. Prasad e Iverson

se trazan dos líneas o isotermas, que definen la región del emplearon el análisis de la distribución de especies de árbo-

Este de Norteamérica, donde se producen temperaturas les en el Este de los Estados Unidos bajo condiciones de

mínimas medias en enero de −4 ºC. Las temperaturas míni- cambio climático (véase la Figura 29.15) para explorar las

mas caen por debajo de −4 ºC en áreas del Norte y del Oes- consecuencias sobre los patrones regionales de diversidad.

te de las líneas, mientras que las temperaturas superiores a Al combinar los cambios pronosticados en las distribucio-

−4 ºC están al Sur y al Este. Las dos isotermas muestran la nes de las 80 especies de árboles, pudieron examinar los

isoterma de temperatura mínima media actual de −4 ºC de cambios resultantes en los patrones locales y regionales de

enero y la isoterma de −4 ºC pronosticada por el modelo la riqueza de estas especies (Figura 29.17). Bajo las condi-

de circulación general del GFDL para una concentración ciones de cambio climático pronosticadas por el modelo del

atmosférica doble de CO2. Se esperaría que un cambio en la GFDL, existe una marcada reducción en la riqueza de las
isoterma produzca una expansión hacia el Norte del terri- especies de árboles en el Sudeste de los Estados Unidos.

torio invernal del papamoscas fibí. Sin embargo, para la mayoría de los grupos taxonómi-

Colectivamente, los cambios en las distribuciones de cos no tenemos suficiente información sobre los factores

cada especie tendrán el efecto de cambiar los patrones ambientales que controlan la distribución de las especies

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Cuestiones de ecología | ¿Quién encendió la calefacción?

¿Está cambiando el clima de la Tierra? De acuerdo con que las temperaturas
diurnas (máximas)
IPCC (Comisión Intergubernamental sobre Cambio Climá- durante este período.
tico), la respuesta es claramente «Sí». Esta conclusión es
un resultado de un conjunto de observaciones que permi- Nuevos análisis también
ten a los científicos rastrear los cambios en el clima global indican que la temperatura global
durante el último siglo (Figura 1). Las mediciones directas del océano ha aumentado
generales de la temperatura de la superficie comenzaron significativamente desde finales de los años 50. Más de la
aproximadamente a mediados del siglo XIX. Estas medicio- mitad del aumento de la temperatura se ha producido en
nes directas con instrumentales tales como los termóme- los 300 m superiores del océano, equivaliéndolo a la tasa de
tros se llaman «registro instrumental». Las observaciones aumento de la temperatura, en esta capa corresponde apro-
de las otras variables del «tiempo meteorológico» en la su- ximadamente a 0,04 ºC/década.
perficie, como las precipitaciones y los vientos, se han rea-
lizado durante 100 años aproximadamente. Aunque el consenso entre los científicos parece ser que
el clima ha cambiado significativamente durante el siglo
Además de las mediciones hechas en la superficie de la pasado, se discute continuamente la respuesta a la pregun-
tierra, también hay grandes registros de observaciones de ta más difícil: «¿Por qué está cambiando?» El debate se cen-
las temperaturas de la superficie del mar hechos desde bar- tra en dos puntos. El primero se relaciona con la naturaleza
cos a partir de mediados del siglo XIX. Desde finales de los de los datos instrumentales que miden la tendencia de las
años 70, una red de boyas provistas de instrumental ha temperaturas de la superficie de la tierra. La mayoría de
complementado estas observaciones. Las mediciones de las las estaciones meteorológicas están ubicadas en áreas ur-
capas superiores de la atmósfera se han hecho de forma sis- banas, que normalmente son más calientes que las áreas
temática solamente desde finales de los años 40, pero desde rurales circundantes (véase Cuestiones de ecología: Micro-
finales de los años 70, los satélites que observan la Tierra climas urbanos, en el Capítulo 3). Sin embargo, estudios
han suministrado un registro continuo de observaciones recientes, han trabajado para eliminar ese sesgo potencial
globales para una amplia variedad de variables climáticas. de los datos. Las observaciones actuales registradas por el
IPCC sugieren con firmeza que la tendencia del calenta-
¿Entonces qué revelan estos registros climáticos? La miento en el siglo pasado es independiente de los efectos de
media de la temperatura global de la superficie aumentó la urbanización.
unos 0,6 ºC (±0,2 ºC) desde finales del siglo XIX. Es muy pro-
bable que los años 90 fueran la década más calurosa y 1998 el El segundo punto de debate se relaciona con la dificul-
año más caluroso en el registro instrumental desde 1861. tad de determinar una tendencia significativa a largo plazo
Nuevos análisis de temperaturas máximas y mínimas diarias de un registro instrumental que cubre menos de dos si-
de la superficie de la tierra desde 1950 a 1993 muestran que glos. El clima varía a muchas escalas de tiempo y la Tierra
el rango de la temperatura diurna está disminuyendo. De ha atravesado períodos de calentamiento y enfriamiento en
media, las temperaturas mínimas están aumentando a apro- el pasado. Por ejemplo, el hemisferio Norte aún se está
ximadamente el doble de la tasa de las temperaturas máxi- recuperando del último máximo glacial, hace unos 18.000-
mas (0,2 ºC comparado con 0,1 ºC/década). En otras palabras, 20.000 años (véase el Apartado 18.9), un período en el cual
las temperaturas nocturnas (mínimas) han aumentado más las temperaturas de la superficie eran mucho más frías.

individuales para permitir un análisis como el efectuado conjunta en la riqueza de la mayoría de los grupos de ani-
por Prasad e Iverson para los árboles del Este de Norteamé- males terrestres, inclusive los vertebrados, de acuerdo a las
rica. Para otros grupos de organismos, debemos depender características del ambiente físico relacionado con la ener-
de relaciones más generales entre características del am- gía y el balance hídrico de los organismos: temperatura,
biente y patrones globales de diversidad. Por ejemplo, en el evapotranspiración e incidencia de la radiación solar. En un
Capítulo 26 examinamos el trabajo del ecólogo David estudio reciente, Currie utilizó la relación entre el clima
Currie (Universidad de Ottawa) sobre la correlación de los (específicamente, temperatura y precipitaciones medias de
patrones a gran escala de diversidad de especies a escala enero y julio) y riqueza de especies a escala regional para
continental con características del ambiente físico (véase el predecir cambios en la diversidad de aves y mamíferos para
Apartado 26.4). Currie observó que existe una variación los estados contiguos de Estados Unidos bajo condiciones

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Desviación de temperatura (°C) 0,8
desde la media de 1961 a 1990 Global

0,4

0,0

−0,4

−0,8 1880 1900 1920 1940 Datos de termómetros
1860 Año
1960 1980 2000

Figura 1 | Variaciones de temperaturas anuales combinadas del aire de la superficie de la tierra y de la
superficie del mar (oC) desde 1861 a 2000. Las variaciones son la diferencia entre la temperatura anual
de un año determinado y el promedio de temperatura anual del período 1961-1990. Se muestran los
errores estándar en forma de barras para cada valor anual, y se presenta una estimación de
incertidumbre. (Adaptado de IPCC 2001 Informe Técnico, Figura 2.)

