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| El desarrollo de las plantas en el desierto, un enfoque desconocido |
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| Ernesto Mascot | ||||||||||||||
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Hace algún tiempo, mientras realizaba un viaje
con un grupo de amigos al pueblo de Real de Catorce, en el estado de San Luis Potosí, me percaté de que aun cuando se trataba de un sitio con un ambiente árido, a lo largo de la carretera había bastante vegetación y unos paisajes majestuosos en donde se podía encontrar desde plantas arbustivas, cuya importancia es ser plantas nodrizas, como la conocida gobernadora (Larrea tridentata) y Cylindropuntia imbricata, pasando por diferentes especies de cactáceas como son las pertenecientes a los géneros Ferocactus, Echinocactus y Mammillaria, hasta llegar a árboles como el mezquite (Prosopis sp.) entre otras, por lo que me nació la curiosidad y comencé a investigar sobre algunas de las estrategias que utilizan éstas y otras especies que habitan en ambientes áridos o semiáridos para poder desarrollarse allí donde la disponibilidad de agua y nutrimentos es limitada. Al comenzar a leer sobre estrategias de adaptación de las plantas a ambientes áridos, recordé mis clases de fisiología y morfología vegetal en donde aprendí algunas cosas al respecto, entre las más sobresalientes la modificación de sus hojas en espinas, lo que reduce la superficie de contacto con la radiación solar y se evita la pérdida de agua. Esta variación en sus hojas trajo consigo el desarrollo de un tallo fotosintético que les ayuda a realizar la función que las hojas dejaron de hacer y sin el cual las plantas no obtendrían energía para diversos procesos metabólicos.
Otra estrategia igualmente sorprendente en este tipo de ecosistema es la modificación de su metabolismo de C3 (el CO2 se incorpora a un compuesto de 3 carbonos en lo que se conoce como el ciclo de Calvin y los estomas permanecen abiertos durante el día) y C4 (el CO2 es incorporado a un compuesto de 4 carbonos y la planta mantiene los estomas abiertos durante el día) a cam (el CO2 es almacenado en forma de ácido antes de ser usado en la fotosíntesis y los estomas se abren durante la noche, lo que hace que la perdida de agua por evaporación sea mínima).
Junto con éstas, encontré que existen otras menos exploradas, las cuales actualmente están llamando la atención de muchos investigadores. Una de ellas es la asociación que se da de forma natural entre plantas y microorganismos, particularmente los conocidos como pgpr por sus siglas en inglés (rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal) bacterias que se encuentran asociadas a la raíz de la planta y se caracterizan por brindar una gran variedad de beneficios a la planta hospedera como el incremento de la raíz, lo que da una mayor superficie para mejorar la absorción de nutrimentos y el soporte de la planta, además de regular la población de organismos patógenos al ocasionar una competencia directa tanto por espacio como por nutrimentos con bacterias benéficas.
Los pgpr también pueden producir fitohormonas, que son compuestos orgánicos naturales que producen las plantas en pequeñas cantidades, las cuales participan en diferentes etapas durante el ciclo de vida de la planta, fomentando, inhibiendo o modificando el crecimiento de la planta, ejerciendo una influencia sobre procesos fisiológicos como la germinación, el crecimiento, la floración, el desarrollo de tejidos, etcétera. Se han descrito diferentes tipos de fitohormonas que se expresan según el tipo de órgano al que van dirigidas y tienen efectos sobre alguna fase del crecimiento vegetal —actividad que, además, está determinada por la edad de la planta y las condiciones ambientales. Se sabe que algunas cepas bacterianas tienen la capacidad de producir diferentes fitohormonas, entre las que se destacan el ácido abscisico (aba), el ácido giberélico (ga), las auxinas y las citocininas.
Dormir para vivir
Las semillas de especies presentes en ambientes áridos, al igual que especies de otro tipo de ecosistemas, pasan por diferentes etapas durante su desarrollo, como el estado de latencia, una fase en la que el embrión se mantiene viable pero es incapaz de germinar hasta que las condiciones ambientales sean más favorables; esta etapa es regulada por la presencia de ácido abscísico (aba), y la manera en que esto ocurre no es del todo clara aún, diversas investigaciones han sugerido que está asociada con la relación abaácido giberélico, cuando las concentraciones de aba son elevadas y la concentración de ácido giberélico es mínima.
