El tema emergente de los paisajes térmicos

Por: James I. Watling

Universidad John Carroll, Cleveland, Ohio, USA. jwatling@jcu.edu

Un cambio ambiental importante en paisajes antrópicos es el reemplazo del bosque, con sus temperaturas relativamente bajas y homogéneas, por coberturas de tierra más cálidas y térmicamente más variadas (Figura 1). De hecho, la temperatura puede variar más de 10 °C durante el día en pocos metros entre el borde de un bosque y un portero (Figura 2). Este cambio en el “paisaje térmico” puede representar un filtro importante para muchas especies, sobre todo en los trópicos, donde las especies evolucionaron en un rango de temperaturas más estrecho que las especies de regiones más templadas.

Figura 1. Área recién deforestada, cuyas temperaturas son más altas y más variables que el bosque remanente al fondo.
Figura 2. Imagen térmica del borde entre el bosque (colores fríos) y un potrero (colores calientes), indicando las ‘manchas calientes’ en amarillo donde las temperaturas de la superficie puede sobrepasar los 50 °C.

Los animales ectotermos, especies como la mayoría de los peces, artrópodos, anfibios y reptiles (Figura 3), no mantienen una temperatura corporal metabólicamente constante. En cambio, su temperatura corporal, y consecuentemente, su actividad, varían según la temperatura ambiental donde se encuentren. Así, si su temperatura corporal se acerca a sus “límites térmicos críticos”, los individuos se verán obligados a dejar de hacer actividades importantes como el forrajeo o la búsqueda de refugio. En casos extremos, los individuos pueden llegar a morir si las temperaturas se mantienen altas por demasiado tiempo. Este proceso a nivel poblacional puede resultar en la redistribución de especies y comunidades biológicas en paisajes modificados.

Figura 3. Los anfibios y reptiles son vulnerables a los cambios térmicos en paisajes antrópicos.

En los últimos años, he trabajado con varios estudiantes en Colombia para entender las consecuencias de dichos cambios en el paisaje térmico para los anfibios y reptiles. Nuestros hallazgos indican que las especies con menor tolerancia a temperaturas altas son especialmente sensibles a los efectos negativos de la pérdida y fragmentación del bosque. En cambio, especies con “límites térmicos críticos” más altos pueden resistir las temperaturas altas y persistir en las coberturas de tierra intervenidas. También encontramos evidencias de que las especies con menor tolerancia a las temperaturas altas son más susceptibles a la creación de bordes forestales.

El estudio del paisaje término se ha vuelto más relevante que nunca dentro del contexto del cambio climático global. Para ello, el estudio de gradientes ambientales altitudinales es particularmente valioso, al representar un “laboratorio biológico” natural (Figura 4). En particular, el paisaje término está típicamente asociado con la altitud: la temperatura promedio del aire desciende alrededor de 6.5 °C por cada 1000 m de aumento en altitud. Sin embargo, dicha variación altitudinal puede depender de (e interaccionar con) la transformación antrópica del paisaje. El resultado es un paisaje térmico altamente cambiante dependiendo tanto de la altitud como del grado de perturbación del paisaje. En algunos casos, especies restringidas a los bosques de tierras bajas aprovechan las temperaturas más suaves de las zonas intervenidas en tierras altas, y sus abundancias pueden llegar a ser mayores en estas coberturas intervenidas que en el bosque. Esto se debe a que las especies tienen temperaturas preferidas, y el cambio de uso de suelo a lo largo del gradiente altitudinal puede “forzarlas” a refugiarse en aquellas coberturas que presentan dichas temperaturas preferidas.

Figura 4. Las montañas tropicales son paisajes térmicos altamente variables, sobre todo en áreas con intervención antrópica.

Evolutivamente, es común que los anfibios y reptiles tengan una capacidad de adaptación limitada en cuanto su ecología térmica, sobre todo a temperaturas altas. De hecho, en nuestro laboratorio hemos documentado disminuciones en la abundancia de una especie forestal en zonas protegidas de tierras bajas, mientras que las poblaciones en puntos más altos están logrando mantenerse. Algunas especies pueden amortiguar los cambios térmicos debido al cambio climático escogiendo macro- o micro-hábitats en base a sus condiciones ambientales. Sin embargo, las limitaciones térmicas evolutivas sugieren que la interacción entre el cambio climático y el cambio paisajístico puede representar una grave amenaza para especies tropicales en el futuro. Por tanto, preservar el bosque nativo e incentivar la sucesión secundaria pueden ser estrategias importantes para permitir a las especies moverse entre los paisajes térmicamente más amigables.

Referencias

  • Nowakowski, A.J., Watling, J.I., Whitfield, S.M., Todd, B.D., Kurz, D.J., Donnelly, M.A. 2016. Tropical amphibians in shifting thermal landscapes under land use and climate change. Conservation Biology 31:96-105.
  • Nowakowski, A.J., Watling, J.I., Thompson, M.E., Brusch, G.A., Catenazzi, A.l., Whitfield, S.M., Kurz, D.J., Suárez-Mayorga, A., Aponte-Gutiérrez, A.F., Donnelly, M.A., Todd, B.D. 2018. Thermal biology mediates responses of amphibians and reptiles to habitat modification. Ecology Letters 21:345-355.
  • Tuff, K.T., Tuff, T., Davies, K.F. 2016. A framework for integrating thermal biology into fragmentation research. Ecology Letters 19:361-374.

Reseña del autor

James I. Watling (izda) es profesor asociado de la Universidad John Carroll en Cleveland, Ohio, USA. Con sus estudiantes y colaboradores, integra observaciones de campo, experimentos y modelaje espacial para entender cómo responden las especies al cambio global.

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Perturbaciones antrópicas, reordenamientos biológicos y prestación de servicios y servicios ecosistémicos en los bosques tropicales

Por: Marcelo Tabarelli, Inara R. Leal

Departamento de Botánica, Universidad Federal de Pernambuco, Recife, Pernambuco, Brasil. marcelotabarelli9@gmail.com, inara.leal@ufpe.br

Las perturbaciones antropogénicas modifican la diversidad biológica a diferentes niveles de organización (desde las poblaciones hasta los ecosistemas), determinando así  la capacidad de los paisajes antrópicos para mantener biodiversidad y proporcionar servicios ecosistémicos de relevancia local y global. En el caso de los bosques tropicales, las principales perturbaciones incluyen: (1) pérdida y fragmentación de hábitat, (2) extracción de productos forestales, (3) caza, (4) incendios, y (5) extremos climáticos asociados con cambios globales. Individualmente o en conjunto, estos procesos están causando la disminución de poblaciones de plantas y animales y la extirpación de especies sensibles a perturbaciones en diferentes escalas espaciales (especies denominadas “perdedoras”). También han provocado la proliferación de especies adaptadas a las perturbaciones (especies “ganadoras”). A menudo, estos procesos también causan la pérdida y/o alteración de las interacciones planta-animal, particularmente la polinización, herbivoría, y la depredación y dispersión de semillas, así como la eliminación de especies clave, y la reorganización taxonómica, funcional y filogenética de las comunidades. Otros cambios ecológicos bien documentados en paisajes antrópicos incluyen: (1) la homogeneización biológica (i.e. pérdida de diversidad beta), (2) el colapso de la biomasa, (3) la pérdida (homogenización) de la estructura forestal, (4) los cambios en los patrones del ciclo de nutrientes y (5) los cambios en el suministro de servicios ecosistémicos. Sin embargo, la intensidad de estas respuestas varía ampliamente entre bosques.

