miércoles, 7 de agosto de 2013

20 ECOTONOS, BIOREGIONES, ECOREGIONES, ECOZONAS Y GAYA

A parte de los biomas, existen otras agrupaciones meta-ecosistemicas, es decir, entidades que se definen agrupando ecosistemas semejantes, que pueden ser más grandes o más pequeñas de los biomas, la mayoría definidas más recientemente, pero otras, siendo más antiguas que los biomas definidos los los libros de texto clásicos de ecología universitaria.

20.1 Ecotonos

Hemos discutido una gran variedad de ecosistemas terrestres y en la siguiente unidad discutiremos los acuáticos, con el tradicional problema de las categorías humanas, y es que los describimos como si fueran compartimentos estancos, asilados unos de otros, pero al interior de los paisajes, los ecosistemas forman un conjunto que se transforma de manera gradual y paulatina, integrándose unos a otros mediante unas fronteras poco definidas llamadas ecotonos. Incluso cuando existe una frontera clara, los animales que viven allí pueden pasar de un lugar a otro fácilmente en un continuo vital (Armand, 1992; Attrill & Rundle, 2002; Cieraad & McGlone, 2014).

Los ecotonos varían en tamaño, por ejemplo las zonas de frontera de los cultivos que dan hacia los bosques. Otros ecotonos o pueden ser muy extensos y distribuidos de manera poco homogénea. Por ejemplo en la gran frontera entre la tundra y el bosque boreal, el ecotono se manifiesta con la presencia de parches de bosque de coníferas, o por arboles dispersos en ciertos promontorios. Otros ecotonos son realmente grandes y pueden ser considerados como biomas en propio derecho pero con más matices.

Otros ecotonos son más conspicuos y característicos, por ejemplo la zona de intermareas, o los terrenos inundables de agua dulce y salda son ecotonos también. Los ecotonos presentan ciertos fenómenos de importancia, tanto en la ecología como en la taxonomía y la biología evolutiva por una razón importante, debido a que las condiciones de los ecotonos son intermedias, los seres vivos que viven allí pueden presentar adaptaciones para vivir en cualquiera de los biomas que generan esa frontera. 

Los ecotonos o ecosistemas de frontera no son estáticos, al depender de las condiciones climáticas y al estar estas en constante cambio, los ecotonos pueden desplazarse hacia el interior de un ecosistema a expensas del otro. Un ejemplo de esto son los ecotonos entre los desiertos y las praderas tropicales semiáridas, en las que el ecotono ha avanzado a medida que el desierto se expande en los últimos 50 años.  Dada la extrema gradulidad generada por los ecotonos, los ecólogos han creado una nomenclatura que abarca grandes regiones, así como regiones medianas y pequeñas de distribución ecológica que aun así, siguen siendo mas grande que un ecosistema.

Referencias básicas: (Begon et al., 2006; Belk & Maier, 2013; Hoefnagels, 2015; Mackean & Hayward, 2014; Mader & Windelspecht, 2015, 2018; Mader, 2010; Mason et al., 2014; Molles, 2013; E. Odum & Barrett, 2004; Reece et al., 2014; Sadava et al., 2014; Simon et al., 2013; E. Solomon et al., 2014; Starr et al., 2013)

20.2 Bioregión

Una biorregión es un área ecológica y geográficamente definida que es más pequeña que una ecozona, pero más grande que una ecorregión o un ecosistema, en el esquema de clasificación del WWF. También hay un intento de utilizar el término en un sentido generalista menos generalizado, similar a los términos "área biogeográfica" o "unidad biogeográfica" (Alexander, 1990; Paasi, 2010; Parsons, 1985; Roseland, 1997).

20.3 Ecorregión

Las ecorregiones cubren áreas relativamente grandes de tierra o agua y contienen conjuntos característicos y geográficamente distintos de comunidades y especies naturales. La biodiversidad de flora, fauna y ecosistemas que caracterizan una ecorregión tiende a ser distinta de la de otras ecorregiones. En teoría, la biodiversidad o ecorregiones de conservación son áreas relativamente grandes de tierra o agua donde la probabilidad de encontrar diferentes especies y comunidades en cualquier punto dado permanece relativamente constante, dentro de un rango aceptable de variación (ampliamente indefinido en este punto). 