Como se sabe, el agua es un recurso fundamental para las plantas y, por más sorprendente que parezca, de 100% del agua que las plantas absorben, cerca de 97% es regresada a la atmósfera por medio de transpiración, 2% es usada en el aumento de volumen o expansión celular y sólo 1% se utiliza en procesos metabólicos, predominantemente en la fotosíntesis. Cuando las semillas de cactáceas se enfrentan a la deficiencia de agua ocasionada por la ausencia del periodo de lluvias, el aba, junto con un grupo de proteínas denominadas “proteínas lea” (Lateembryogenesisabundant) forman una capa viscosa que protege a las semillas de sufrir desecación. La también llamada hormona del estrés puede ser producida por cepas de bacterias, como Azospirillum brasilense. En la fase adulta de la planta el aba regula el crecimiento, además de participar en el cierre de estomas cuando las plantas se encuentran en condiciones de estrés por falta de agua.
El inicio de todo
Cuando las condiciones ambientales son ideales para que la semilla germine, entonces actúa el ácido giberélico, una fitohormona que promueve la germinación de semillas en diferentes especies. Se ha reportado la producción de las giberelinas en cepas de Azospirillum spp. Proteus mirabilis, P. vulgaris, Klebsiella pneumoniae, entre otras. Además de participar en la germinación de semillas, las giberelinas también participan en el crecimiento vegetal y en la promoción de la floración.
A la fecha se han descrito más de 130 diferentes tipos de ácido giberélico, sin embargo, el único que ha demostrado tener un efecto sobre la germinación en semillas es el GA3, cuyo efecto está relacionado con factores ambientales y propios de la semilla; se ha demostrado que la exposición a la luz y un tratamiento de frío en semillas latentes pueden bajar la concentración de aba, lo que provoca un incremento en la concentración de GA3, terminando con el periodo de latencia y promoviendo la germinación.
Durante la germinación, el GA3 induce la degradación de las reservas almacenadas en el tejido que rodea y brinda alimento al embrión dentro de la semilla, proporcionando energía para su crecimiento, lo cual dará como resultado el desarrollo de una nueva plántula.
Después de la germinación, la plántula resultante necesita tener buenas estrategias que ayuden a superar las adversidades ambientales, como incrementar el tamaño de raíz, ya que es un órgano fundamental en las primeras etapas de crecimiento porque brinda alimento y defensa a la planta, además de favorecer una mayor superficie de contacto con las partículas del suelo, lo que ayuda a la toma de agua y nutrimentos.
Es aquí donde intervienen las auxinas, un grupo de hormonas vegetales que regulan aspectos del desarrollo y crecimiento de las plantas, principalmente del sistema radical y la formación de nódulos en las raíces. Se sabe que la producción de auxinas por parte de microorganismos está dada, entre otras, por cepas de Azospirillum spp., Agrobacterium spp. y Pseudomonas spp. De los diferentes tipos de auxinas descritas, el ácido indol3acético es el más conocido y su actividad es fundamental para incrementar la superficie de contacto de sus raíces de las cactáceas, que es de manera horizontal, ya que con frecuencia el suelo tiene poca profundidad; esto permite una mayor superficie de contacto para la absorción de nutrimentos y agua.
Seguir creciendo
Aunado al crecimiento de la raíz, es necesario que se desarrolle el tejido aéreo, y es en esto donde participan las citocininas, fitohormonas que estimulan la división celular y ejercen un mayor control sobre la división y la diferenciación celular, contrarrestando la dormancia apical y retrasando el envejecimiento de las hojas. Entre las diferentes citocininas existentes, la zeatina es hasta ahora la que mayor importancia tiene debido a su participación en procesos de división celular, ruptura de dormancia apical, floración y desarrollo de cloroplastos. Entre los microorganismos que pueden producir esta fitohormona resaltan las cepas del genero Bradyrhizobium, Rhizobium y Azospirillum.
Aunque existen más tipos de fitohormonas, únicamente nos enfocamos en estos cuatro, ya que son los que se sabe con certeza que pueden ser producidos por los pgpr; sin embargo, no hay que olvidar la importancia de otras como el etileno, por su participación en la maduración de frutos y la senescencia de las hojas.