Sin embargo, las reconstrucciones climáticas del pasado del Cambio Climático) (http://www.usgcrp.gov/usgcrp/
más reciente (desde hace 1.000 años hasta el presente), nacc/background/regions.htm). El informe trata sobre
sugieren que la tendencia al calentamiento observada en el el cambio climático pronosticado para las diversas re-
siglo pasado es compatible con la esperada por las concen- giones de los Estados Unidos. ¿Qué cambios climáticos
traciones atmosféricas en aumento de los gases de efecto se ha pronosticado que ocurrirán en su región como
invernadero. El debate sin dudas continuará durante los resultado del cambio climático global?
próximos años; la pregunta real es, «¿Continuará el calen-
2. ¿Cómo podrían impactar estos cambios en los ecosiste-
tamiento?». • mas naturales que se encuentran en su área (bosque,
pradera, marismas costeras, etc.)?
1. Vaya a la página web del Programa de Investigación
sobre el Cambio Global de EE.UU. (Evaluación Nacional

de cambio climático (Figura 29.18). Su análisis predice un abundancia de especies también está en función de las inter-

cambio hacia el Norte en las regiones de mayor diversidad, acciones de las especies dentro de la comunidad (competen-

con una reducción en la riqueza de especies en las áreas del cia, mutualismo, depredador-presa). Los cambios en las tasas

Sur de Estados Unidos mientras aumenta en Nueva Ingla- de crecimiento y reproducción de las especies en respuesta

terra, Noroeste del Pacífico y en las montañas Rocosas y al cambio climático pueden influir en la naturaleza de las

Sierra Nevada. interacciones de estas especies, alterando los patrones de zo-

Estos análisis regionales de los cambios en la diversidad nación y sucesión (véanse los Capítulos 16-18). Dada la di-

de las especies en respuesta al clima, reflejan correlaciones ficultad de cambiar experimentalmente las condiciones

entre distribuciones de especies y características del am- climáticas en el campo, unos pocos estudios han examinado

biente físico. Sin embargo, sabemos que la distribución y estos efectos (véase Perfil de investigadores: Erika Zavaleta).

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Límite de Little

Figura 29.15 | El modelo de circulación general del GFDL pronostica las distribuciones de (a) arce rojo, (b) pino de Virginia y
(c) roble blanco bajo el clima actual y el clima de CO duplicado. La abundancia de especies expresada en términos de

2

valor de importancia (suma de densidad relativa, área basal y frecuencia). El límite de Little se refiere a la distribución
observada de las especies según el informe de Little (1977). Véase el texto para descripción del modelo usado para predecir
las distribuciones de especies por los factores climáticos y del lugar. (Adaptado de Iverson y col. 1999.)

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–4°C GFDL Figura 29.16 | Mapa que
(pronosticado) muestra la distribución existente
del papamoscas fibí a lo largo de
– 4°C la isoterma de temperatura
(actual) mínima media actual de −4 oC del
mes de enero, así como la
isoterma pronosticada bajo un
clima cambiado. La isoterma
pronosticada se basa en los
cambios en la temperatura
debidos a la duplicación de la
concentración atmosférica de CO

2

según la predicción del modelo
de circulación general del
Laboratorio de Dinámica
Geofísica de Fluidos (presentada
en la Figura 29.11a). (Adaptado

de Root 1988.)

Figura 29.17 | (a) Riqueza de especies de árboles actuales
según la determinación de datos de inventario forestal y

(b) riqueza potencial futura bajo los patrones climáticos

pronosticados por el modelo climático del GFDL bajo

condiciones de concentración de doble CO atmosférico.
2

(Adaptado de Iverson y Prasud 2001.)

Recuento de spp.

Actual <10 Uno de los mencionados experimentos se llevó a cabo
(a) 10–15 en una comunidad de las praderas en las montañas Roco-
16–20 sas de Colorado. Los científicos utilizaron calentadores
21–25 eléctricos suspendidos a 2,6 m sobre cinco terrenos expe-
26–30 rimentales y así pudieron aumentar la temperatura del
31–35 suelo e influir sobre su nivel de humedad y sobre el tiem-
38–40 po que tardaba en derretirse la nieve. En los terrenos
>40
Sin datos

calentados, la densidad de los arbustos aumentó a expen-
sas de las especies de gramíneas y herbáceas con flores.
Los resultados sugieren que el calentamiento incremen-

tado esperado bajo una atmósfera con una doble concen-

GFDL Recuento de spp. tración de CO2 cambiaría la vegetación dominante en el
(b) extenso hábitat de la pradera montañosa. Los arbustos
<10 competirían mejor en el ambiente alterado. Tales cambios
10–15 tienen un importante impacto no solamente sobre las
16–20 comunidades vegetales sino también sobre las especies
21–25 animales asociadas.
26–30
31–35 En un enfoque similar, a finales de los 90 se estable-
38–40 ció el Experimento Internacional sobre la Tundra (ITEX)
>40 como grupo coordinado de experimentos de campo con
Sin datos el objetivo de comprender el impacto potencial del calen-
tamiento a altas latitudes de los ecosistemas de la tundra.
Investigadores de 13 países están aplicando una serie de
técnicas de campo estándar que incluyen el calentamien-

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50 unos 5 ºC. Los resultados iniciales muestran un 60 por
Riqueza de aves en
relación a línea de base ciento de aumento de las tasas de respiración del suelo

Latitud (ºN) 40 >200% (emisiones de CO2), un resultado directo del aumento de la
150–200% respiración microbiana y de las raíces. Los resultados son
125–150%
coherentes con patrones de respiración del suelo observa-

110–125% dos en otros bosques en regiones más calientes del mundo.

100–110% Indican que el calentamiento de efecto invernadero aumen-

90–100% tará las tasas de descomposición y respiración microbiana,

30 75–90% provocando un significativo aumento de las emisiones de

50–75% CO2 de los suelos hacia la atmósfera.
<50%

130 120 110 100 90 80 70 60 29.8 | El cambio climático modificará
Longitud (ºW) la distribución global de los ecosistemas

(a)

Los ecólogos han aprendido mucho sobre las respuestas de

50 los ecosistemas terrestres a las condiciones climáticas cam-
Riqueza de mamíferos en biantes por el estudio del cambio climático pasado. Las
relación a línea de base muestras de polen de testigos de sedimentos tomados de

>200% los lechos de lagos han permitido a los paleobotánicos

40Latitud (ºN) 150–200% reconstruir la vegetación que existió en muchas regiones
30 125–150% durante los últimos 20.000 años. El trabajo de Margaret
110–125% Davis en la reconstrucción de la distribución de especies de
130 120 110 100 90 80 70 60 100–110% árboles al Este de Norteamérica desde el último máximo
glacial (véanse el Apartado 18.9) es un buen ejemplo. Algu-
- 90–100% nos géneros de árboles migraron hacia el Norte a diferentes
75–90% tasas después de la retirada de los glaciales. Las tasas de mi-
Longitud (ºW) 50–75% gración dependen de cómo la capacidad fisiológica y de
(b) <50% dispersión de una especie y sus interacciones competitivas
con otras especies de árboles le permitieron responder a los

Figura 29.18 | Los cambios en la riqueza de especies de cambios del clima. Estos estudios muestran que las comu-
(a) aves y (b) mamíferos, relativa a la riqueza actual de las especies nidades forestales existentes en el este de Norteamérica son
un resultado reciente de diferentes respuestas de especies de
como resultado de los cambios climáticos asociados con la árboles al clima cambiante. Debido a que el clima de la Tie-
rra ha cambiado en el pasado, la distribución y abundancia
duplicación del CO atmosférico. La riqueza se proyectó usando
2

cinco MCG. (Adaptado de Currie 2001.)

de organismos y las comunidades y ecosistemas que la com-

ponen han cambiado (véase la Figura 18.19).

to pasivo de la tundra mediante la utilización de cámaras con Es prácticamente imposible desarrollar experimentos

la parte superior abierta y manipulando la profundidad de la en el campo para examinar la respuesta a largo plazo de los

nieve para alterar la duración de la estación de crecimiento. ecosistemas terrestres ante un futuro cambio climático. Esta

En los estudios se están examinando las respuestas a nivel de limitación significa que los científicos deben basar las pre-

especies, comunidades y ecosistemas al calentamiento de la dicciones en modelos por ordenador. Quizás los más simples

región ártica. pero más reveladores sean los modelos biogeográficos que

Los cambios en el clima también afectan a la vegetación relacionan la distribución de los ecosistemas con el clima.