Una hipótesis en la que hemos trabajado en los últimos años es que los bosques que han sido expuestos históricamente a perturbaciones naturales y antropogénicas más intensas son más resistentes y resilientes a las perturbaciones antrópicas contemporáneas. Esto es debido a que usualmente albergan un mayor porcentaje de especies adaptadas a perturbaciones, como las plantas pioneras. Los bosques secos que se encuentran en el límite de la distribución ecológica de los bosques tropicales y los que están expuestos regularmente a fenómenos como los huracanes, son un buen ejemplo. Dado que inmensas regiones de bosque tropical ya se han consolidado efectivamente como paisajes antrópicos y muchos bosques tropicales relativamente bien conservados deben afrontar la misma suerte, los científicos y conservacionistas han realizado un gran esfuerzo para buscar alternativas, directrices y enfoques para el uso de la tierra capaz garantizar y conciliar la actividad económica, la persistencia de la biodiversidad, la prestación de servicios y la calidad de vida de las poblaciones humanas. Así, han surgido conceptos innovadores, como el de los “corredores de biodiversidad”, “paisajes inteligentes”, “paisajes amigables con la biodiversidad” y “paisajes óptimos”. La efectividad práctica y la viabilidad de estos enfoques es un tema de constante debate académico y claramente un desafío político, económico y social. De particular preocupación es el alto costo de oportunidad de los bosques tropicales en comparación con otras formas de uso de la tierra, como la producción de productos básicos (por ejemplo, cereales, carne, biocombustibles). El aumento de la población humana y el aumento del consumo per cápita deberían seguir ejerciendo presión sobre los bosques tropicales restantes, mientras que las iniciativas de restauración y las transiciones demográficas (e.g., del campo a la ciudad) deberían crear oportunidades para la persistencia de los bosques en paisajes antropogénicos. En resumen, podríamos considerar los bosques tropicales como biotas en transición hacia paisajes con menor cobertura forestal y calidad de hábitat (e.g., bosque maduro), pero también considerar el camino inverso, es decir, paisajes que adquieren una mayor cobertura forestal. Es en este contexto que los nuevos arreglos de biodiversidad (muchos de ellos transitorios) y los enfoques de conservación y desarrollo sostenible están en diálogo. Entre los temas que surgen está el equilibrio entre los servicios y a medida que los paisajes antrópicos acumulan especies ganadoras, incluidas especies exóticas, pero también especies nativas no forestales. De la misma manera, este equilibrio debe observarse en situaciones donde el bosque comienza a ganar espacio en paisajes antrópicos. Destacamos aquí los servicios y perjuicios asociados con la calidad de vida de las poblaciones humanas locales (e.g., el control de plagas y la proliferación de vectores de enfermedades, respectivamente) y la capacidad productiva de los paisajes antrópicos (e.g., la provisión de diásporas para la regeneración de bosques y el aumento de la aridez, respectivamente). Comprender el papel de los nuevos ensambles biológicos, en particular los ensambles modificados funcionalmente, puede ser decisivo para el futuro de los bosques tropicales en el antropoceno.

Referencias

  • Arroyo-Rodríguez, V., Fahrig, L., Tabarelli, M., Watling, J.I., Tischendorf, L., Benchimol, M., Cazetta, E., Faria, D., Leal, I.R., Melo, F.P.L, Morante-Filho, J.C., Santos, B.A., Arasa-Gisbert, R., Arce-Peña, N., Cervantes-López, M.J., Cudney-Valenzuela, S., Galán-Acedo, C., San-José, M., Vieira, I.C.G., Slik, J.W.F., Nowakowski, J., Tscharntke, T. 2020. Designing optimal human-modified landscapes for forest biodiversity conservation. Ecology Letters 23:1404–1420.
  • Melo, F.P.L., Arroyo-Rodríguez, V., Fahrig, L., Martínez-Ramos, M., Tabarelli, M. 2013. On the hope for biodiversity-friendly tropical landscapes. Trends in Ecology and Evolution 28: 461-468.
  • Oliveira, F.M.P., Andersen, A.N., Arnan, X., Ribeiro-Neto, J.D., Arcoverde, G.B., Leal, I.R. 2019. Effects of increasing aridity and chronic anthropogenic disturbance on seed dispersal by ants in Brazilian Caatinga. Journal of Animal Ecology 88: 870-880.

Reseña de los autores

Marcelo Tabarelli. Mi investigación se centra en entender cómo las especies y conjuntos de árboles tropicales responden a las perturbaciones humanas, así como las implicaciones que dichas respuestas tienen para la conservación de la biodiversidad y la provisión de servicios ecosistémicos en paisajes modificados por humanos. La investigación cubre estudios focales de doctorado y maestría (Amazonia, Bosque Atlántico, bosque seco de Caatinga), pero también revisiones y síntesis. Prestamos especial atención a procesos generalizados como el empobrecimiento y la homogeneización a nivel de la comunidad, la aparición de nuevos ensamblajes, los reemplazos de ganadores y perdedores, las alteraciones crónicas, la sucesión regresiva y las alteraciones de las interacciones planta-animal (dispersión de semillas y polinización).

Inara R. Leal. Licenciada en Ciencias Biológicas por la Universidade Federal de Santa Catarina (1990), magíster y doctorado en Ecología por la Universidade Estadual de Campinas (1994 y 1998) y postdoctorado por el CSIRO-Australia (2010 y 2014). Desde 2002 soy profesora de la Universidade Federal de Pernambuco. Mi investigación se centra en comprender cómo las perturbaciones antropogénicas afectan las interacciones entre plantas y animales, y tengo particular experiencia trabajando con hormigas. Realizo mi investigación en los dos ecosistemas más importantes del noreste de Brasil, el bosque atlántico y el bosque seco de Caatinga, ambos altamente alterados por la actividad humana. Soy miembro de la Asociación de Biología Tropical y Conservación desde 1998, de la Sociedad Ecológica de América desde 2000 y de la Associação Brasileira de Ecologia desde 2012.

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Restauración ecológica: una herramienta de conservación fundamental

Por: Pedro Brancalion

Departamento de Ciencias Forestales. Universidade de São Paulo, São Paulo, Brasil. pedrobrancalion@gmail.com

Conservar la biodiversidad requiere conservar sus flujos, tanto en el espacio como en el tiempo. La naturaleza cambia constantemente y requiere un enfoque dinámico para que pueda conservarse adecuadamente. Los paisajes agrícolas tropicales son muy dinámicos en términos de cambios en el uso de la tierra, pero crean un estancamiento biológico, restringiendo el flujo de energía, especies y genes. En este contexto, la restauración ecológica puede contribuir en gran medida a la conservación de la biodiversidad en paisajes antrópicos, ya que permite la recreación de flujos entre fragmentos de vegetación nativa.

La restauración ecológica implica la conversión de suelos dedicados a usos humanos (e.g. agricultura) en vegetación nativa, y requiere un enfoque holístico y multidisciplinario. La restauración requiere importantes inversiones de tiempo y dinero, y la aplicación de métodos de recuperación adecuados, así como el monitoreo a largo plazo del proceso. En este contexto, varios proyectos de restauración han fracasado, incluso cuando están fuertemente alentados por buenas intenciones, porque utilizan enfoques simplistas del problema, como en los casos en que se cree que la simple plantación de árboles puede resolver problemas socioambientales complejos, o cuando la restauración de un área pequeña se cree que impactará procesos ecológicos a escalas espaciales más amplias.

Junto a mis colegas y estudiantes, he buscado fomentar la restauración exitosa para la conservación de la biodiversidad mediante la realización de investigaciones sobre por qué, dónde y cómo restaurar. Con respecto al “por qué restaurar”, he estado recopilando evidencia del potencial de la restauración para generar múltiples beneficios para la biodiversidad y el bienestar humano, buscando aumentar la base de evidencia sobre cómo la restauración puede ser una solución pragmática para resolver problemas. He investigado dónde la restauración puede maximizar ciertos beneficios, mediante el desarrollo de modelos multicriterio para la priorización espacial. He desarrollado estudios a múltiples escalas, incluyendo estudios realizados en las cuencas hidrográficas de la región donde vivo, el bosque Atlántico de Brasil, la región Pantropical y todo el planeta.

Aunque importante, la definición de sitios prometedores para la restauración no implica que sus beneficios potenciales se obtengan automáticamente. Para ello, es necesario que el proceso de restauración se lleve a cabo de manera eficiente, recreando una estructura de hábitat adecuada para la recolonización de especies nativas, especialmente las más amenazadas, y la restauración de los procesos ecológicos involucrados en la contribución de la naturaleza a las personas. En este contexto, es fundamental elegir métodos de restauración adecuados al contexto biofísico y social en el que se realiza la restauración e implementar el método elegido mediante procedimientos operativos eficientes. Por esta razón, he realizado varias investigaciones sobre cómo restaurar, incluida la comparación de métodos de restauración en diferentes contextos socioecológicos (e.g., manejar la regeneración natural, plantaciones de árboles, nucleación) y explorar varias opciones para implementar y mantener áreas en restauración (e.g., uso de herbicidas, siembra directa, uso de especies arbóreas comerciales). Con frecuencia, he desarrollado innovaciones para la restauración, creando nuevos modelos para superar las diversas barreras ecológicas, sociales y culturales que restringen la restauración de ecosistemas a gran escala y amplían el menú de opciones que se ofrecerán a los tomadores de decisiones.