Cada que vayas en algún viaje familiar o con amigos y te preguntes cómo pudieron haberse desarrollado las plantas que ves, que generan paisajes tan bellos en ambientes donde pareciera que no ha caído una sola gota de agua en mucho tiempo, sabrás que todo eso se debe, entre otras cosas, a las asociaciones simbióticas de plantas y microorganismos, una relación en la que ambas partes se benefician.
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Referencias bibliográficas
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| Ernesto Mascot Gómez Estudiante de doctorado en ciencias ambientales, Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica. |
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cómo citar este artículo
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| de la simbiosis | |
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| La micorriza arbuscular como alternativa biotecnológica en la agricultura |
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| Damián Cárdenas Hidalgo | ||||||||||||||
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Los microorganismos del suelo contribuyen al funcionamiento de los ecosistemas terrestres y desempeñan un papel importante en la agricultura, permitiendo la recuperación de suelos dañados y el reemplazo parcial o total de fertilizantes químicos o minerales, además de su bajo costo de producción y la posibilidad de ser producidos a partir de recursos renovables. Entre estos microorganismos se encuentran las micorrizas, una simbiosis mutualista que se establece entre hongos y raíces de las plantas que puede ser de dos tipos distintos: la ectomicorriza, que forma un manto compacto alrededor de las raicillas laterales de algunas plantas, y la endomicorriza, que invade el citoplasma de las raíces de la mayoría de las plantas en la agricultura.
Entre las segundas, la endomicorriza vesículo arbuscular es la más común, ya que se presenta en alrededor de 85% de las especies vegetales del planeta, en todos los ecosistemas, así como en muchos tipos de suelo y climas, lo que indica que están adaptados a diversos hábitats; evidentemente, hay factores físicos y químicos del suelo que pueden restringir su distribución.
Los hongos formadores de micorriza arbuscular comprenden aproximadamente 150 especies, reubicadas taxonómicamente en un nuevo phylum llamado Glomeromycota, con cuatro órdenes y ocho familias. La morfología de las esporas o propágulos producidos por los hongos son la base para la identificación de especies; la forma, la estructura superficial, la estructura citoplasmática, el color, el número y grosor de las paredes son las características que se estudian de las esporas.
Las micorrizas son factores determinantes en la estabilidad de las comunidades de plantas en los ecosistemas y pueden contribuir en la generación de soluciones para enfrentar problemas como la pérdida de productividad en los agroecosistemas, los procesos acelerados de erosión de los suelos y el cambio climático. Su importancia radica en que logran un incremento en la absorción de nutrimentos, en la producción de hormonas y clorofila, la vida útil de las raíces y la tolerancia al estrés (abiótico y biótico), mejoran las condiciones del suelo y ayudan al establecimiento de relaciones sinérgicas con otros microorganismos.
Interacción en la rizósfera
El suelo es la capa externa y poco compacta de la superficie terrestre en la que se sustenta la vida vegetal pues en ella las plantas obtienen nutrimentos. Es uno de los sitios más dinámicos en interacciones biológicas, en donde los hongos constituyen la biomasa dominante. Su abundancia depende de las características físicas y químicas del suelo, y su supervivencia está influida por la profundidad del suelo, ya que son más abundantes en los primeros 20 cm, y el número de esporas y el grado de radical son menores conforme aumenta la profundidad, al igual que sus posibilidades de colonizar o no los tejidos internos de la planta durante su ciclo de vida.
Se denomina rizósfera a la zona del suelo que rodea la raíz de las plantas y donde se genera la interacción dinámica de raíces y microorganismos; su formación depende de las condiciones físicoquímicas y biológicas de los suelos, ya que los sistemas radicales sufren modificaciones y cambian el volumen de suelo que tocan, en tiempo y espacio determinados.