Tres advertencias son apropiadas para todos los enfoques de mapeo bio-geográfico. En primer lugar, ningún marco biogeográfico único es óptimo para todos los taxones. Las ecoregiones reflejan el mejor compromiso para el mayor número posible de taxones. En segundo lugar, las fronteras de la ecorregión rara vez forman bordes abruptos; Más bien, los ecotonos y los hábitats de mosaico los atan. En tercer lugar, la mayoría de las ecorregiones contienen hábitats que difieren de su bioma asignado. Las provincias biogeográficas pueden originarse debido a diversas barreras. Algunos físicos (tectónica de placas, máximos topográficos), algunos climáticos (variación latitudinal, rango estacional) y algunos químicos relacionados con el océano (salinidad, niveles de oxígeno) (Allen-Gil, Gilroy, & Curtis, 1995; Chapin, 2004; Naiman et al., 2002; Omernik, 2004; Teixeira et al., 2001).

Una ecorregión es un "patrón recurrente de ecosistemas asociados con combinaciones características de suelo y forma de relieve que caracterizan a esa región". Omernik (2004), desarrolla esto definiendo las ecorregiones como: "áreas dentro de las cuales hay coincidencia espacial en características geográficas Fenómenos asociados a diferencias en la calidad, la salud y la integridad de los ecosistemas”." Características de los fenómenos geográficos "pueden incluir la geología, la fisiografía, la vegetación, el clima, la hidrología, la fauna terrestre y acuática y los suelos y pueden o no incluir Los impactos de la actividad humana (por ejemplo, patrones de uso de la tierra, cambios en la vegetación). Existe una correlación espacial significativa, pero no absoluta, entre estas características, haciendo de la delimitación de las ecorregiones una ciencia imperfecta. Otra complicación es que las condiciones ambientales a través de un límite de ecorregión pueden cambiar muy gradualmente. La transición entre la pradera y el bosque en el medio oeste de los Estados Unidos, lo que dificulta la identificación de un límite divisor exacto. Tales zonas de transición se llaman ecotonos.

El uso del término ecorregión es una consecuencia de un aumento de interés en los ecosistemas y su funcionamiento. En particular, hay conciencia de las cuestiones relativas a la escala espacial en el estudio y la gestión de los paisajes. Es ampliamente reconocido que los ecosistemas interrelacionados se combinan para formar un todo que es "mayor que la suma de sus partes". Hay muchos intentos de responder a los ecosistemas de manera integrada para lograr paisajes "multifuncionales", y varios grupos de interés de los investigadores agrícolas a los conservacionistas están utilizando la "ecorregión" como una unidad de análisis. El "Global 200" es la lista de ecorregiones identificadas por WWF como prioridades para la conservación. Movimientos basados en la ecología como el biorregionalismo sostienen que las ecorregiones, en lugar de límites políticos definidos arbitrariamente, proporcionan una base mejor para la formación y gobernanza de las comunidades humanas y han propuesto ecorregiones y cuencas hidrográficas como base para iniciativas de democracia biorregional (Olson & Dinerstein, 1998, 2002; Olson et al., 2000).

20.4 Ecozona

La madre de toda distribución biogeográfica es la ecozona, y es gracioso porque no es tan famosa como el bioma. Las ecozonas son realmente grandes, ya que agrupan casi a los propios continentes “el paleártico es el más absurdo de todos agrupando casi toda Eurasia”. Las ecozonas fueron definidas en el siglo XIX por el codescubridor de la Selección Natural, Alfred Russel Wallace, aunque el concepto fue definido originalmente como regiones zoogeográficas (McKinney, 1966; Procheş, 2005; Rueda, Rodríguez, & Hawkins, 2013; Schmidt, 1954).

Un reino biogeográfico o ecozona es la división biogeográfica más amplia de la superficie terrestre de la Tierra, basada en patrones distributivos de organismos terrestres. Se subdividen en ecorregiones, que se clasifican en biomas o tipos de hábitat (Olson et al., 2001; J Schultz, n.d.; Jürgen Schultz, 2005; Udvardy & Udvardy, 1975). Los reinos delimitan grandes áreas de la superficie de la Tierra dentro de las cuales los organismos han estado evolucionando en relativo aislamiento durante largos períodos de tiempo, separados entre sí por rasgos geográficos, como los océanos, los desiertos o las altas montañas que constituyen barreras a la migración. Como tal, las designaciones de los reinos biogeográficos se usan para indicar agrupaciones generales de organismos basadas en su biogeografía compartida. Los reinos biogeográficos corresponden a los reinos florísticos de la botánica o regiones zoogeográficas de la zoología. Los reinos biogeográficos se caracterizan por la historia evolutiva de los organismos que contienen. Son distintos de los biomas, también conocidos como tipos de hábitats principales, que son divisiones de la superficie de la Tierra basadas en la forma de vida, o la adaptación de animales, hongos, microorganismos y plantas a las condiciones climáticas, del suelo y de otras condiciones. Los biomas se caracterizan por una vegetación climax similar. Cada reino puede incluir una serie de diferentes biomas. Un bosque húmedo tropical en América Central, por ejemplo, puede ser similar a uno en Nueva Guinea en su tipo de vegetación y estructura, clima, suelos, etc., pero estos bosques están habitados por animales, hongos, microorganismos y plantas con Muy diferentes historias evolutivas. Los patrones de distribución de los organismos vivos en los reinos biogeográficos del mundo fueron moldeados por el proceso de la tectónica de placas, que ha redistribuido las masas terrestres del mundo sobre la historia geológica.