Finalmente, también he estado trabajando para desarrollar métodos innovadores y eficientes para el monitoreo de la restauración a gran escala, basados en el uso de las últimas innovaciones en detección remota y la integración de nuevas tecnologías en los procesos de toma de decisiones a nivel de comunidades, empresas, ONGs y gobiernos. En conclusión, he buscado desarrollar la restauración de ecosistemas como un uso de la tierra ecológicamente eficiente y económicamente viable que favorezca la inclusión social, en vista de la coexistencia equilibrada de los ecosistemas nativos con la agricultura y la ganadería en paisajes modificados. Sin duda, creo que la restauración puede ser una manera de redención de la humanidad en su relación con la naturaleza.

Referencias

  • Brancalion, P.H.S., Niamir, A., Broadbent, E., Crouzeilles, R., Barros, F.S.M., et al. 2019. Global restoration opportunities in tropical rainforest landscapes. Science Advances 5(7):eaav3223
  • Chazdon, R.L., Brancalion, P.H.S., Lamb, D., Laestadius, L., Calmon, M. et al. 2017. A policy‐driven knowledge agenda for global forest and landscape restoration. Conservation Letters 10:125-132.
  • Holl, K.D., Brancalion, P.H.D. 2020. Tree planting is not a simple solution. Science 368:580-581.

Reseña del autor

Pedro Brancalion. Agrónomo, profesor de forestería tropical en la Universidad de São Paulo, Brasil y vice-coordinador del “Pacto para la Restauración del Bosque Atlántico”. Mi investigación se centra en transformar la restauración en un uso de la tierra económicamente viable con mayor potencial para contribuir a la conservación de la biodiversidad y el bienestar humano. He participado como autor principal y editor revisor del IPBES, y soy parte del consejo científico de numerosos grupos de política ambiental en Brasil. He publicado >170 artículos revisados por pares, soy miembro de la Academia Brasileña de Ciencias, y recibí el Premio Bunge 2018 por servicios ecosistémicos en la agricultura. En 2020, fui incluido como parte de los 100.000 científicos más importantes del mundo.

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Erosión de la biodiversidad como consecuencia de la deforestación en el Bosque Atlántico de Brasil

Por: Deborah Faria, Eliana Cazetta, José Carlos Morante-Filho, Maíra Benchimol

Laboratorio de Ecología Aplicada y Conservación, Programa de Posgraduación en Ecología y Conservación de la Biodiversidad. Universidade Estadual de Santa Cruz, Ilhéus, Bahia, Brasil.

La deforestación es considerada el mayor impulsor del cambio de uso de la tierra, y conduce a la pérdida de especies y a la reestructuración de los ensambles biológicos en paisajes modificados por humanos. Esto es particularmente notable en regiones tropicales donde se concentra la mayor parte de la biodiversidad terrestre. Para comprender hasta qué punto la deforestación a escala de paisaje afecta las diferentes dimensiones de la biodiversidad (taxonómica, funcional y filogenética) en paisajes antropogénicos, nuestro equipo de investigación ha realizado estudios en fragmentos de bosque inmersos en paisajes contrastantes del bosque atlántico brasileño – uno de los “hotspots” de biodiversidad del planeta.

Figura 1. Un fragmento de bosque tropical inmerso en un paisaje deforestado en el Bosque Atlántico del Sur de Bahía, Brasil.

Nuestros estudios evalúan entre 20 y 40 fragmentos de bosque (Figura 1) inmersos en paisajes con cobertura forestal variable (5-80% de cobertura forestal). Dentro de cada fragmento hemos evaluado la estructura del bosque, y los patrones de diversidad de diferentes grupos biológicos (e.g., arbustos, árboles, escarabajos del estiércol, aves y mamíferos) y procesos ecológicos (e.g., herbivoría, dispersión de semillas, reservas de carbono, e interacciones planta-ave). Nuestros resultados indican que la deforestación a escala de paisaje promueve la reestructuración de los ensambles de especies dentro de los fragmentos de bosque remanentes, promoviendo cambios significativos en el funcionamiento del bosque (Figura 2).

Figura 2. La deforestación a escala de paisaje conduce a cambios profundos en la estructura, composición y funcionamiento de los remanentes de bosques maduros (A). Los fragmentos de bosque inmersos en paisajes con menor cobertura forestal (B), están dominados por árboles más delgados, de menor altura y menor densidad de individuos (1), y con mayor apertura en el dosel (2), lo que aumenta la cantidad de luz que entra en el fragmento y cambia el microclima del fragmento. Este cambio en las condiciones de luz influye en la supervivencia de las plantas jóvenes (3), reduciendo el reclutamiento de plántulas (4) y, por lo tanto, la diversidad (riqueza y abundancia) de especies tolerantes a la sombra, sin cambiar la diversidad de especies intolerantes a la sombra. La reducción selectiva en la diversidad de especies tolerantes a la sombra es mayor en los árboles jóvenes que en los adultos (5); cambios que explican la reducción estructural del bosque (6) y la erosión local de las reservas de carbono (7). El cambio en la composición de especies de plantas conduce a (8) una reducción de la biomasa y la calidad local de los frutos producidos en este bosque – situación que explica parcialmente la reducción de la diversidad local de aves forestales frugívoras (9), lo que lleva a una menor tasa de remoción de frutas y también el número de interacciones entre aves y plantas (10). La mayor representación local de plantas intolerantes a la sombra aumenta la abundancia de artrópodos frugívoros y, con ello, la tasa local de herbivoría.

A medida que avanza la deforestación, la estructura de la vegetación de los remanentes del bosque se reduce y se vuelve similar a los bosques secundarios, es decir, la densidad de árboles y el área basal se reducen, los árboles son más delgados y más pequeños, con una mayor concentración de vegetación en los estratos del bosque inferior mientras que la apertura del dosel aumenta (Figura 2). Tales cambios en las condiciones locales se traducen en interrupciones en el mantenimiento de la biodiversidad y los procesos ecológicos. Específicamente, la disminución de la densidad y riqueza arbórea está regida por una mayor pérdida de especies arbóreas que pueden tolerar bajos niveles de luz (i.e., especies tolerantes a la sombra) y que tienen semillas pequeñas y son dispersadas por animales. Esta descomposición en la diversidad de árboles es más pronunciada en los juveniles que en los adultos. Estos cambios promueven la modificación de la trayectoria sucesional del bosque en paisajes más deforestados. Si bien la abundancia de artrópodos herbívoros aumenta con la deforestación a escala del paisaje, los conjuntos de escarabajos peloteros divergen drásticamente en cuanto a estrategias dietéticas y tamaño corporal en comparación con los que se mantienen en paisajes muy boscosos y compuestos por baja densidad de bordes. La diversidad general de aves se mantiene en paisajes deforestados, aunque se produjeron dinámicas compensatorias, es decir, el reemplazo de especies dependientes del bosque por especies generalistas del hábitat en paisajes menos boscosos. Entre los mamíferos, la deforestación condujo a una disminución en la abundancia local de pequeños mamíferos, mientras que los conjuntos de murciélagos insectívoros aéreos mostraron más actividad en paisajes severamente deforestados.

La deforestación también cambia algunos procesos ecológicos clave. Por ejemplo, la captura de carbono dentro de los fragmentos es menor en paisajes más deforestados, y los fragmentos en estos paisajes producen menos biomasa de frutos y con menor calidad, lo que afecta a las especies frugívoras locales como las aves frugívoras. De hecho, los fragmentos en los paisajes deforestados tienen menos aves frugívoras y las redes ecológicas de plantas y aves son más simplificadas, lo que probablemente reduce la dispersión de semillas. Además, la simplificación de la estructura del bosque conduce a un aumento en el daño foliar por herbívoros en el sotobosque, y algunas familias de plantas sufren un aumento de hasta 5 veces en el daño foliar en paisajes más deforestados.

Un aspecto interesante que hemos observado en campo es que la relación entre la diversidad o el proceso ecológico y la pérdida de bosques no siempre es lineal. Con frecuencia observamos una fuerte disminución en biodiversidad en paisajes con <40% de cobertura forestal (umbral de extinción). Sin embargo, las especies más sensibles, como las aves forestales, requieren mayores porcentajes de bosque (~54%) para persistir en el paisaje.