en forma indirecta, a través de la descomposición y la cir- Desde los días de los primeros naturalistas, los ecólogos de la

culación de nutrientes. En los ecosistemas terrestres, estos vegetación han reconocido la relación entre clima y distri-

procesos dependen de la temperatura y humedad disponi- bución de plantas (véase la introducción a la Octava parte).

ble (véase el Apartado 21.4). La descomposición se desarro- Por ejemplo, las selvas tropicales se encuentran en las regio-

lla más rápido bajo condiciones de más calor y humedad. nes tropicales húmedas de América Central, Sudamérica,

Un experimento en marcha en el Bosque de Harvard en África, Asia y Australia. De acuerdo al modelo biogeográfico

Massachussets está examinando el efecto de elevadas tem- desarrollado por L.R. Holdridge, en estas regiones la distri-

peraturas del suelo sobre tasas de descomposición y circu- bución de selvas tropicales está limitada a áreas donde las

lación de nutrientes en un ecosistema forestal. Con cables temperaturas anuales medias son de 24 ºC o más, y las preci-

calientes enterrados se aumenta la temperatura del suelo pitaciones anuales son superiores a los 2.000 mm. Las regio-

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(a)

(b)

Figura 29.19 | Mapas de las áreas de la zona tropical que posiblemente podría albergar a los ecosistemas de la selva
según el pronóstico del modelo biogeográfico de Holdridge de distribución de ecosistemas. El mapa (a) es el área de
selva tropical bajo las condiciones climáticas actuales y (b) es el área pronosticada bajo condiciones de cambio
climático pronosticadas por el modelo de circulación general de la Oficina Meteorológica del Reino Unido para una
concentración de CO atmosférico duplicada. (Adaptado de Smith y col. 1992.)

2

nes de los trópicos que cumplen con estas restricciones cli- son hogar de más del 50 por ciento de todas las especies de

máticas de ven en el mapa de la Figura 29.19a. Bajo los cam- plantas y animales terrestres. Actualmente, la deforestación

bios en los patrones de temperaturas y lluvias pronosticados de los trópicos es la causa principal de extinción de especies,

por los MCG de la Oficina Meteorológica del Reino Unido con tasas de extinción anuales que se extienden a miles de

(UKMO) para una concentración doble de CO2 atmosférico, especies (véase el Capítulo 28). La pérdida de la selva tropi-
esta distribución cambia drásticamente (Figura 29.19b). La cal pronosticada por el modelo climático de UKMO daría

región que puede soportar la selva tropical húmeda bajo como resultado una extinción mucho mayor.

este escenario se reduce en un 25 por ciento. Esta reducción Los cambios en los patrones globales de temperatura

es un resultado directo de la aridez debida a las mayores también afectarían la distribución de los ecosistemas

temperaturas. En algunas áreas, la aridez es resultado de un acuáticos (véase el Capítulo 24). Por ejemplo, la distri-

aumento de las temperaturas acompañado por una reduc- bución global de arrecifes de coral se limita a las aguas

ción de las precipitaciones. En otras áreas, las precipitacio- tropicales en las cuales las temperaturas medias de la

nes aumentan, pero este aumento no es suficiente para superficie están sobre los 20 ºC. El desarrollo del arrecife

satisfacer la creciente demanda de agua (evaporación y no es posible donde la temperatura mínima media es in-

transpiración) como resultado del aumento de las tempera- ferior a 18 ºC. El desarrollo óptimo de los arrecifes ocurre

turas. Junto con las demandas de agricultura y recursos en aguas en las cuales las temperaturas anuales medias

forestales (véase el Capítulo 27), este escenario devastaría son de 23 ºC a 25 ºC y algunos corales pueden tolerar

los ecosistemas de la selva tropical y la diversidad de la vida temperaturas de hasta 36 ºC a 40 ºC. El calentamiento

que sustentan. Aunque las selvas tropicales cubren sola- de los océanos del mundo alteraría el rango potencial de

mente el 7 por ciento del área total de las tierras emergidas, aguas en las cuales el desarrollo de arrecifes es posible,

www.FreeLibros.org|Capítulo29 Cambioclimáticoglobal 671

permitiendo la formación de arrecifes más arriba en la rante este período y de la expansión térmica asociada de las
costa Este de Norteamérica. aguas oceánicas y del derretimiento de los glaciares. El in-
forme de 2001 del IPCC estima que el nivel medio del mar
Los ecólogos están lejos de ofrecer un análisis comple- a nivel mundial aumentará entre 0,09 y 0,88 m entre los
to de los impactos potenciales de un cambio climático glo- años 1990 y 2100 pero con considerable variación regional.
bal. Sin embargo, existen pocas dudas de que los cambios Un aumento de esta magnitud tendrá efectos severos sobre
en los patrones de temperaturas y precipitaciones de la los ambientes costeros desde las perspectivas de los ecosis-
magnitud pronosticada por los modelos climáticos tendrán temas naturales y de las poblaciones humanas.
una influencia significativa sobre la distribución y funcio-
namiento de los ecosistemas terrestres y acuáticos. Una gran parte de la población humana vive en áreas
costeras; efectivamente, 13 de las 20 ciudades más grandes
29.9 | El calentamiento global podría del mundo están localizadas en las costas. Áreas particular-
elevar el nivel del mar y afectar mente vulnerables son las regiones de deltas, países bajos
a los ambientes costeros como Holanda, Surinam y Nigeria y las islas bajas más
pequeñas del Pacífico y otros océanos. Bangladesh, un país
Durante el último máximo glacial hace unos 18.000 años, asiático de aproximadamente 120 millones de habitantes,
el nivel del mar era 100 m más bajo que actualmente. Las está localizado en la región del delta de los ríos Ganges,
aguas costeras someras altamente productivas, como la Brahmaputra y Meghna (Figura 29.21). Aproximadamente
plataforma continental del Este de Norteamérica, estaban el 25 por ciento de la población del país vive en áreas a
sobre el nivel del mar y estaban cubiertas por ecosistemas menos de 3 m sobre el nivel del mar, y en áreas de menos de
terrestres (véase la Figura 18.18). Cuando el clima se calen- 1 m sobre el nivel del mar se encuentra alrededor del 7 por
tó y los glaciares se derritieron, el nivel del mar subió. ciento de las tierras del país habitables en las que residen 6
Durante el siglo pasado, el nivel del mar se ha elevado a una millones de personas. Las estimaciones de aumento del
velocidad de 1,8 mm por año (Figura 29.20). Este es el nivel del mar en esta región debidas a una combinación de
resultado del patrón general de calentamiento global du- hundimiento de la tierra (un resultado de colapso de la tie-
rra en respuesta a la extracción del agua subterránea) y

Figura 29.20 | Registros del nivel del mar 8000 Takorandi
a largo plazo en seis regiones costeras del
mundo: Takorandi (África, Honolulu
(Hawai), Sydney (Australia), Bombay (Asia,
San Francisco (Norteamérica) y Brest
(Europa). (Adaptado de Houghton y col. 1996.)

