Perturbaciones antrópicas, reordenamientos biológicos y prestación de 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 (Figura 1). 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”; Figura 2). 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 (Figura 3). 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.

Figura 1. Fotografía aérea de fragmentos de Bosque Atlántico sumergidos en un monocultivo de caña de azúcar en Serra Grande, Alagoas, Brasil. Hoy, el Bosque Atlántico del Nordeste de Brasil tiene solo el 10% de cobertura restante (foto: Adriano Gambarini).
Figura 2. Foto aérea del Parque Nacional Catimbau (Buíque, Pernambuco, Brasil) que muestra un área de bosque seco de Caatinga anteriormente utilizado como pastizal y ahora en regeneración. Los círculos rojos indican colonias de Atta opaciceps, una de las tres especies de hormigas cortadoras de hojas presentes en la región que proliferan con perturbaciones y causan daños a diversos cultivos y vegetación nativa (foto: Jens Brauneck).
Figura 3. Hormiga Dinoponera quadriceps portando una semilla de Jatropha mutabilis (Euphorbiaceae) en un área de bosque seco de Caatinga, en el Parque Nacional de Catimbau (Buíque, Pernambuco, Brasil). Esta especie de hormiga puede transportar semillas hasta 30 m, y se considera un dispersor de alta calidad. Sin embargo, los disturbios antrópicos afectan negativamente a su población, comprometiendo su servicio de dispersión de semillas (foto: Inara R. Leal).

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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