Finalmente, nuestra investigación en el Bosque Atlántico nos ha permitido identificar algunos mecanismos importantes que operan en paisajes antrópicos. Por ejemplo, los cambios en la estructura del bosque alteran el régimen de luz, disminuyendo la idoneidad local para el establecimiento de especies tolerantes a la sombra, mientras que la diversidad de aves del bosque disminuye en paisajes deforestados como una respuesta combinada de la simplificación de la vegetación y la disponibilidad reducida de alimentos.

Por todo lo anterior, no cabe duda que la prevención de la deforestación es imperativa para salvaguardar las especies que habitan en los bosques. Si no frenamos la deforestación e incrementamos la cobertura forestal en los paisajes más deforestados, el funcionamiento y resiliencia de estos bosques tropicales se verán seriamente amenazados.

Referencias

  • Benchimol, M., Mariano-Neto, E., Faria, D., Rocha-Santos, L., Pessoa, M.S., Gomes, F. S., Talora, D. C., Cazetta, E. 2017. Translating plant community responses to habitat loss into conservation practices: Forest cover matters. Biological Conservation 209:499-507.
  • Morante-Filho, J.C., Arroyo-Rodriguez, V., Pessoa, M., Cazetta, E., Faria, D. 2018. Direct and cascading effects of landscape structure on tropical forest and non-forest frugivorous birds. Ecological Applications 28:2024-2032.
  • Rocha-Santos, L., Pessoa, M.S., Cassano, C.R., Talora, D.C., Orihuela, R.L.L., Mariano-Neto, E., Morante-Filho, J.C., Faria, D., Cazetta, E. 2016. The shrinkage of a forest: Landscape-scale deforestation leading to overall changes in local forest structure. Biological Conservation 196:1-9.

Reseña de los autores

Deborah Faria. Bióloga, con maestría y doctorado en Ecología. He realizado investigaciones sobre ecología y conservación de la biodiversidad en la Mata Atlántica del sur de Bahía, una de las regiones con mayor diversidad del planeta. A través de varios estudios colaborativos, he investigado la influencia de la pérdida de bosques en diferentes dimensiones de la biodiversidad y el papel potencial de la agrosilvicultura del cacao en la conservación de la biota en esta región. deborahuesc@gmail.com

Eliana Cazetta. Profesora  titular de la Universidad Estatal de Santa Cruz. Bióloga de campo, apasionada por las interacciones animal-planta, principalmente la dispersión de semillas. Actualmente busco comprender cómo las acciones humanas afectan las interacciones ecológicas. Madre de dos niños, que me encanta tanto como hacer ciencia. eliana.cazetta@gmail.com

José Carlos Morante Filho. Biólogo, con maestría y doctorado en Ecología y Conservación. Mi investigación busca comprender cómo los cambios en el uso de la tierra pueden afectar los patrones de diversidad de especies en paisajes antrópicos, en particular para entender los efectos directos e indirectos de la pérdida y fragmentación de los bosques sobre diferentes grupos ecológicos. jcmfilho9@hotmail.com

Maíra Benchimol. Profesora asistente de la Universidad Estatal de Santa Cruz. Bióloga con maestría y doctorado en Ecología. Apasionada por los bosques tropicales y la ecología del paisaje. Mi investigación tiene como objetivo comprender cómo la biodiversidad forestal se ve afectada a diferentes escalas por las actividades humanas, a través de estudios en la Amazonia y la Mata Atlántica. mairabs02@gmail.com

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Diseñando paisajes ideales para la biodiversidad y los humanos

Por: Víctor Arroyo-Rodríguez

Escuela Nacional de Estudios Superiores (unidad Mérida) & Instituto de Investigaciones en Ecosistemas y Sustentabilidad (Morelia). Universidad Nacional Autónoma de México. victorarroyo_rodriguez@hotmail.com

Actividades como la agricultura y la ganadería están promoviendo la deforestación de los bosques alrededor del mundo. Dicha pérdida de bosques amenaza la supervivencia de un número cada vez mayor de especies, incluyendo nuestra propia especie. ¿Será posible diseñar paisajes ‘ideales’, que preserven biodiversidad y al mismo tiempo promuevan el bienestar humano? Décadas de investigación en ecología del paisaje demuestran que sí es posible (Figura 1). Los pasos a seguir son relativamente simples:

Figura 1. Esquema de un “paisaje ideal”, con al menos 40% de cobertura forestal, la mayoría distribuida en una gran cantidad de fragmentos de bosque pequeños. Los fragmentos están rodeados por tierras de alta calidad para la biodiversidad, con árboles dispersos y líneas de árboles (cercos vivos) limitando los terrenos. Las áreas abiertas, como los pastizales, cultivos anuales y asentamientos humanos, deben mantener remanentes de vegetación nativa en su interior para que sean más amigables con la biodiversidad. Modificado de Arroyo-Rodríguez et al. (2020).

Paso 1: Detener la deforestación

El primer y más urgente paso es detener la deforestación. La pérdida de bosque es considerada la principal amenaza para la biodiversidad. Por tanto, mantener los bosques no sólo es crucial para la supervivencia de las especies forestales, sino para preservar los bienes y servicios que estas especies proveen.

Paso 2: Aumentar la cubierta forestal

El segundo paso urgente es restaurar el bosque perdido. El bosque remanente en muchas regiones del mundo es insuficiente para asegurar el futuro de la mayoría de las especies. Por tanto, si queremos revertir la actual crisis de biodiversidad debemos redoblar los esfuerzos en restauración para aumentar la cobertura de bosque donde más se necesita. Pero ¿cuánto bosque deberíamos conservar para asegurar la supervivencia de la mayoría de las especies? Revisiones recientes sugieren que una cifra conservadora sería lograr que los bosques ocupen al menos el 40% de la superficie del territorio.

Paso 3: Preservar una gran cantidad de fragmentos de bosque pequeños

¿Qué hay de la configuración espacial del bosque? ¿Deberían los esfuerzos de conservación (paso 1) y restauración (paso 2) enfocarse en pocas áreas grandes, o en muchas áreas pequeñas? La literatura científica sugiere que una estrategia mixta, con algunas áreas forestales grandes y muchas áreas pequeñas, puede ser más efectiva. Los fragmentos de bosque más pequeños son muy valiosos. Incrementar su número en el paisaje no sólo permite conservar muchas especies, también permite reducir la distancia entre fragmentos, lo que facilita el movimiento de las especies (conectividad) a través del paisaje, aumentando la disponibilidad de hábitat y de recursos para las especies.

Paso 4: Mejorar la calidad de las tierras antropogénicas para la biodiversidad

El último, pero no menos importante paso es lograr que las tierras que rodean los fragmentos de bosque, como los campos de cultivo o los asentamientos humanos, sean más ‘amigables’ con la biodiversidad. Para ello, hay que reducir o eliminar la extensión de tierras dañinas para la biodiversidad, como las áreas descubiertas de árboles (e.g. latifundios de monocultivos anuales). Estas tierras reducen la disponibilidad de recursos para las especies y suelen ser bañadas con multitud de agroquímicos altamente tóxicos para plantas y animales. Por otro lado, debemos estimular prácticas de producción de alimentos adaptadas a las condiciones ambientales (e.g. suelo, agua, clima) de la región, para reducir los insumos (e.g. agua) y optimizar los rendimientos. También hay que fomentar el uso de “sistemas agroforestales”, donde los cultivos y/o animales domésticos son combinados con los árboles nativos en la misma tierra. Las plantaciones sombreadas de cacao, café, plantas ornamentales, cardamomo y yerba mate son buenos ejemplos, y existe mucha evidencia de su valor para la vida silvestre. Además de mantener árboles nativos en su interior, otra práctica ‘amigable’ con la biodiversidad es limitar las tierras con cercos vivos, setos o cortavientos. Existe un sinnúmero de artículos científicos demostrando el alto valor de conservación que tienen estas líneas de árboles en el paisaje. Por ejemplo, pueden funcionar como corredores ecológicos, y ofrecer muchos recursos, como alimento, agua, sombra y áreas de anidación.

Y los humanos, ¿Qué ganamos con estos cambios en el paisaje?