Honolulu

Nivel del mar (mm) 7500 Sydney
Bombay

San Francisco

7000 Brest

1800 1850 1900 1950 2000

Año

www.FreeLibros.org|672 Novenaparte Ecologíahumana

Bangladesh Un aumento del nivel del mar también tendría efectos
importantes sobre los ecosistemas costeros. Entre estos está
1m 1m la inundación directa de los humedales bajos y áreas áridas,
N erosión de líneas de costas a través de la pérdida de sedi-
mentos, aumento de la salinidad de estuarios y acuíferos,
Bahía de Bengala elevación de las líneas de agua costera y aumento de las
inundaciones y grandes tempestades. Los ecosistemas de
estuarios y manglares (véase el Capítulo 25) serían altamen-
te susceptibles al aumento del nivel del mar de la magnitud
pronosticada. Las marismas costeras dependen de la inun-
dación de la marea dos veces por día de una mezcla de agua
salada con el agua dulce proporcionada por arroyos y ríos.
Los patrones de profundidad del agua, temperatura, salini-
dad y turbidez son críticos para mantener estos ecosiste-
mas. La invasión del agua salada más adentro del estuario
como resultado del aumento del nivel del mar sería desas-
trosa y también podría causar la salinización de las tierras
adyacentes a las orillas del estuario. Los ambientes de estua-
rios y manglares son críticos para la pesca costera. Más de
dos tercios de los peces pescados para el consumo huma-
no y además muchas aves y animales, dependen de los pan-
tanos y manglares costeros como parte de sus ciclos de vida.

0 50 100 Kilómetros

29.10 | El cambio climático afectará

Figura 29.21 | Área de tierra en Bangladesh que quedaría a la producción agrícola
sumergida (parte verde oscura del mapa) si el nivel del mar
A pesar de los avances tecnológicos en la mejora de la varie-
aumentara 1 m. (Adaptado de Nicholls y Leatherman 1995.) dad de cultivos y métodos de irrigación, el clima y el tiempo

meteorológico siguen siendo factores clave en la determina-

calentamiento global son de 1 m para el año 2050 y 2 m ción de la producción agrícola. Los cambios en los patrones
para el año 2100. Aunque hay gran incertidumbre en estas del clima global exacerbarán un ya creciente problema de
estimaciones, el efecto sobre Bangladesh sería devastador. alimentación de la población mundial, que se pronostica se
duplicará en tamaño hacia la próxima mitad del siglo.
Otras regiones costeras del Sudeste asiático y África
serían igualmente afectadas por el aumento pronosticado Los principales cultivos de cereales que alimentan a la
del nivel del mar. En Egipto, aproximadamente el 12 por gente (trigo, maíz y arroz) son especies domesticadas. Como
ciento de la tierra arable, con una población de más de 7 las especies nativas, estos cultivos muestran tolerancias am-
millones, sería afectado por un aumento del nivel del mar bientales a la temperatura y humedad que controlan la su-
de 1 m. En las áreas costeras del Este de China, un aumen- pervivencia, el crecimiento y la reproducción. Los cambios
to del nivel del mar de solamente medio metro inundaría en las condiciones climáticas regionales influirán directa-
un área de aproximadamente 40.000 km2 donde viven mente en la adecuación y productividad y por lo tanto en los
actualmente más de 30 millones de personas. patrones actuales de producción agrícola. Sin embargo,
estos cambios serán complejos, con factores económicos y
Particularmente vulnerable al aumento del nivel del sociales que interactúan para influir en los patrones de pro-
mar son las islas pequeñas. Más de medio millón de per- ducción global y distribución de alimentos.
sonas viven en los archipiélagos de pequeñas islas y ato-
lones de coral. Dos ejemplos son las islas Maldivas en el Al examinar los efectos potenciales del calentamiento
Océano Índico y las islas Marshall en el Pacífico. Estas cade- por efecto invernadero sobre la producción agrícola, deben
nas de islas yacen casi totalmente por debajo de los 3 m tenerse en cuenta la creciente concentración de CO2 y los
sobre el nivel del mar. Un aumento de medio metro o más cambios climáticos. Los resultados de numerosos estudios
del nivel del mar no sólo reduciría drásticamente su área sugieren que la mayoría de las especies (y variedades) de

de tierras emergidas sino que también tendría un im- cultivos se beneficiarán con el aumento de la concentración

pacto devastador sobre el suministro de agua subterránea de CO2 (véase la Figura 29.7). Por ejemplo, en un experi-
(agua dulce). mento en Arizona, se cultivaron algodón y trigo en condi-

www.FreeLibros.org|Capítulo29 Cambioclimáticoglobal 673

Maíz de secano
Maíz de regadío
(a)

N

Hokkaido

Tohoku

Kilómetros
0 100 200

Escenario real (1951 a 1980) Escenario derivado de modelo GISS 2 x CO2

(b)

Figura 29.22 | Cambios regionales en áreas adecuadas para la producción de cultivos bajo un clima cambiado
según las predicciones de los MCG del Instituto Goddard de Estudios Espaciales: (a) cambio en la región adecuada
para producción de maíz en Estados Unidos (Adaptado de Blasing y Solomon 1983); (b) cambio en áreas adecuadas para
producción de arroz en el Norte de Japón. Las áreas en verde oscuro son adecuadas para la producción
de arroz. (Adaptado de Yoshino et al. 1988.)

ciones de campo bajo un alto nivel de CO2 e irrigación. La es examinar las variaciones en el territorio geográfico de cier-
producción de algodón aumentó un 60 por ciento y la de tas especies de cultivos mientras se relacionan directamente

trigo más del 10 por ciento en comparación con cultivos con el clima. Por ejemplo, un aumento promedio de la tem-

crecidos bajo idénticas condiciones de campo y concentra- peratura diaria de 1 ºC durante la estación de crecimiento

ciones de CO2 ambiental. cambiaría significativamente la «franja del maíz» (región de
Una de las formas más sencillas de evaluar las implicacio- mayor producción de maíz) de los Estados Unidos hacia el

nes potenciales de un cambio climático sobre la agricultura Norte (Figura 29.22a). Un análisis similar del cambio en las

www.FreeLibros.org|674 Novenaparte Ecologíahumana

regiones adecuadas para la producción de arroz irrigado en tienden a mostrar un aumento en la producción de los países
el Norte de Japón se presenta en la Figura 29.22b. En am- desarrollados, especialmente en latitudes medias (regiones
bos ejemplos, los cambios en las zonas agrícolas implican templadas). Por el contrario, la producción en las nacio-
cambios significativos en los patrones regionales de uso de nes en desarrollo, como grupo, disminuiría en un 10 por
la tierra, con costos económicos y sociales asociados. Aun- ciento, con un aumento asociado de la población en riesgo
que los análisis de este tipo pueden proveer una compren- de sufrir hambre. En muchas de estas regiones, la variabili-
sión de los patrones cambiantes de la producción agrícola dad climática y las condiciones climáticas marginales para
regional, para evaluar el efecto real sobre la producción y la agricultura empeoran bajo los patrones pronosticados de
mercados globales de alimentos se requiere un enfoque cambio climático global.
interdisciplinar más detallado.
29.11 | El cambio climático afectará directa
La Unidad de Cambio Ambiental de la Universidad de e indirectamente a la salud humana
Oxford llevó a cabo un estudio en colaboración con cientí-
ficos agrícolas de 18 países para examinar los impactos El cambio climático tendrá una variedad de efectos directos e
regional y global del cambio climático sobre la producción indirectos sobre la salud humana. Los efectos directos inclui-
agrícola mundial. Se elaboraron varias hipótesis sobre la rían un aumento del estrés por calor, asma y una variedad de
capacidad de los granjeros de adaptarse a las condiciones enfermedades cardiovasculares y respiratorias. Los efectos
ambientales cambiantes a través de los cambios en las espe- indirectos de la salud probablemente incluirán una mayor
cies o variedades de cultivos o cambios en las prácticas incidencia de enfermedades contagiosas, aumento de la mor-
agrícolas como el regadío. El análisis también supone una talidad y lesiones debidas al incremento de los desastres natu-
continuación de las tasas de crecimiento económico actuales, rales (inundaciones, huracanes, etc.), y cambios en la dieta y
ciertos cambios en las restricciones comerciales actuales y en la nutrición debidas al cambio en la producción agrícola.
estimaciones proyectadas de crecimiento poblacional.
En muchos estudios se ha examinado la relación directa
Uno de los principales hallazgos es que los efectos nega- entre las máximas temperaturas de verano y las tasas de
tivos del cambio climático son en cierto modo compensa- mortalidad. Se espera que el cambio climático cambie la fre-
dos por el aumento de la productividad como resultado de cuencia de los días muy calurosos. Por ejemplo, si la tempe-
altas concentraciones atmosféricas de CO2. Los modelos de ratura media de julio en Chicago, Illinois, tuviera que
circulación general predicen que el efecto neto de un cam- aumentar 3 ºC, la probabilidad de que el índice de calor su-
bio climático, incluso la duplicación de las concentraciones pere los 35 ºC (95 ºF) durante el mes aumenta de 1/20 a 1/4.
atmosféricas de CO2, es la reducción de la producción glo- En los Estados Unidos, las condiciones de calor húmedo
bal de cultivos de cereales en hasta un 5 por ciento. Un pun- durante las noches de verano provocan la mayor mortali-
to importante para observar es que esta reducción no está dad. El mayor número de víctimas mortales en los Estados
distribuida de forma uniforme a nivel mundial ni dentro de Unidos ocurrió durante el verano de 1936, cuando se regis-
una región o país determinado (Figura 29.23). traron 4.700 muertes más debido a causas relacionadas con
el calor. En las últimas décadas, ocurrieron 1.200 muertes
Los cambios pronosticados aumentarían la diferencia
actual en la producción de cultivos de cereales entre los paí-
ses desarrollados y en desarrollo. Los resultados del estudio