Para que la planta crezca en altura requiere un sistema radical que le permita anclaje, colonización del suelo, absorción de nutrimentos, así como su defensa contra patógenos y enfermedades, entre otros. Para desarrollar raíces, la planta parte del carbono orgánico almacenado en la semilla y, tan pronto empieza a fotosintetizar, continúa a partir de las moléculas producto, fotosintatos que, además de formar raíces y permitir su metabolismo, liberan una parte al suelo a través de exudados radicales que son compuestos repelentes, inhibidores o biocidas segregados por las raíces, conocidos como rizodeposiciones, es decir, sustancias o estructuras celulares que son cedidas por las raíces al suelo rizosférico. Los exudados cumplen diferentes funciones en el establecimiento de la interfase raízsueloraíz y originan un efecto rizosférico multipropósito. La colonización de los suelos por los hongos micorrízicos arbusculares y la formación de la micorriza depende del establecimiento de la rizósfera para la colonización del suelo.
La presencia de las micorrizas puede ser nula o escasa en suelos con problemas de erosión debido a que la superficie donde habitan los hongos se pierde, al igual que en aquellos fumigados o con aplicaciones de plaguicidas en grandes cantidades y en suelos perturbados por la actividad mineral. Así también, el grado de compactación del suelo repercute en la presencia y supervivencia de los hongos micorrízicos.
Los hongos saprobios, aquellos que obtienen sus nutrimentos a partir de materiales orgánicos inertes como restos vegetales y animales, al igual que las bacterias, desintegran la materia orgánica. Son los agentes más importantes en la descomposición de la celulosa, hemicelulosa, pectina y lignina provenientes de los residuos vegetales. Las enzimas que descomponen la lignina (peroxidasas) también contribuyen a la descomposición de xenobióticos (compuesto químico que no forma parte de la constitución de los organismos vivos) como plaguicidas, fertilizantes químicos e hidrocarburos que se encuentren contaminando el suelo.
Existen microorganismos que son patógenos vegetales y producen daños considerables en los cultivos. Ciertos hongos en el suelo pueden prevenir la infección de las plantas debido a que son antagónicos a tales patógenos, esto es, compiten con ellos por nutrimentos y producen compuestos inhibitorios como metabolitos secundarios y enzimas extracelulares. Se ha observado que ciertos hongos del suelo producen compuestos que estimulan las defensas de las plantas y mejoran la resistencia a patógenos, y hoy día forman parte de los bioplaguicidas que representan una alternativa importante para disminuir el uso de químicos contra los fitopatógenos.
Asimilación de minerales
En la biósfera, los hongos participan en la degradación de la materia orgánica, contribuyendo así a la fertilidad del suelo pues forman parte del ciclo del carbono. Los hongos saprobios son agentes importantes en los procesos de mineralización, como la amonificación en el ciclo del nitrógeno y la transformación de moléculas de gran tamaño a más pequeñas o hasta CO2.
El suelo es favorecido por la actividad de los hongos micorrízicos arbusculares; así, su estabilidad se incrementa por los filamentos cilíndricos que conforman la estructura del cuerpo de los hongos multicelulares (hifas), ya que permiten la agregación de las partículas del suelo, lo que evita su pérdida agentes de erosión. La actividad de los hongos micorrízicos hace que las poblaciones microbianas sean modificadas, esto es, participan como agentes reguladores de microbiota benéfica y patogénica e influyen en la dinámica y fertilidad del suelo.
Las micorrizas aumentan asimismo la actividad fisiológica vegetal, pues incrementan el área radical y absorben N, P, K, Ca y otros nutrimentos con mayor eficiencia, producen hormonas y antibióticos que estimulan el desarrollo radical y merman las poblaciones microbianas adversas, y transforman ciertos complejos minerales y sustancias orgánicas del suelo en nutrimentos para las plantas. El manto fúngico forma una barrera física que aumenta la tolerancia al daño mecánico, las altas temperaturas, pH extremos, toxicidad por sustancias nocivas y, sobre todo, protege del ataque de fitopatógenos.
La micorrización induce cambios morfológicos y fisiológicos en la planta, esto propicia un incremento en el área de absorción de la raíz, lo que mejora sustancialmente la de nutrimentos, principalmente fósforo y agua. Las raíces micorrizadas son capaces de solubilizar fuentes insolubles de fósforo y presentan mayor longevidad y tolerancia a la contaminación por metales pesados que las raíces no micorrizadas.