Los pasos propuestos aquí no son solo beneficiosos para la vida silvestre, también pueden mejorar el bienestar humano ayudando a mantener importantes bienes y servicios para las personas. Entre otros bienes, los fragmentos de bosque y los elementos arbolados en las tierras productivas pueden proporcionar madera, leña, forraje, plantas comestibles, carne y plantas medicinales para las comunidades locales. Además, el bosque proporciona servicios importantes, como la regulación de las condiciones climáticas, el mantenimiento de la cantidad y calidad del agua, la polinización de los cultivos y el control biológico de plagas. Por todo lo anterior, no cabe duda que hoy contamos con suficiente información científica para diseñar e implementar escenarios de paisajes óptimos tanto para la vida silvestre como para los humanos. Los cuatro pasos discutidos aquí no son excluyentes, sino complementarios. Por tanto, los resultados serán más deseables si se implementan los cuatro pasos simultáneamente. Sin embargo, algunas regiones, como la Amazonía, deben enfocarse en detener la deforestación, mientras que otras regiones, como Los Tuxtlas, deben enfocarse en recuperar la cobertura arbórea perdida y mejorar la calidad de la matriz, y otras, como el bosque Atlántico de Brasil requerirá una combinación de pasos.

Referencias

  • Arroyo-Rodríguez, V., Fahrig, L., Tabarelli, M., Watling, J.I., Tischendorf, L., Benchimol, M., Cazetta, E., Faria, D., Leal, I.R., Melo, F.P.L, Morante-Filho, J.C., Santos, B.A., Arasa-Gisbert, R., Arce-Peña, N., Cervantes-López, M.J., Cudney-Valenzuela, S., Galán-Acedo, C., San-José, M., Vieira, I.C.G., Slik, J.W.F., Nowakowski, J., Tscharntke, T. 2020. Designing optimal human-modified landscapes for forest biodiversity conservation. Ecology Letters 23:1404-1420.
  • Arroyo-Rodríguez, V., Arasa-Gisbert, R., Arce-Peña, N., Cervantes-López, M.J., Cudney-Valenzuela, S.J., Galán-Acedo, C., Hernández-Ruedas, M.A., Rito, K. F., San-José, M. 2019. Determinantes de la biodiversidad en paisajes antrópicos: Una revisión teórica. En: Moreno, C. E. (Ed.) La biodiversidad en un mundo cambiante: Fundamentos teóricos y metodológicos para su estudio. Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo y Libermex. Ciudad de México, pp 65-112. ISBN: 978-607-98479-3-7.
  • Melo, F.P.L., Arroyo-Rodríguez, V., Fahrig, L., Martínez-Ramos, M., Tabarelli, M. 2013. On the hope for biodiversity-friendly tropical landscapes. Trends in Ecology and Evolution 28: 461-468.

Reseña del autor

Víctor Arroyo Rodríguez. Investigador Titular C de la Universidad Nacional Autónoma de México desde 2010. Miembro del Sistema Nacional de Investigadores (nivel III). En 2014 recibí el premio “Distinción Universidad Nacional para Jóvenes Académicos” de la UNAM. Mi investigación se enfoca en entender los factores que determinan el mantenimiento de la biodiversidad en paisajes tropicales fragmentados, y está orientada a generar conocimiento y teoría que sirva de base para diseñar estrategias de conservación de especies en estos paisajes.

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Resiliencia animal: ¿Por qué algunas especies de vida silvestre se asomaron a la ciudad con las cuarentenas?

Por: Miguel A. Gómez Martínez, Camilo E. Sánchez Sarria, Michelle García-Arroyo, Luis-Bernardo Vázquez, Ian MacGregor Fors

En un mundo cada vez más urbano y cada vez más globalizado, patógenos como el coronavirus SARS-CoV-2, causante de la pandemia producida por el COVID-19, son difíciles de controlar. Esta pandemia transformó el estilo de vida de millones de personas que se confinaron en sus hogares con la finalidad de controlar la tasa de contagio del virus. Como resultado del confinamiento de millones de urbanitas a nivel mundial, muchas ciudades se tornaron más calmas. Sorpresivamente, al inicio de las cuarentenas en Europa y Asia, avistamientos atípicos de vida silvestre en algunas ciudades del mundo comenzaron a ser más y más populares en redes sociales y noticieros. De la mano con la dispersión del virus hacia América, llegaron los reportes completamente inesperados de la presencia de especies en ciudades. Algunos de casos llamativos fueron: un puma (Puma concolor) observado apenas tres días después del cierre de actividades en el jardín de un hogar en Los Ángeles (California, EEUU), ciervos sika (Cervus nippon) corriendo por las calles de Nara (Japón), un individuo juvenil de jaguar (Panthera onca) fotografiado “paseando” frente a las instalaciones de un hotel en la Riviera Maya, así como macacos cangrejeros (Macaca fascicularis) en Lopburi (Tailandia) quienes buscaban alimento en la ciudad a causa de falta del alimento que les proveen regularmente los turistas en los templos cercanos a la ciudad.

            Si bien la lista de registros atípicos y, en algunos casos, sorpresivos, de especies en algunas de las “ciudades calmas”, el factor común de la mayoría fue el cambio abrupto en las actividades  humanas, sobretodo en centros urbanos y turísticos. Sin duda, el cambio en nuestra actividad urbana fue inesperado en un principio, reduciendo tráfico, ruido y demás características típicas de nuestras ciudades en condiciones normales. Evidentemente, muchas de las especies que fueron observadas en ciudades tienen poblaciones cercanas a las ciudades y debido a la repentina y masiva disminución de nuestras actividades, entraron a las urbes en busca de comida, o simplemente como parte de sus actividades de desplazamiento, hasta cierto punto anulando la barrera ecológica que implica la urbanización a la vida silvestre. A corto plazo, los animales podrían comenzar a hacer ajustes en sus conductas ante ciudades menos activas y ruidosas, desde la relajación de sus sistemas de alarma, alteraciones en su comportamiento hacia los seres humanos, hasta cambios demográficos. Imaginemos un escenario en el que individuos de alguna especie que habita en una ciudad (o algún área verde urbana) que nacieron durante el periodo más alto de confinamiento en esas ciudad, podrían cambiar su percepción sobre la amenaza (o ausencia de la misma) que representan los humanos, lo cual podría modificar su salud y comportamiento.

Si bien algunos estudios comienzan a analizar los efectos del cambio de nuestras actividades durante los periodos de cuarentena sobre la vida silvestre, la verdad es que no sabemos cuáles serán sus respuestas a largo plazo, o si el periodo no fue lo suficientemente prolongado como para provocar un cambio cuantificable. Pero además de las terribles pérdidas y ajustes que ha traído esta pandemia, quizá valga la pena rescatar la enseñanza que nos dejaron aquellos individuos de especies que entraron a nuestras ciudades cuando no estábamos en el frenesí de la vida moderna. La era post-COVID-19, junto con el aumento de la expansión urbana, el cambio climático y demás elementos del cambio global, podrían convertirse en un punto de inflexión en la historia de la urbanización, cuando el ser humano podría decidir modificar su forma de “convivir” estratégicamente con la vida silvestre en una tierra compartida.

Referencias

Reseña de los autores

Miguel Á. Gómez Martínez es estudiante de doctorado en el Instituto de Biotecnología y Ecología Aplicada de la Universidad Veracruzana. Sus intereses de investigación incluyen ecología y conservación de las aves. Se interesa particularmente en diversos aspectos relacionados con la ecología urbana como los distintos riesgos asociados con las ciudades a los que se enfrentan las aves.

Camilo E. Sánchez Sarria es estudiante de maestría en el Instituto de Ecología, A.C. (INECOL, Xalapa). Sus intereses de investigación se centran en el estudio de las aves de Colombia. Recientemente comenzó a incursionar en temáticas de ecología urbana, con especial énfasis en la relación que existe entre los confinamientos por la pandemia derivada del COVID-19 y variaciones en la diversidad funcional de las comunidades de aves urbanas.

Michelle García Arroyo es estudiante de doctorado en la Universidad de Helsinki. Su trabajo se enfoca en la evaluación de comunidades de aves en las áreas urbanas del sur de Finlandia y como la diversidad de aves y su comportamiento se asocia con distintos elementos de la urbanización en un esquema de evaluación a nivel de ciudad.

Luis Bernardo Vázquez es investigador titular en El Colegio de la Frontera Sur (ECOSUR, San Cristóbal de las Casas). Su línea de investigación principal busca entender las relaciones entre el ser humano y la naturaleza en el contexto de los ecosistemas urbanos, así como la forma en la que los humanos han afectado el mundo natural que los rodea y cómo algunos de estos efectos pueden revertirse.