Figura 29.23 | Cambios en la producción

de cultivos regionales hacia el año 2060 para

Estados Unidos bajo un cambio climático según

la predicción de MCG del Instituto Goddard de

Estudios Espaciales (suponiendo un aumento

promedio de 3 oC en la temperatura, 7 por

ciento de aumento de las precipitaciones

y 530 ppm de CO ). (Adaptado de Adams y col. 1995.) –55%
2

–25%

–9%

–4%

6%

14%

22%

35%

39%

66%

www.FreeLibros.org|Capítulo29 Cambioclimáticoglobal 675

Perfil de investigadores | Erika Zavaleta

Departamento de Estudios Ambientales

Universidad de California, Santa Cruz, California

Las actividades humanas están alterando la atmósfera y el cli- ra 1. Se aumentó
el CO2 con un sistema
ma de la Tierra de varias formas. Los aumentos en las concen- de aire libre con
traciones atmosféricas de CO2 contribuyen a aumentar las emisores que rodean
temperaturas globales y los cambios en los patrones anuales cada parcela y que
de las precipitaciones (véase el Apartado 29.6). La fijación de liberaban CO2 puro
nitrógeno (N) antropogénico global (véase Cuestiones de eco- a nivel de las hojas.
logía: Fertilizantes de nitrógeno) ahora superan todas las El calentamiento se
fuentes naturales de fijación de N y sus productos incluyen aplicó con lámparas
gases de efecto invernadero como el N2O. infrarrojas
suspendidas sobre el
La forma en que estos cambios globales en el clima y en la centro de cada parcela. Se produjeron precipitaciones extra
química atmosférica pueden alterar la diversidad de las comu- con aspersores aéreos y líneas de goteo. La extensión de la es-
nidades al cambiar la disponibilidad de recursos y al afectar la tación de crecimiento se produjo en dos aplicaciones: 10 y 20
función de especies individuales es central para la investiga- días después del último evento de lluvias naturales. La deposi-
ción de la ecóloga Erika Zavaleta, de la Universidad de Califor- ción de N se administró con aplicaciones de Ca (NO3)2 líquido
nia, Santa Cruz. Desde mediados de los años 90, Zavaleta y sus (en otoño) y de liberación lenta (en invierno) cada año.
colegas de la Universidad de Stanford han estudiado la res-
puesta de los ecosistemas de praderas de California a los cam- Los cuatro tratamientos se aplicaron en una a cuatro for-
bios en el clima, CO2 atmosférico, y deposición de N basados mas combinadas (véase la leyenda de la Figura 2 para la des-
en futuros escenarios desarrollados para la región. cripción de las combinaciones de tratamientos), cada uno se
repitió ocho veces. Los tratamientos comenzaron en noviem-
Los estudios de Zavaleta se llevaron a cabo en las praderas bre de 1998 y continuaron por un período de 3 años.
de California en la Reserva Biológica Jasper Ridge en el área de
la bahía de San Francisco. La comunidad de la pradera está Para evaluar la influencia de los tratamientos de cambio
compuesta de gramíneas anuales, plantas herbáceas con flores global sobre la comunidad de praderas dentro de las parcelas
anuales y bienales, con algunos grupos de gramíneas, y otras experimentales, se llevó a cabo un censo en mayo de cada año
herbáceas perennes y arbustos. Las gramíneas anuales son las para determinar la diversidad de las especies vegetales en cada
dominantes en la comunidad, y contribuyen a la mayoría de la parcela. La diversidad vegetal se cuantificó usando la riqueza
biomasa vegetal durante el período de máxima producción de especies (número total de especies).
primaria durante la estación de crecimiento.
Al finalizar los 3 años, tres de los cuatro tratamientos de
En ese clima de tipo mediterráneo de la región, las plan- cambio global habían alterado totalmente la diversidad vege-
tas anuales (gramíneas y herbáceas) germinan con el comien- tal (Figura 2). La deposición de N redujo la diversidad total de
zo de las lluvias de otoño-invierno (véase el Apartado 23.5). las especies vegetales en un 5 por ciento y el alto nivel de CO2
Las plantas luego fructifican y envejecen cuando la limitación
del agua se vuelve más severa con la finalización de las lluvias Figura 1 | Un terreno de estudio experimental en la Reserva
en marzo-mayo. El corto espacio de vida y la pequeña estatu- Biológica Jasper Ridge.
ra de estas plantas anuales que dominan estas comunidades
hacen de este lugar un sistema experimental excelente para
examinar la respuesta de la comunidad a las condiciones
ambientales alteradas durante un período de múltiples gene-
raciones.

En 1997, Zavaleta y sus colegas establecieron 32 parcelas
circulares de 2 m de diámetro y rodeado cada una con un tabi-
que sólido por debajo del suelo a 50 cm de profundidad. Cada
parcela después se dividió en cuatro cuadrantes de 0,78 m2 usan-
do tabiques sólidos debajo del suelo y con malla sobre el terreno.
Se aplicaron cuatro tratamientos de cambio global a las parcelas
experimentales: (1) alto contenido de CO2 (ambiente más 300
ppm), (2) calentamiento (80 W/m2 de radiación térmica que pro-
vocó un calentamiento de la superficie del suelo de 0,8-1,0 ºC),
(3) altas precipitaciones (aumentadas en un 50 por ciento, inclu-
yendo una extensión de la estación de crecimiento de 20 días) y
(4) deposición de N (aumentada en 7 g/m2/día).