Si emplearamos las palabras de la taxonomía, los biomas serían entidades fenéticas y polifiléticas, construidas porque parecen semejantes aun cuando poseen orígenes evolutivos diferentes; mientras que las ecozonas son filogenéticas y monofiléticas, y se construyen en tanto poseen un pasado evolutivo y geológico muy concreto.

20.5 Gaya

La conjunción de todos los biomas terrestres y los ecosistemas acuáticos conforma lo que se denomina esfera de la vida o biosfera. La biosfera es la capa del planeta Tierra capaz de sustentar vida. Al igual que sucede con todas las especies al interior de una comunidad, todos los ecosistemas de la biosfera se encuentran vinculadas con relaciones extremadamente complejas. Lo que sucede en la tundra ártica puede afectar al resto del planeta. Un ejemplo es que en el permafrost de la tundra ártica se encuentra almacenado grandes cantidades de metano, un gas de invernadero más poderoso que el dióxido de carbono. El calentamiento global trae consigo el derretimiento del permafrost y por lo cual la liberación de grandes cantidades de metano. Lo anterior genera un círculo vicioso que acelera el efecto de invernadero del planeta. Las selvas húmedas tropicales sirven como los pulmones del planeta, generando grandes cantidades de oxígeno, los terrenos inundables por otro lado sirven como los riñones del planeta filtrando componentes que podrían eutrofizar cuerpos de agua e inclusive las mismas costas del océano.

Debido a que todos los ecosistemas conforman un todo integrado y autorregulado algunos autores han propuesto la hipótesis de Gaya (Adams & Morelan, 1995; Forman, 1990; Huggett, 2009; Rushton, n.d.; Scott, 2009). El punto de la hipótesis de Gaya no es la interacción entre los ecosistemas del planeta, aspecto que es evidente en sí mismo, sino el punto de que la biosfera funciona como un gran supeorganismo que está vivo y busca mantenerse como tal. Gaya modifica los ambientes del planeta para desarrollarse y prosperar. Muchos otros autores han criticado debido a que se propondría que el planeta tuviera una superconciencia o algo parecido, además de que la biosfera no cumple con las condiciones biológicas de una especie “aunque en mi opinión tales reparos son irrelevantes”. En lo personal es posible aceptar la hipótesis de Gaya en base al principio de Le Chatelier “Un sistema en equilibrio tienen a responder ante los estímulos para mantener el equilibrio”. Una vez establecido un sistema ecológico este se mantiene y responde solo cuando algo rompe el equilibrio, no como si existiera una supermente que lo planea todo, sino por las mismas fuerzas de la química y la física que mantienen el equilibrio de sustancias en un vaso de agua.

Actualmente la mayor amenaza para muchos ecosistemas del planeta es la especie humana. La capacidad de los humanos de adaptar el ambiente a sus necesidades ha conllevado a la desaparición casi absoluta de varios tipos de ecosistemas, como le ha ocurrido a las praderas templadas de América del Norte. El problema con nosotros es que somos un estímulo en crecimiento sostenido, somos una Hidra de Lerna (De Duve & Pizano, 1995), acabar con una población no afecta al resto de la especie que sigue prosperando. El consumo creciente de recursos en un ambiente limitado, y en donde la avaricia, la falta de juicio o la locura de gobernantes y gobernados hace que los recursos sean aprovechados de manera poco eficiente. En mi opinión la solución, solo puede acercarse por dos rutas, la primera seria encontrar una manera de controlar nuestra población de manera racional, de forma tal que la tasa de natalidad, de envejecimiento y de muerte se equiparen, o simplemente tendremos que poner nuestros ojos de manera seria en el espacio.

Los demás planetas no tienen seres vivos, las operaciones de minería e industria no tendrían problemas ecológicos ante los cuales tener que responder. Los planetas gaseosos tienen el potencial de servir como fuentes de energía infinita. Metales raros en el planeta y con utilidad industrial son fáciles de encontrar en asteroides. Puede ser un sueño, pero si los humanos en lugar de destruir la vida lográramos hacer que esta colonizara otros mundos, podríamos encontrar una razón de ser para nuestra existencia como especie.

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