Ian MacGregor Fors fue recientemente nombrado Profesor de Biodiversidad y Ecosistemas Urbanos en la Universidad de Helsinki. Sus principales líneas de investigación incluyen la evaluación de patrones ecológicos de distintos grupos taxonómicos en sistemas antropogénicos, principalmente urbanos, las invasiones biológicas, el ornitología básica y el desarrollo de procedimientos y metodologías estandarizadas.

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La avifauna del confinamiento

Por: Rodrigo Pacheco Muñoz

 Doctorando en el Laboratorio de Ecología Funcional, Instituto de Investigaciones en Ecosistemas y Sustentabilidad, UNAM. rodpacheco@iies.unam.mx

El periodo de confinamiento que se implementó en México como medida de control ante la llegada de la pandemia de la COVID-19 fue similar al de otros países. Se ha propuesto que este periodo con una súbita y considerable reducción de nuestras actividades se llame antropausa (Rutz et al. 2020). Durante este periodo surgieron reportes ciudadanos en los medios y las redes sociales sobre avistamientos de fauna supuestamente raros. De esta forma, la antropausa planteó una oportunidad única y a escala de ciudad para probar si esto afectó a la fauna urbana.

Para algunos citadinos hay aves tan comunes que forman parte de nuestra vida diaria. Las palomas (Columba livia) alimentándose de semillas alrededor de los kioscos y las calles del centro, por ejemplo, o el canto de los Zanates (Quiscalus mexicanus) por la mañana. También hay aves no tan frecuentes en las calles, pero sí comunes en los parques.  Por ejemplo, en parques de Mérida se pueden observar Momotos Ceja Azul (Eumomota superciliosa) y en los parques de Morelia es frecuente el Pico Mexicano (Dryobates scalaris). Algunas especies de aves pueden hacer un uso amplio del espacio urbano mientras que otras se limitan a usar mayoritariamente los espacios verdes. También hay aves que simplemente prefieren evitar a las ciudades. Esta respuesta diferencial entre especies de aves a la urbanización se ha relacionado con características de sus rasgos funcionales y de sus historias de vida.

Nuestras actividades, como el paso de transeúntes y automóviles así como el ruido ambiental, son factores intrínsecos que constituyen el hábitat urbano. Su intensidad tiene el potencial de limitar la presencia de aves a nivel de especie e incluso poblaciones urbanas y no urbanas de una misma especie pueden responder distinto. La percepción de las aves sobre el peligro es importante y determina su habituación en las ciudades. Por ello, en el Laboratorio de Ecología Funcional del IIES quisimos evaluar si durante la reducción de actividades ocurrieron cambios en el ensamble de aves de Morelia.

Afortunadamente durante el invierno de 2018-2019 y el verano de 2019 realizamos registros de las aves urbanas en diversos puntos de Morelia y consideramos que estos nos brindan una referencia pre-confinamiento. A partir de estos puntos evaluamos al ensamble de aves de Morelia durante la última semana de la Fase II y durante el regreso a la nueva normalidad, exactamente a un año del censo de verano. Con base en las Tendencias de movilidad de Google del estado de Michoacán asumimos que nuestros registros en Morelia se realizaron durante las semanas con menor actividad y luego de un periodo de recuperación paulatina (Figura 1). Estas tendencias de movilidad también indican que en las zonas residenciales aumentó la actividad. Sorprendentemente, nuestros resultados preliminares muestran que no ocurrieron cambios en la riqueza de especies y tampoco en la abundancia de aves antes, durante y después del confinamiento. Tampoco detectamos cambios en su composición, a pesar de una disminución de más del 30% de la actividad. Estos resultados preliminares son similares a los reportados por Gordo et al. (2020) en Cataluña, donde reportan la ausencia de cambios en la ocurrencia de las aves como consecuencia del confinamiento. No obstante, si reportan cambios en su detectabilidad. Si bien las especies que constituyen al ensamble de este grupo y estas ciudades no cambiaron, su comportamiento individual podría responder rápidamente. Los resultados de Derryberry et al. (2020) con un ave focal de San Francisco, EU, por ejemplo, indican que sus vocalizaciones se modificaron durante el confinamiento.

Figura 1. Reporte de movilidad de la comunidad de Google de Michoacán, México. Cada color representa distintos tipos de áreas o establecimientos. Las líneas rojas punteadas representan los dos periodos en los que se realizaron los registros de aves de Morelia.

Es deseable que las evaluaciones de la relación entre la reducción de actividades y la biodiversidad durante la pandemia de la COVID-19 consideren al comportamiento como la forma de respuesta más rápida de la fauna y a las especies comunes del área. Además, se pueden plantear evaluaciones con contrastes temporales posteriores a la pandemia y el uso de registros de plataformas establecidas de ciencia ciudadana.

Referencias

  • Derryberry, E.P., Phillips, J.N., Derryberry, G.E., Blum, M.J., Luther, D., 2020. Singing in a silent spring: Birds respond to a half-century soundscape reversion during the COVID-19 shutdown. Science 370, 575–579. https://doi.org/10.1126/science.abd5777
  • Gordo, O., Brotons, L., Herrando, S., Gargallo, G., 2020. Rapid behavioural response of urban birds to covid-19 lockdown (preprint). Ecology. https://doi.org/10.1101/2020.09.25.313148
  • Rutz, C., Loretto, M.-C., Bates, A.E., Davidson, S.C., Duarte, C.M., Jetz, W., Johnson, M., Kato, A., Kays, R., Mueller, T., Primack, R.B., Ropert-Coudert, Y., Tucker, M.A., Wikelski, M., Cagnacci, F., 2020. COVID-19 lockdown allows researchers to quantify the effects of human activity on wildlife. Nat Ecol Evol 4, 1156–1159. https://doi.org/10.1038/s41559-020-1237-z

Reseña del autor

Rodrigo Pacheco Muñoz es candidato a Doctor en Ciencias Biológicas por la UNAM. Sus intereses de investigación se centran en la migración, la ecología de fauna en paisajes modificados por actividades humanas, la invasión de especies y las interacciones ecológicas. Su principal modelo de estudio son las aves neárticas-neotropicales. Actualmente su trabajo se enfoca en entender el papel que juega la urbanización en este ensamble, desde una perspectiva ecológica y fisiológica. También divulga ciencia en su podcast Historias Cienciacionales (@Cienciacionales) como co-conductor.

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El uso de los recursos naturales en el Geoparque Mixteca Alta y la crisis por el COVID-19

Por: Quetzalcóatl Orozco Ramírez

 Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Geografía, qorozco@igg.unam.mx

El Geoparque Mundial UNESCO Mixteca Alta es un territorio compuesto por nueve municipios, localizado en la Mixteca Alta de Oaxaca. Es un territorio altamente diverso tanto en aspectos naturales como culturales. Una de las características naturales que contribuyó a que fuera declarado geoparque por la UNESCO es la intensa erosión hídrica y la variedad de sus formas. La erosión es un proceso natural que está mediada y modificada por el aprovechamiento y el manejo actual e histórico de los recursos naturales de la zona. Las comunidades, establecidas allí por miles de años han tenido una intensa relación con el ambiente al grado de haberlo modificado en gran medida tal como se observa en los paisajes actuales y excepcionales del geoparque (Palacio-Prieto et al., 2018) (Figura 1).

Figura 1. Vista panorámica de las laderas con fuerte erosión y zonas agrícolas en el valle.

La migración en la región desde los años cuarenta y con diferentes niveles de intensidad en décadas sucesivas contribuyó a la reducción de población, al abandono de tierras agrícolas, así como a la reducción de los rebaños de chivos y borregos. Desde la década de los noventa se inició un cambio perceptible en el incremento de la cobertura forestal. Dicho proceso se reforzó con la prohibición del pastoreo de chivos en algunas comunidades y con la reforestación que actualmente realizan todas las comunidades. A pesar de la alta migración de décadas pasadas, las actividades primarias siguen siendo importantes para decenas de localidades rurales y urbanas de la zona. La producción de maíz y otros granos básicos sigue siendo común para la mayoría de las familias. Aunque las actividades secundarias y terciarias son las que representan el mayor ingreso para la mayoría de la población. Podemos decir que la tendencia de las últimas tres décadas ha sido una reducción en la tasa de extracción de los recursos naturales y una intensificación de la agricultura en las tierras más aptas y un abandono de las tierras de calidad inferior. Esto ha contribuido con los procesos de recuperación ambiental como el aumento del bosque y de la fauna silvestre (Figura 2) (Orozco-Ramírez et al., 2019; Lorenzen et al., 2020).