Las recomendaciones de fertilización con macronutrimentos y otras prácticas agronómicas no deben realizarse solamente pensando en los altos rendimientos esperados, sino también con base en la población y actividad biológica de los diferentes microorganismos. La actividad de la biota del suelo, incluidas las micorrizas, es beneficiosa, a pesar de que no producen iguales resultados que los obtenidos con la fertilización química. El componente biológico debe considerarse dentro del manejo integrado de los suelos para alcanzar niveles de productividad rentables sin deterioro de los agroecosistemas, esto es, sustentable.
Conclusión
El estudio y la investigación que se ha realizado en los microrganismos del suelo, como las micorrizas, nos permite entender nuestro entorno natural y valorar los ecosistemas de los que el ser humano forma parte. La aplicación de microorganismos como las micorrizas en los sistemas de producción agropecuarios es una alternativa tecnológica que disminuirá el uso irracional de fertilizantes y agroquímicos, y evitar el excesivo deterioro del medio ambiente.
Existe cierta biotecnología agrícola interesada en la generación de nuevas tecnologías con la finalidad de reducir el uso de productos químicos peligrosos y prácticas agrícolas que tienen efectos perjudiciales en el entorno, manteniendo o aumentando los rendimientos. Los beneficios que se han expuesto en cuanto al uso de micorrizas en los cultivos muestran que esta línea de investigación biotecnológica presenta grandes expectativas de desarrollo y aplicación en los sistemas de producción intensivos en nuestro país. El fin es obtener alimentos más sanos y de mayor calidad con un menor impacto ambiental, económico y social.
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| Referencias bibliográficas Abbott, L. K. y A. D. Robson. 1991. “Factors influencing the occurrence of vesicular arbuscular mycorrhizas”, en Agric. Ecosystems Environ., vol. 35. Alexander, M. 1977. Introduction to soil microbiology. 2a. ed. John Wiley & Sons, Nueva York. Bolaños, M., C. Rivillas y S. Suárez. 2000. “Identificación de micorrizas Arbusculares en suelos de la zona cafetera Colombiana”, en Mycorrhiza, vol. 25, núm. 5, pp. 387–397. Schenck, N.C., J. Siqueira y R. Olvera. 1989. “Changes in the incidence of mycorrhizal fungi with changes in the ecosystems”, en Interrelationships between microorganisms and plant in soil, V. Vancura (ed.), Elsevier, Nueva York. Schüβler, A., D. Schwarzott y C. Walker. 2001. “A new fungal phylum, the Glomeromycota: phylogeny and evolution”, en Mycol. Res., vol. 104, pp. 1413-1421. Waksman, S. A. 1961. The Actinomycetes. Clasification, Identification and Description of Genera and Species. William & Wilkins, Baltimore. Wainwright, M. 1992. An introduction to fungal biotechnology. John Wiley & Sons, West Sussex. |
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| Damián Cárdenas Hidalgo Centro Universitario Tenancingo Universidad Autónoma del Estado de México. |
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cómo citar este artículo
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| de la curricula | |
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| Ciencias de la Tierra, un nuevo campo de estudio |  |
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| Brianda Itzel Fernández Rivas y José Luis Salinas Gutiérrez | ||||||||||||||
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Los fenómenos naturales que ocurren en la Tierra
como huracanes, sismos, tornados, erupciones volcánicas, tormentas eléctricas, nevadas y tsunamis influyen en nosotros como sociedad y como individuos, pero al mismo tiempo los fenómenos provocados por el hombre influyen, en diferente magnitud y escala, en el planeta. A la vez, los elementos de la naturaleza vistos como recursos son medios de interacción de las sociedades humanas y el ambiente, y tienen influencia en la Tierra y en las formas de vida que lo habitan. Esta interacción se da en la cotidianidad, pues son los recursos que utilizamos, los productos que consumimos día a día, como el agua que empleamos en nuestras actividades diarias, las frutos y los vegetales que incluimos en nuestra dieta, el aire que respiramos, la energía del refrigerador, de la computadora, del radio, del celular. Con el paso del tiempo, algunos de estos recursos han disminuido por una mala administración, por un uso inconsciente, irracional e irresponsable, por falta de conocimiento y consciencia.