El diseño experimental de las parcelas y la aplicación de
los tratamientos puede observarse en la fotografía de la Figu-

www.FreeLibros.org|676 Novenaparte Ecologíahumana

15 Humedad del suelo (%) 24
Control
10
22 Calentamiento
5 +

0 20

−5 18

−10 16 2000
− Total 1999

Herbáceas Figura 3 | Efectos del calentamiento y alto nivel de CO sobre
− con flores 2
−25 Gramíneas anuales
la humedad del suelo en primavera para 1999-2000. Los
−30 P T N C TC TCP TCN TCPN
valores son medias de la humedad del suelo de enero a julio
Figura 2 | Cambios en la diversidad total, de herbáceas con
flores y de gramíneas anuales bajo tratamientos únicos y para cada año.

combinados de cambio global. Los valores son diferencias deras de California, acelerando la evapotranspiración. Sin embar-
go, los experimentos conducidos por Zavaleta y sus colegas pro-
porcentuales entre controles y niveles elevados para cada dujeron el efecto contrario. El calentamiento simulado aumentó
la humedad del suelo de primavera en un 5-10 por ciento bajo un
tratamiento, según los valores de la riqueza de especies media nivel de CO2 ambiente y elevado (Figura 3). Este efecto no fue el
resultado de una reducción del área de hojas o de la producción
para cada tratamiento. Tratamientos: C, CO ; T, Calentamiento; de plantas bajo temperaturas elevadas sino un resultado del enve-
2 jecimiento más temprano de las plantas (a finales de mayo y
comienzos de junio) en los tratamientos de alta temperatura. Las
P, precipitaciones; N, nitrógeno; TC calentamiento y CO ; TCP, menores pérdidas de agua por transpiración como resultado de la
2 senescencia más temprana proporcionan un mecanismo para el
aumento inesperado de la humedad del suelo y este enlace bióti-
calentamiento, CO y precipitaciones; TCN, calentamiento, CO y co entre el calentamiento y el balance de agua puede muy bien
22 demostrar ser una influencia importante sobre la respuesta de las

nitrógeno; TCPN, calentamiento, CO , precipitaciones y nitrógeno. comunidades de la pradera y la sabana al cambio climático.•
2
Bibliografía
redujo la diversidad vegetal global en un 8 por ciento. Por el
contrario, las altas precipitaciones aumentaron la diversidad Zavaleta, E. S., B. D. Thomas, N. R. Chiariello, G. P. Asner, and C. B.
vegetal en un 5 por ciento. El cuarto tratamiento, la tempera-
tura elevada, careció de efecto significativo sobre la diversidad Field. 2003. Plants reverse warming effect on ecosystem water
de especies vegetales en la parcela experimental. Los efectos de
alto nivel de CO2, deposición de N y precipitaciones sobre la balance. Proceedings of the National Academy of Sciences USA
diversidad total fue impulsado principalmente por ganancias y
pérdidas significativas de las especies herbáceas (véase la Fi- 100:9892-9893.
gura 2), que constituyen la mayor parte de la diversidad vege-
tal nativa de las praderas de California. La reducción en la Zavaleta, E. S., M. R. Shaw, N. R. Chiariello, H. A. Mooney, and C. B.
diversidad con el tratamiento de deposición de N fue en parte
una función de la pérdida de las tres especies herbáceas fija- Field. 2003. Additive effects of simulated climate changes, eleva-
doras de N. Al contrario de las especies de herbáceas con flo-
res, la diversidad de las gramíneas anuales no produjo apenas ted CO and nitrogen deposition on grassland diversity. Procee-
respuesta para todos los tratamientos de cambio global indivi- 2
duales.
dings of the National Academy of Sciences USA 100:7650-7654.
Los cuatro escenarios de combinaciones de tratamientos
produjeron reducciones medias en la diversidad de las herbáceas 1. En los resultados de los tratamientos combinados presen-
de más del 10 por ciento (véase la Figura 2). La diversidad de este tados en la Figura 2, ¿De qué manera influye el aumento
grupo funcional, que incluye muchas de las especies nativas y de las precipitaciones en los efectos de un alto nivel de
raras de las praderas de California, parece sensible a la reducción CO2 y temperatura sobre la diversidad de especies her-
independientemente de la deposición de N y del aumento de las báceas?
precipitaciones. Los efectos de estas cuatro combinaciones de
tratamientos sobre la diversidad vegetal total no fueron signifi- 2. Según el tema de la respuesta de las plantas a un aumen-
cativos, sin embargo, debido a que el aumento en la diversidad to de CO2 presentado en el Apartado 29.5, ¿de qué manera
de las gramíneas perennes compensa parcialmente las pérdidas podrían influir los cambios en la conductancia estomática
del resto de herbáceas. (y transpiración) sobre la humedad del suelo en la esta-
ción del crecimiento?
Tal vez el resultado más interesante e inesperado de los expe-
rimentos de Zavaleta surgió de una comparación en la que so-
lamente se usó un subgrupo de tratamientos: nivel elevado de
CO2 (C), calentamiento (T), y CO2 más calentamiento (C + T)
Generalmente se cree que el calentamiento global puede aumen-
tar la aridez de los ecosistemas con agua limitada, como las pra-

www.FreeLibros.org|Capítulo29 Cambioclimáticoglobal 677

Muertes relacionadas con el calor en Chicago en julio de 1995 tivo aumento de la mortalidad relacionada con el calor en
180 120 todas las regiones de los Estados Unidos en pocas décadas
Número de muertes (Figura 29.25). Durante las olas de calor, las enfermedades
relacionadas con el calor160 HI115 cardiovasculares y respiratorias son las principales causas de
7/11/95 mortalidad. Los ancianos y los niños normalmente están en
7/12/95 mayor peligro durante estos períodos.
7/13/95
7/14/95 Además de la mortalidad directa relacionada con el calor,
7/15/95 la distribución y tasas de transmisión de enfermedades infec-
7/16/95 ciosas recibirán la influencia de los cambios en los patrones
7/17/95 regionales del clima. La enfermedad consiste en agentes,
7/18/95 como los virus, bacterias, protozoos y organismos huéspedes
7/19/95 (seres humanos). Algunas enfermedades se transmiten al
7/20/95 hombre por medio de organismos intermedios o vectores
7/21/95 (véase el Apartado 15.4). Los insectos son un vector pri-
7/22/95 mordial de enfermedad en el ser humano. Aunque actúan
7/23/95 como portadores, los mismos insectos no son afectados por
Temperatura máxima (F) o HI máx. el agente de la enfermedad. Los virus transmitidos por in-
140 110 sectos (llamados arbovirus por virus transmitidos por artró-
podos) comprenden una amplia variedad de enfermedades.
120 105 Los insectos más comunes implicados en la transmisión de
arbovirus son los mosquitos, garrapatas y esquistosomas.
100 Tmax 100 Aproximadamente 102 arbovirus pueden producir enferme-
80 95 dades en el hombre. De esta cantidad, aproximadamente el
50 por ciento de los mosquitos se ha aislado. Los insectos
60 90 que portan estos agentes de enfermedad se adaptan a eco-
sistemas específicos para la supervivencia y reproducción y
40 85

20 80

0 75

Fecha

Figura 29.24 | Este gráfico hace un seguimiento de la
temperatura máxima (T ), índice de calor (HI), y muertes

máx

relacionadas con el calor en Chicago cada día desde el 11 al 23 de
julio de 1995. La línea color granate muestra la temperatura diaria
máxima, la línea roja muestra el índice de calor y las barras indican
el número de muertes del día. (Adaptado de NOAA/ NCDC.)

más en Dallas durante el verano de 1980 y 566 en Chicago
durante el mes de julio de 1995 (Figura 29.24). Los análisis
de los escenarios de cambio climático muestran un significa-

300 60 300 600 1500
250 50 250 500
200 40 200 400 1250
150 30 150 300
100 20 100 200 1000
100
50 0 50 750
0 Phoenix 0 0
Los Dallas St. Louis 200
Angeles 250

160
0

120 New York City
80

40

0
Atlanta

1993
2020
2050

Figura 29.25 | Media anual de las muertes en exceso relacionadas con el clima en los años 1993, 2020 y
2050 en varias ciudades de los Estados Unidos. Las proyecciones futuras de mortalidad relacionada con el
clima se basan en los cambios climáticos pronosticados por los MCG del Laboratorio de Dinámica
Geofísica de Fluidos. (Adaptado de Kalstan y Green 1997.)

www.FreeLibros.org|678 Novenaparte Ecologíahumana

muestran tolerancias específicas a las características del global (véase la Figura 22.5), vinculando atmósfera, hidrós-

clima, tales como la temperatura y la humedad. Los cam- fera, biósfera y litósfera. Aunque en los apartados previos

bios en el clima afectarán a su distribución y abundancia, lo nos hemos concentrado en el aumento de las concentracio-

mismo que ocurre con el papamoscas fibí (Apartado 29.7, nes del CO2 y en los cambios climáticos sobre las poblacio-
Figura 29.16). nes, comunidades y ecosistemas, los posibles efectos no son