Figura 2. Zonas con procesos de recuperación forestal.

Desde los primeros meses de la pandemia, el efecto del confinamiento se sintió en el geoparque. Se dejó de recibir visitantes, lo que representó la eliminación de los ingresos de decenas de familias que colaboran en el proyecto: guías, artesanos y artesanas, maestras, cocineras, transportistas, hoteleros. Por otro lado, muchos habitantes que trabajaban en las ciudades cercanas también quedaron desempleados. Las familias que se dedican a la cría de ganado dejaron de vender al no haber demanda, porque las fiestas en toda la región se cancelaron. Como consecuencia hubo un freno a la economía local y las familias tuvieron que recurrir a los recursos locales para sobrevivir. También en los primeros meses por la cancelación de los tianguis y el cierre de mercados hubo un desabasto temporal de alimentos básicos.

En estos meses ha aumentado el uso de los recursos locales, tales como: 1) la leña; 2) las plantas comestibles, tanto silvestres como arvenses, entre los que destacan el maguey, los nopales, y los quelites en general; y 3) los animales silvestres, en particular los conejos. No sabemos cuáles vayan a ser las consecuencias para los ecosistemas por el aumento en las tasas de aprovechamiento de los recursos. Sin duda veremos estas consecuencias en los próximos meses. También es posible que en mayor o menor medida las instituciones locales regulen el uso de recursos, como ya ha ocurrido en otras ocasiones, para evitar su deterioro y también es posible que las actividades productivas para autoconsumo incrementen su importancia para las familias.

Referencias

  • Palacio Prieto, J. L. Rosado González, E. M., G. E. Martínez Miranda. 2018. Geoparques Guía para la formulación de proyectos, UNAM. ISBN 970-32-2965-4.
  • Lorenzen, M., Orozco-Ramírez, Q., Ramírez-Santiago, R., G. G. Garza. 2020. Migration, socioeconomic transformation, and land-use change in Mexico’s Mixteca Alta: Lessons for forest transition theory. Land Use Policy, 95, 104580.
  • Orozco-Ramírez, Q., Bocco, G., B. Solís-Castillo. 2020. Cajete maize in the Mixteca Alta region of Oaxaca, Mexico: adaptation, transformation, and permanence. Agroecology and Sustainable Food Systems, 44(9), 1162-1184.

Reseña del autor

Quetzalcóatl Orozco Ramírez es investigador del Instituto de Geografía de la UNAM, en la Unidad Académica de Estudios Territoriales en la ciudad de Oaxaca. Tiene un doctorado por la Universidad de California, Davis (2009-2014) en geografía; una maestría en biología ambiental por la UNAM (2004-2006) y licenciatura en agroecología por la UACH (1998-2002). Su investigación se ha centrado en la interacción entre la cultura y la diversidad del maíz nativo. Así como los procesos sociales y ambientales involucrado en los cambios y la conservación de la agrobiodiversidad. Sus temas de interés son la agricultura tradicional, la planeación territorial, la conservación de la biodiversidad, el conocimiento, manejo y la conservación in situ de recursos genéticos para la agricultura. Actualmente realiza investigación sobre la agrobiodiversidad en la Mixteca Alta de Oaxaca.

Datos de contacto: Dirección: Reforma s/n Centro, Oaxaca, Oaxaca. Tel 951 5146759, Cel: 438 112 5488. qorozco@igg.unam.mx

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Como producir alimentos sin destruir el medio ambiente

Por: Alfonso Larque-Saavedra*

 Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY), Unidad de Recursos Naturales , larque@cicy.mx

Es difícil aceptar que México sea deficitario en la producción de granos para la alimentación. Este año importaremos la mayor cantidad de maíz en la historia lo que es un reflejo de la demanda alimentaria de básicos de México. Este país es reconocido mundialmente por ser uno de los centros de origen de la agricultura y un país con una megabiodiversidad por demás reconocida en la que se incluyen organismos de importancia en la alimentación, en otras palabras, que podemos proponer alternativas basadas en la naturaleza.

Refiramos lo anterior a lo que ocurrió en nuestro país en la década pasada y que se debió al llamado cambio climático. Me refiero a las circunstancias que propiciaron que se siniestraran 600 mil hectáreas de maíz, 300 mil de sorgo, 200 mil de frijol y 100 mil de trigo, lo que agudizo la importación de granos. La respuesta oficial a lo ocurrido fue sencilla y directa: hay que voltear lo siniestrado y volverlo a sembrar, inyectando capital para comprar semilla y fertilizante y que las máquinas sembradoras trabajen. Éste es el modelo de agricultura intensiva de altos insumos que no es del interés del presente escrito analizar.

En contraste, habríamos de preguntarnos ante el escenario de tener que importar granos, si existen propuestas alternativas basada en la naturaleza para atender la demanda de alimentos, que se puedan probar para, en caso de ser exitosas, incorporarlas a las opciones de producción y reducir con ellas las importaciones. Es en este sentido que proponemos utilizar un modelo de solución amigable al ambiente basado en la naturaleza. La idea que exploramos consiste en incorporar la cosecha de semillas del Ramón (Brosimum alicastrum), que es un árbol perenne, para complementar la demanda de granos. Desde un punto de vista botánico, sabemos que este árbol crece fundamentalmente en Mesoamérica, que se desarrolla en diferentes ecosistemas, abunda en las selvas medianas y altas, y que proporciona alimento a la fauna silvestre.

La propuesta está basada en aprovechar un sistema ya utilizado por los mayas desde tiempos ancestrales, quienes complementaban la cosecha del maíz con las semillas de Ramón. Esto se ha referido en los libros sagrados de los mayas en donde se resalta su importancia y se hace alusión al uso de dicha semilla para la alimentación. Se ha constatado la abundancia de este árbol en las zonas arqueológicas y se resalta que, en la actualidad, en gran parte de los traspatios de las casas mayas, existen de 1 a 6 árboles de Ramón. Del análisis realizado sobre la veracidad del uso de este árbol por la población peninsular del sureste mexicano, se señala que, en los últimos 100 años, éste es lo que llamaríamos un árbol multiusos (por cierto, Brosimum quiere decir alimento).  Su follaje es aprovechado como forraje y las semillas son utilizadas en mezclas con maíz para hacer tortillas o consumido como golosina, entre otros muchos referentes en la alimentación.

Resultados obtenidos en más de 10 años de analizar este árbol nos arroja información por demás valiosa. Sabemos qué se obtiene una harina orgánica, libre de gluten con alto contenido de proteína fibra y algunos minerales De igual forma se ha podido constatar que un solo árbol produce 100 kg de semilla anualmente y qué la recolección de esa semilla podría impulsar un modelo de producción de alimentos sin destruir el ambiente. Ese modelo es relevante en congruencia con el planteamiento qué hacen todos los países de evitar la contaminación con pesticidas el suelo, así como reducir el aporte de fertilizantes químicos.

La recolección de las semillas como las del Ramón es una actividad básica para el acopio de alimentos y fue una de las primeras actividades que practicaba el ser humano en el camino que lo ha llevado a proyectarse como una especie globalmente influyente en los procesos ecológicos. La recolección es hoy una opción real, viable, que será parte de un “paquete tecnológico nuevo basadas en la naturaleza” que podríamos como mexicanos impulsar y favorecer sin grandes costos o insumos. Esta práctica se realizaba hace 14 mil años, hoy se debe de revalorar y favorecer a la brevedad posible. Es una actividad campesina para reducir la pobreza al mismo tiempo que se propicia la seguridad alimentaria del país. Afortunadamente hay ejemplos en marcha. Se han empezado a crear centros de acopio de semilla en Campeche Quintana Roo y Yucatán. En el año 2019 recolectaron alrededor de 20 toneladas de semilla. Se ha constituido la empresa Kishur que han establecido una planta a partir del Ramón en el parque científico de Yucatán.