Como habitantes de este planeta, es nuestra obligación conocer acerca de los procesos, patrones, limitaciones, dinámica y, sobre todo, la importancia que implica la preservación de tales recursos. Si las personas y comunidades percibieran en forma comprensible los procesos biogeológicos que ocurren, podrían tomar mejores decisiones en cuanto al manejo y uso de los recursos naturales y, como consecuencia, lograr un mejor aprovechamiento. Para hallar un equilibrio entre explotación y desarrollo del medio ambiente deben considerarse tanto las obligaciones del ser humano como los derechos de la naturaleza, y con esa equidad obtener beneficios mutuos.
Con base en lo anterior, se comenzó a reconocer que existe un campo de conocimiento que abarca una serie de disciplinas que se podría denominar Ciencias de la Tierra, y que se debía establecer su enseñanza y aprendizaje, ya que conlleva la comprensión del funcionamiento y las interacciones de nuestro mundo, base de acción para contrarrestar el deterioro ambiental que sufre el planeta. Es así que el campo de las Ciencias de la Tierra nace: como una idea multidisciplinaria con el objetivo de actuar a nivel local, regional y global.
Este campo buscará desarrollar en los estudiantes la habilidad de comprender la forma en que la humanidad influye en los procesos que ocurren en el planeta y, al mismo tiempo, cómo la actividad del hombre altera el equilibrio de los sistemas terrestres; desarrollar capacidades para elaborar políticas de preservación y cuidado del medio ambiente y considerar la evaluación y el manejo de los recursos naturales para mantener una visión integral del equilibrio en los sistemas terrestres. Tiene la capacidad de aportar información fundamental para la protección de personas y bienes en caso de riesgos geológicos, meteorológicos y ambientales. El papel de las Ciencias de la Tierra crecerá continuamente en importancia en función de las necesidades de nuestra sociedad.
Una nueva carrera
Ciencias de la Tierra es una naciente oferta académica que ya forma parte de las 85 carreras que imparte la unam. Tiene una fecha de aprobación por el H. Consejo Universitario del 26 de marzo de 2010 y cuenta con cinco orientaciones: Ciencias Acuáticas, Ciencias Ambientales, Ciencias Atmosféricas, Ciencias Espaciales y Ciencias de la Tierra Sólida.
Enmarcada en el área del conocimiento de las ciencias físico-matemáticas, las ingenierías, las ciencias biológicas, químicas y de la salud, está respaldada por diversas entidades universitarias como los institutos de Geofísica, de Geografía, Geología e Investigaciones en Matemáticas Aplicadas y Sistemas, los centros de Ciencias de la Atmósfera y de Geociencias, las facultades de Ciencias e Ingeniería, además de los campus fuera de la Ciudad de México.
La especialización y los grandes avances tecnológicos hacen que esta nueva licenciatura se proyecte como una carrera vanguardista y de gran alcance, además de hacerla única en el estudio y comprensión de la Tierra como un sistema complejo en toda su estructura. Entre algunos de sus retos están la reducción de los efectos provocados por los desastres naturales en la población y la formación grupos interdisciplinarios que incluyan y conjunten las ciencias sociales con la química, la física, la biología y las matemáticas.
Al hablar del alcance que esta nueva propuesta académica está teniendo, es importante mencionar el enorme acervo bibliográfico que alberga la Biblioteca Conjunta de Ciencias de la Tierra (bcct), resultado de las aportaciones que diversos investigadores han hecho a las áreas que esta disciplina abarca. Su contenido incluye más de 500 títulos de revistas (vigentes y una colección histórica) y poco más de 30 000 libros actuales e históricos. Su colección también incluye alrededor de 7 000 mapas y 3 000 tesis, así como una base de datos especializada. Todo este cúmulo incalculable de información científica hace de esta biblioteca un recinto universitario único e invaluable para toda la comunidad académica en la que se inserta Ciencias de la Tierra.
Para complementar este quehacer, el programa integrado a la red temática del conacyt Complejidad, Ciencia y Sociedad denominado Atlas de la Ciencia Mexicana, indica en su publicación de 2011 una participación de 976 investigadores distribuidos en 74 entidades académicas, entre universidades, centros de investigación, colegios, comisiones, institutos, secretarías y servicios en el país, en disciplinas tan diversas y complejas como las ciencias atmosféricas, ciencias del suelo, espacio exterior, estratigrafía, exploración geofísica, geodesia, geofísica, geografía, geología, geoquímica, hidrología, oceanografía, paleontología, sismología, tectónica y otras áreas del conocimiento, lo cual nuevamente indica la vanguardia en que se desarrollan los métodos de estudio de las ciencias de la Tierra.