Una enfermedad transmitida por insectos es la malaria, unidireccionales. Como presentáramos en el Apartado 29.8,
una infección recurrente producida en el hombre por proto-
zoos parásitos transmitidos por la picadura de un mosquito los ecosistemas también influyen sobre el CO2 atmosférico y
hembra del género Anopheles infectado. La temperatura los patrones climáticos regionales. Por ejemplo, si el clima
óptima para la reproducción del Anopheles es de 20 ºC a
30 ºC, con una humedad relativa de más del 60 por ciento. Los cambia como se observa en la Figura 29.19, la distribución
mosquitos mueren a temperaturas superiores a los 35 ºC
y con una humedad relativa inferior al 25 por ciento. Ac- y abundancia globales de selvas tropicales disminuirá drásti-
tualmente, el 40 por ciento de la población mundial está en
riesgo y más de 2 millones de personas mueren cada año camente. Las selvas tropicales son los ecosistemas terrestres
por malaria. La distribución actual de la malaria se modifi-
cará ampliamente con el cambio climático. Se espera que la más productivos del planeta. Una disminución significativa
expansión del territorio geográfico del mosquito Anopheles
hacia los climas actualmente más templados aumente la de estos ecosistemas reducirá la productividad primaria glo-
proporción de la población mundial en riesgo de sufrir esta
enfermedad infecciosa a más del 60 por ciento hacia finales bal, la absorción de CO2 de la atmósfera, y el almacenamien-
del siglo XXI. to de CO2 como carbono orgánico en la biomasa. En efecto,
mientras las selvas tropicales se reducen, el CO2 atmosféri-
El dengue y la fiebre amarilla son enfermedades virales co aumentará. La sequía de estas regiones matará árboles,
que también transmiten los mosquitos. En el caso de estos
virus, el vector es el mosquito Aedes aegypti, que se ha aumentará el número de incendios y se transferirá el car-
adaptado al ambiente urbano. La colonización de parte de
este mosquito se limita a áreas con una temperatura diaria bono almacenado en la biomasa viviente a la atmósfera
promedio de 10 ºC o más. El virus que causa la fiebre ama-
rilla vive en los mosquitos solamente cuando las tempera- como CO2 casi de la misma manera que lo hace la defo-
turas exceden los 24 ºC bajo una alta humedad relativa. Las restación en estas regiones (véase el Apartado 20.2). El
epidemias ocurren cuando las temperaturas anuales me-
dias exceden los 20 ºC, haciendo de ésta una enfermedad de aumento del CO2 atmosférico aumentará el efecto inverna-
las regiones boscosas tropicales. La fiebre amarilla actual- dero, aumentando aún más el problema. En este caso, los
mente es frecuente en África y América Latina pero se ha
detectado al Norte en los puertos de latitud media de Bris- cambios en la superficie terrestre actúan como bucle de
tol, Filadelfia y Halifax, donde los mosquitos han sobre-
vivido en los tanques de agua de los barcos que viajan desde retroalimentación positiva para elevar las concentraciones
regiones tropicales. Un cambio climático tendría influencia
directa en la distribución del virus y de su vector, el mos- atmosféricas de CO2.
quito. Pero si el aumento del nivel atmosférico de CO2 y el

cambio climático aumentan la productividad de los ecosis-

temas mundiales, absorberán más CO2 de la atmósfera. El
aumento de la productividad funcionará como retroali-

mentación negativa, haciendo bajar las concentraciones

atmosféricas de CO2.
Además del clima cambiante indirectamente a través

de la influencia sobre las concentraciones atmosféricas de

CO2, los cambios en la distribución de selvas pueden in-
fluir en el clima directamente alterando los patrones de

precipitaciones regionales. En algunas regiones, tales como

las extensas áreas de selvas tropicales, una parte significa-

tiva de las precipitaciones está constituida por agua que ha

sido transpirada por la vegetación del área. Efectivamente,

el agua es reciclada localmente a través del ciclo hidrológi-

co (véase la Figura 4.2). La eliminación del bosque (ya sea

29.12 | La comprensión del cambio global por deforestación o cambio de distribución de ecosistemas
como en la Figura 29.19, reduce la transpiración y aumen-

requiere del estudio de la ecología a escala ta el flujo de los ríos que transportan agua desde el área.
global En experimentos en los que se utilizaron MCG y modelos
climáticos regionales se han examinado los efectos poten-
Las concentraciones atmosféricas de CO2 en aumento y ciales de la deforestación a gran escala de la cuenca ama-
otros gases de efecto invernadero y los cambios potenciales zónica. Las observaciones sugieren que la pérdida de la
en los patrones del clima global que pueden producirse, pre- cubierta de la selva produciría una reducción significativa
sentan una nueva clase de problemas ecológicos. Para com- de las precipitaciones anuales reduciendo el ciclo interno del

prender el efecto del aumento de las emisiones de CO2 por agua dentro de la selva. Esto efectivamente cambiaría el cli-
combustión de combustibles fósiles y por la deforestación ma de la región y sería poco probable que la selva pudiera

de tierras, hemos examinado el ciclo del carbono a escala restablecerse.

www.FreeLibros.org|Capítulo29 Cambioclimáticoglobal 679

Gordon Bonan y sus colegas del Centro Nacional de el movimiento hacia el Norte del bosque boreal reducirían
Investigaciones Atmosféricas (NCAR) en Boulder, Colorado, el albedo regional, aumentando de este modo la cantidad de
han presentado otro ejemplo de influencia directa de los radiación solar absorbida por la superficie de la Tierra. Este
ecosistemas sobre el clima regional. El mayor grado de ca- aumento de la absorción de radiación aumentaría aún más
lentamiento bajo altos niveles de CO2 se produce en las lati- las temperaturas regionales, funcionando como un bucle de
tudes del Norte (véase el Apartado 29.6). El calentamiento retroalimentación positiva.
pronosticado reduciría significativamente la cubierta de
nieve en esta región y cambiaría la distribución de los bos- Estas no son conexiones simples. Para comprender las
ques boreales al Norte. Un factor importante que influye en interacciones entre la atmósfera, los océanos y los ecosiste-
la absorción relativa y reflexión de la radiación de onda cor- mas terrestres se requiere de ecólogos que estudien la Tie-
ta (radiación solar) por parte de la superficie de la Tierra es rra como un sistema único e integrado. Es solamente
el albedo. El albedo es un índice de la capacidad de una mediante el desarrollo de una ecología global que los ecó-
superficie de reflejar la radiación solar y devolverla al espa- logos, al trabajar junto con los oceanógrafos y los científi-
cio. La nieve tiene un albedo alto, o reflectancia, mientras cos atmosféricos, podrán comprender las consecuencias
que la vegetación (que es de color más oscuro) tiene un potenciales de la duplicación de la concentración de CO2 en
albedo bajo. Tanto la reducción de la cubierta de nieve como la atmósfera en el próximo siglo.