* Coordinador de Agrociencias Academia Mexicana de Ciencias

· Miembro del Consejo Consultivo de Ciencias

· Investigador del CICY

Reseña del autor

Francisco Alfonso Larqué Saavedra biólogo de la Facultad de Ciencias de la UNAM, Maestría en Ciencias del Colegio de Postgraduados de Chapingo y Doctorado de la Universidad de Londres, Inglaterra. Ha hecho estancias de investigación en las universidades de Stanford, Texas, Cambridge, Lancaster y Essex. Es Investigador Nacional Emérito del Sistema Nacional de Investigadores y Miembro titular de la Academia Mexicana de Ciencias. Su área de especialidad es la fisiología vegetal en las ciencias agrícolas. Es pionero a nivel mundial del estudio de la aspirina en plantas. Ha participado como impulsor de desarrollos tecnológicos para el desarrollo rural tales como: la producción continua de maíz, destilado a partir del henequén, la producción de hongos comestibles, el estudio de la biotecnología prehispánica y actualmente el como producir alimentos sin destruir el medio ambiente. Tiene innumerables publicaciones en todos los ámbitos, entre ellas destacan más de 130 artículos científicos, 4 desarrollos tecnológicos en el campo de bioproductividad transferidos al sector social. Entre los reconocimientos destacan Premio Nacional de Ciencias y Artes (2000); Premio Nacional de Investigación en Alimentos (1987), Premio mundial que otorga la TWAS en Ciencias Agrícolas (2010), Premio Seguridad Alimentaria y Sustentabilidad Cargill-CIMMYT (2017) Doctor Honoris Causa Colegio de Postgraduados (2014). Fue Director Académico del Colegio de Posgraduados y Director General del CICY. Actualmente es Coordinador del Centro para la conservación y aprovechamiento del Ramón, Coordinador del Banco de Germoplasma del Centro de Investigación Científica de Yucatán. Es investigador Titular de la Unidad de Recursos Naturales del CICY Yucatán.

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Fitotecnologías para generación de agua limpia en pequeñas comunidades y la potencial remoción de corona virus

Por: Eugenia J. Olguín Palacios

 Instituto de Ecología, A.C. Grupo de Biotecnología Ambiental. eugenia.olguin@inecol.mx

La enfermedad Covid-19 causada por el SARS-CoV-2 ha infectado a más de 41 millones de habitantes de todo el planeta y ha causado más de 1 millón de muertes. Desde hace 100 años no se presentaba una pandemia global tan letal y amenazadora. Hasta ahora, las autoridades sanitarias han promovido el distanciamiento social, el uso de cubrebocas y el lavado de manos entre las medidas más importantes, considerando que la ruta de transmisión es de persona a persona mediante aerosoles que salen de personas infectadas (sintomáticas o asintomáticas). Sin embargo, en los últimos meses se tiene evidencia de que el coronavirus se encuentra en las excretas de personas infectadas y que posiblemente existe otra ruta de transmisión a través del agua residual contaminada con este letal virus. En China, Estados Unidos, Singapur, Alemania y Francia, se ha reportado la presencia del SARS-CoV-2 en excretas de personas infectadas (sintomáticas y asintomáticas), mediante la prueba de qPCR, con una tasa de positividad entre 29 al 100 % de las muestras analizadas (Kitajima et al., 2020). Estos reportes y muchos otros muy recientes, han promovido que varios expertos sugieran el seguimiento y detección del virus en agua residual, como una herramienta de vigilancia epidemiológica para diagnosticar la invasión y prevalencia del virus en la comunidad.

Desafortunadamente, según el Informe Mundial de las Naciones Unidas sobre el Desarrollo de los Recursos Hídricos (2018), más de 2000 millones de personas a nivel global no cuentan con agua potable. En México, mientras que en las zonas urbanas la cobertura de los servicios de agua potable y alcantarillado es superior al 90%, en las comunidades rurales sólo el 44% tiene acceso al agua potable y sólo el 30% de las pequeñas comunidades cuenta con servicios de recolección de aguas residuales. En Veracruz, se trata menos del 36% del volumen de aguas residuales domésticas que se producen en el estado (CONAGUA, 2018). Ante este contexto y con la nueva información de la presencia del SARS-CoV-2 en aguas residuales, el Grupo de Biotecnología Ambiental del INECOL está interesado en difundir y transferir dos fitotecnologías que hemos desarrollado para tratar aguas residuales y mejorar la calidad del agua en cuerpos de agua contaminada, especialmente en pequeñas comunidades. Se espera que su capacidad para remover coliformes sirva también para remover al coronavirus.

Las lagunas de Fitofiltración (Figura 1) utilizan plantas acuáticas con alta capacidad de absorción de nutrientes mediante un robusto sistema radicular que resulta en una alta tasa de crecimiento y de productividad anual. Considerando que dichas lagunas contienen in situ a las plantas y que el operador es el que controla la entrada del agua a tratar, monitorea y registra el crecimiento de las plantas y las cosecha periódicamente, se pueden utilizar las llamadas plantas acuáticas de tipo invasor, tales como lechuga de agua (Pistia stratiotes) o lirio acuático (Eichhornia crassipes). En el INECOL, hemos implementado una laguna de fitofiltración de 13,000.00 litros con P. stratiotes y hemos demostrado mediante un monitoreo a lo largo de cuatro estaciones que elimina contaminantes del agua del Río Sordo de manera muy eficiente (Olguín et al., 2017 a).

Figura 1.- Laguna de Fitofiltración con P. stratiotes en el INECOL

Por otro lado, hemos diseñado e implementado desde 2013, Humedales Flotantes para mejorar la calidad del agua en cuerpos eutrofizados (altamente contaminados) como son los Lagos del Dique en Xalapa, Veracruz (Figura 2). En este caso, escogimos una combinación de papiro (Cyperus papyrus) y platanillo (Pontederia sagittata) quienes forman un sistema radicular muy robusto. Las plantas se encuentran dentro de una caja rígida de plástico que contiene grava y el conjunto de cajas se hace flotar utilizando garrafones de agua vacíos.  Hemos demostrado mediante monitoreo de dos años, que el oxígeno disuelto aumentó en un rango de 15 a 67% y los coliformes fecales fueron eliminados en un rango de 9 a 86%, de acuerdo con la estación del año (Olguín et al., 2017 b).

Figura 2.- Humedales Flotantes operando en los Lagos del Dique, Xalapa, Ver.

Finalmente, podemos concluir que el uso de las dos fitotecnologías ya descritas son “soluciones basadas en la naturaleza” a una problemática de interés global y que contribuyen al Objetivo 6 de la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible que reconoce la importancia de garantizar la disponibilidad y gestión sostenible del agua y el saneamiento. Se requiere nuevo financiamiento para iniciar una nueva etapa experimental para comprobar la hipótesis de que ambas fitotecnologías tienen potencial para remover coronavirus de agua contaminada.

Referencias

  • Kitajima, M., Ahmed, W., Bibby, K. et al. 2020. SARS-CoV-2 in Wastewater: State of the Knowledge and Research Needs. Science of the Total Environment 739; 139076.
  • Olguín, E.J., García-López, D.A., González-Portela, R.E., Sánchez-Galván, G. 2017a. Year-Round Phytofiltration Lagoon Assessment Using Pistia stratiotes within a Pilot-Plant Scale Biorefinery. Science of the Total Environment 592: 326-333.
  • Olguín, E.J., Sánchez-Galván, G., González-Portela, R.E., et al. 2017b. Long-Term Assessment at Field Scale of Floating Treatment Wetlands for Improvement of Water Quality and Provision of Ecosystem Services in a Eutrophic Urban Pond. Science of the Total Environment 584-585: 561-571.

Reseña de la autora

La Dra. Eugenia J. Olguín es Q.B.P. de la E.N.C.B del I.P.N. Obtuvo su Doctorado en Ingeniería Bioquímica en la Universidad de Birmingham en el Reino Unido. Es Investigadora Titular del Instituto de Ecología, A.C. Actualmente es Investigadora Nacional nivel III del S.N.I. Fue Presidente Fundadora de la Sociedad Latinoamericana de Biotecnología Ambiental y Algal (SOLABIAA) y actualmente es presidenta de la International Society of Environmental Biotechnology (ISEB). Recibió el Premio Nacional “María Lavalle Urbina”, en el área de Medio Ambiente y Desarrollo Sustentable en 1999. Fue finalista para el Premio Newton 2018 del Reino Unido, Recibió el Premio Estatal de Ciencia y Tecnología (Área de Tecnología e Innovación) del Estado de Veracruz en 2019 y actualmente es finalista para el “Innovation Award” de WAITRO (World Association of Industrial and Technological Research Organizations). Sus principales líneas de investigación son “Mitigación del cambio climático mediante biorrefinerías con microalgas, plantas acuáticas y aguas residuales” y “Fitotecnologías para pequeñas comunidades”.

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