El recuento de todo lo que dispone la naciente licenciatura no incluyen los programas e iniciativas internacionales en Ciencias de la Tierra, dónde México participa activamente, lo cual, de tomarse en consideración, añade e incrementa el acervo de información y recursos con que cuenta la carrera.
Si se considera que el egresado de Ciencias de la Tierra tendrá una amplia extensión de conocimientos (físicos, matemáticos, biológicos, químicos, geológicos, geográficos, entre otros), además de la capacidad suficientemente para dar soluciones o sugerir propuestas a problemas de diversa índole, desde contingencias medioambientales, geológicas, climáticas y atmosféricas, hasta espaciales, todo lo cual será de gran ayuda para visualizar, comprender y explicar un futuro a corto, mediano y largo plazo.
Los especialistas en Ciencias de la Tierra podrán laborar en una gran diversidad de organizaciones, instituciones, agencias federales y estatales que involucran en su quehacer el componente social, político y natural, en donde podrán aplicar sus conocimientos y emplear sus habilidades para proporcionar soluciones a las consecuencias de diversos eventos de la naturaleza y de los daños que ocasiona el ser humano por el mal uso de su entorno.
En la actualidad es importante llevar a cabo trabajos que contribuyan al desarrollo y la aplicación de una nueva área del conocimiento, la cual implica una interacción multidisciplinaria que pueda servir de apoyo y como base para cimentar los conocimientos necesarios en el desarrollo de las Ciencias de la Tierra.
La investigación en este campo es fundamental y constituye una innovación relevante para lograr en el futuro un mayor conocimiento y entendimiento de nuestro entorno desde el enfoque de las ciencias y la sociedad en conjunto, lo cual significa que hay mucho por hacer. Considerando todo lo anterior, la nueva carrera de Ciencias de la Tierra posee una gran importancia para el futuro de nosotros y de nuestro planeta.
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Referencias bibliográficas
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| Brianda Itzel Fernández Rivas Escuela María Molier A. C. José Luis Salinas Gutiérrez Programa de Entomología-Acarología, Colegio de Postgraduados, Montecillo. |
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cómo citar este artículo
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| Ramón Peralta y Fabi |
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Las creencias y la fe asociada a ellas, si bien resultan de
una actividad social, fruto de la cultura de una colectividad, son en el fondo una experiencia personal, cambiante, e íntima. El conocimiento del mundo y su comprensión se adquieren socialmente y van cambiando en función de la experiencia y la cultura, pero —en contraste— sus elementos son sujetos de crítica y confrontación con la evidencia; no obstante, las respuestas —siempre temporales o tentativas— tienen un carácter universal. ¿Cómo es esto? Cada uno tiene sus creencias y el derecho inalienable de que se le respete por ellas. Eso no significa que todas las creencias sean respetables o que se permita poner cualquier creencia en práctica. Pensar que los que profesan otra fe o ninguna deben ser eliminados es evidentemente inaceptable. Debe contrarrestarse, en primera instancia, con la tolerancia y la educación, promoviendo la reflexión en cada uno.
La historia humana es, en parte, una descripción de la intolerancia, particularmente la religiosa, y su consecuente violencia. No es solamente con la fuerza que se detendrá la guerra entre sunitas y shiítas, que cada facción percibe como santa desde su limitada perspectiva. Tampoco es claro que la barbarie del Estado Islámico, como se hace llamar ese grupo de fanáticos, se acabe con mayor violencia y armamento.
Contra lo que suponemos, la violencia ha ido disminuyendo con el tiempo. El porcentaje de seres humanos que han sido víctimas de la violencia se ha ido reduciendo a lo largo de los siglos; nuevas formas de organización social, a nivel local y global, han contribuido a este resultado. La violencia en los últimos cincuenta años fue menor que la de los cincuenta previos, y ésta que la del siglo xix. Cabe agregar que el análisis de los datos indica esta tendencia de manera clara y sistemática, aunque las tragedias locales en tiempo y espacio no dejan de ser atroces, cada uno conoce algún caso más preocupante que el otro y no hay continente ajeno a esta tragedia.