Resumen

Gases de efecto invernadero y clima (29.1) carbono se difunde desde la atmósfera a las aguas superficia-
les. El aumento de las concentraciones atmosféricas produce
Una variedad de compuestos químicos en la atmósfera absor- una mayor absorción de CO2 en las aguas superficiales. La ter-
ben radiación térmica (de onda larga) emitida por la superficie moclina limita la mezcla vertical y por lo tanto la tasa de trans-
y atmósfera terrestres. Estos compuestos se llaman gases de ferencia de CO2 desde la superficie a las profundidades.
efecto invernadero. La atmósfera se calienta por este mecanis-
mo, llamado efecto invernadero. Las concentraciones de estos Respuesta de las plantas (29.5)
gases de efecto invernadero están aumentando, provocando
preocupación acerca de sus posibles impactos sobre el clima En general, las plantas responden al aumento de CO2 atmosfé-
de la Tierra. rico con tasas más altas de fotosíntesis y con el cierre parcial
de estomas. Estas respuestas aumentan la eficiencia del uso
Aumento de las concentraciones atmosféricas del agua. Las respuestas a la exposición a largo plazo varían, e
de CO (29.2) incluyen una mayor asignación de carbono a la producción de
las raíces, una menor asignación a la producción de las hojas y
2 una reducción de la densidad estomática. Los científicos están
estudiando los efectos a largo plazo sobre la productividad pri-
Las observaciones directas que comenzaron en 1958 revelan maria neta.
un aumento exponencial en la concentración atmosférica de
CO2. El aumento es el resultado directo de la combustión Cambio climático global (29.6)
de combustibles fósiles y de la deforestación para la agricul-
tura.

Destino de las emisiones de CO (29.3) El dióxido de carbono es un gas de efecto invernadero. Atrapa
2 la radiación de onda larga emitida desde la superficie de la Tie-
rra, calentando la atmósfera. Las concentraciones atmosféri-
Del CO2 liberado por la combustión de los combustibles fósiles cas de CO2 en aumento y otros gases de efecto invernadero
y la deforestación de la tierra, solamente aproximadamente un podrían aumentar la temperatura media global en unos 1,4 ºC
60 por ciento permanece en la atmósfera. El resto es absorbi- a 5,8 ºC hacia el año 2100. El calentamiento no será uniforme
do por los océanos y por los ecosistemas terrestres. Los cálculos en la Tierra. Se ha pronosticado que el mayor calentamiento se
de la difusión de CO2 en las aguas superficiales proporcionan producirá durante los meses de invierno en las latitudes sep-
una estimación de la absorción por parte de los océanos. Se tentrionales. Se pronostica una mayor variabilidad del clima,
calcula que la absorción de carbono por los ecosistemas terres- lo cual incluye cambios en las precipitaciones y frecuencia de
tres es la diferencia entre ingresos a la atmósfera, concentra- tormentas. La entrada de sulfatos y otros aerosoles de fuentes
ciones atmosféricas y absorción por parte de los océanos. provenientes del ser humano actúa para reducir la entrada de
radiación solar a la superficie de la Tierra, y así reducir el
Absorción oceánica (29.4) calentamiento.

Más del 85 por ciento del volumen oceánico está constituido
por aguas profundas (>200 m de profundidad). El dióxido de

www.FreeLibros.org|680 Novenaparte Ecologíahumana

Cambio climático y ecosistemas (29.7) Ecología global (29.12)

La distribución y abundancia de especies cambiará cuando Para comprender el efecto del aumento de las concentraciones

cambien la temperatura y las precipitaciones. El cambio en el de los gases de efecto invernadero en la atmósfera y el cambio

clima influirá en la capacidad competitiva de las especies y por climático global, tenemos que estudiar a la Tierra completa

lo tanto cambiará los patrones de zonación y sucesión de la como un sistema único y complejo.

comunidad. Los procesos del ecosistema como la descomposi- Preguntas de estudio
ción y la circulación de nutrientes son sensibles a la tempera-

tura y la humedad y el clima cambiante los afectará. 11. ¿Por qué se llama al CO2 gas de efecto invernadero?
12. ¿Cuáles son las principales fuentes de gases de efecto
Distribución de ecosistemas (29.8)
invernadero, especialmente de CO2?
Los cambios en el clima también cambiarán la distribución y 13. No todo el CO2 liberado a la atmósfera permanece allí.
abundancia de los ecosistemas terrestre y acuático. Estos cam-
bios en la distribución del ecosistema influyen en los patrones ¿Qué ocurre con el resto?
globales de la diversidad de vegetales y animales.
14. ¿De qué manera el alto nivel de CO2 influye en las tasas de
fotosíntesis y transpiración?

Cambio climático y nivel del mar (29.9) 15. ¿Qué limita la transferencia de CO2 desde las aguas super-
ficiales del océano a las aguas profundas?
El nivel del mar actualmente se está elevando globalmente a
una velocidad promedio de 1,8 mm por año. Se estima que el 16. ¿Cómo podrían influir los cambios en el clima (tempera-
calentamiento global provocará un aumento del nivel del mar tura y precitaciones) en la distribución de las especies
de unos 0,88 m hacia el año 2100, cuando las capas de hielos vegetales y animales?
polares se derritan y las aguas del océano más calientes se
expandan. Un aumento del nivel del mar de esta magnitud ten- 17. ¿Cómo podrían influir los cambios en el clima en la dis-
drá importantes efectos sobre la gente que vive en áreas coste- tribución y abundancia de los ecosistemas terrestres?
ras. Además, el aumento del nivel del mar afectará a los
ecosistemas costeros como playas, estuarios y manglares. 18. ¿Cómo está cambiando actualmente el nivel del mar?

Cambio climático y agricultura (29.10) 19. ¿De qué manera el calentamiento global influirá sobre
los niveles del mar?

10. ¿Cómo podría influir el aumento de los niveles del mar
en las poblaciones humanas y en los ambientes costeros?

El cambio climático afectará a la producción agrícola global. 11. ¿Cómo podrían influir los cambios climáticos en la pro-
ducción agrícola? ¿Cómo influirán los niveles de CO2 en
Reducciones en la producción de cultivos de condiciones más el aumento en la producción de cultivos?

secas en parte serán compensadas por aumentos en las tasas 12. ¿Cómo podría influir el cambio climático en la salud
humana, tanto directa como indirectamente?
de fotosíntesis bajo altos niveles de CO2 atmosférico; sin
embargo, los modelos actuales proyectan una disminución del

5 por ciento en la producción global de cultivos de cereales. Bibliografía adicional
Esta disminución no se distribuye de forma uniforme. Los paí-
ses desarrollados en latitudes medias obtendrán un ligereo Bazzaz, F. A. 1996. Plants in changing environments: Linking
aumento, mientras que la producción en los países en desa- physiological, population, and community ecology. New
rrollo en los trópicos, disminuirá. El resultado será mayores York: Cambridge Univ. Press.
hambrunas.
Este libro proporciona muchos ejemplos excelentes de enfo-
Cambio climático y salud humana (29.11) ques experimentales que examinan la respuesta de las espe-
cies de plantas a los altos niveles de dióxido de carbono.
El cambio climático tendrá efectos directos e indirectos Graedel, T. E., and P. J. Crutzen. 1995. Atmosphere, climate, and
sobre la salud humana. Se espera el aumento de las tasas de change. Scientific American Library. New York: W. H. Freeman.
mortalidad como resultado de muertes relacionadas con el Excepcional introducción al tema del cambio climático
calor asociadas a enfermedades respiratorias y cardiovascu- global.
lares. Los efectos indirectos sobre la salud incluyen un Houghton, J. 1997. Global warming: The complete briefing.
aumento de la mortalidad y lesiones por desastres naturales Cambridge, UK: Cambridge University Press.
relacionados con el clima, y también por cambios en la die- Versión condensada de los hallazgos del informe IPCC men-
ta y la nutrición como resultado de los cambios en la pro- cionado a continuación y escrito por el presidente del IPCC.
ducción agrícola. También se verán afectadas las tasas de Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC)
distribución y de transmisión de enfermedades infecciosas Tercer informe de evaluación-Cambio climático. 2001. Dispo-
transmitidas por insectos que están directamente relaciona- nible en http://www.ipcc.ch/.
das con el clima, como la malaria. Resumen del informe de evaluación del IPCC disponible
en línea en la página web indicada arriba. El resumen pro-
porciona una revisión amplia sobre el tema del cambio cli-

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