Qué es la religión
Se entiende por religión al conjunto de creencias, ritos, símbolos y preceptos que de manera organizada socialmente, a decir del sociólogo Émile Durkheim, buscan explicar y vincular una concepción del mundo y el ser humano con una autoridad superior, como una deidad o conjunto de éstas. Si bien es cierto que el carácter social de las religiones necesariamente conlleva el acuerdo entre personas, dando pie a las religiones formalmente organizadas, el resultado en la práctica es que hay un aspecto esencialmente personal y único en lo que cada uno cree; posiblemente se debe a que la cultura religiosa de cierto porcentaje de los creyentes sea sorprendentemente pobre.
Esta falta de conocimiento detallado de lo que la religión de cada uno trae consigo da pie a que sea relativamente fácil el tránsito entre una secta o denominación y otra, particularmente notorio en el caso de los cristianos, pero no exclusivo. No en balde, en los censos oficiales las iglesias prefieren ser agrupadas, más que desagregadas, y así no aparecer con números muy bajos o en claro descenso en sus adeptos, como les ocurre hoy día en la práctica.
¿Cuántos católicos, por ejemplo, conocen todos los dogmas que están obligados a aceptar sin matiz alguno? Bastaría revisar con cuidado cuáles acepta cada uno, una vez que se es consciente de ellos, para ubicarlo en alguna denominación; hay más de 36 000 denominaciones cristianas registradas en el mundo. Un aspecto nada trivial es en qué términos se entiende cada uno de los dogmas, cuando son comprensibles del todo. La Trinidad, en la que un Padre, su Hijo, y el Espíritu Santo forman uno solo, pero esencialmente diferentes, nada tiene de simple y mucho de interpretación y confusión. El mismo Isaac Newton, célebre científico y creyente, toda su vida, estudió este dogma y dejó escritos nada confusos sobre el origen y falta de sustento de la revelación.
Cómo ve cada católico la consagración en la misa, la transubstanciación, es algo tan variado como lo escrito al respecto. La “transformación del pan en el cuerpo y el vino en la sangre de Cristo” es vista por algunos como real y literal, aceptando esto como un milagro cotidiano a pesar de que es evidente que no es el caso. Otros pueden interpretar la consagración como un misterio inalcanzable a la mente humana, como se estableció en el Concilio de Trento en el siglo xvi, determinando que se modifican la esencia y la sustancia, pero sin que pueda el creyente común saber si es una metáfora, el símbolo de la tradición cristiana o el venerado recuerdo de una cena premonitoria y el final de una persona especial.
El sentido de la Inmaculada Concepción, la madre que conserva la virginidad, el sentido de la resurrección de Cristo y su ascensión, así como la asunción de su madre, las apariciones de ésta en muchísimos lugares del mundo o la infalibilidad del papa, varía de un católico al otro; en todos estos casos, y otros más elaborados, se demanda del creyente la aceptación textual del dogma, invocando lo misterioso del designio divino.
Sin que compartan con la religión católica la aceptación de un líder central que dirige y rige, para el judaísmo y el islamismo las cosas son semejantes por compartir con los cristianos una buena parte de lo que se llama el antiguo testamento. El Paraíso tiene innumerables variaciones en su interpretación, como las tienen las plegarias y el desempeño masculino al hacerlas, la percepción ante el infiel o el gentil, o ante los profetas como Abraham, Moisés, Jesús o Mahoma. Cómo se dirige cada uno a dios, cuándo y para qué, o el papel de los ángeles en la vida cotidiana de los fieles, el Génesis y el final... Para unos, la creencia de los otros se percibe como la falta de claridad, de sentido o de fe, cuando no la inaceptable confusión y justificación de su exterminio; cada una de las principales religiones monoteístas ha practicado el genocidio en aras de la pureza de su fe.
Una tarea del creyente es tratar de comprender qué creen quienes tienen otra religión y por qué ellos la consideran la correcta. Un interesante trabajo reciente reflexiona sobre las religiones en los Estados Unidos de América, revisando cierto número de religiones en ese país, no del todo ajenas al hispanohablante. Revisar otra fe, entender qué profesan los otros, es una forma de hacer una revisión de lo propio, de valorarlo y darle su justa dimensión, y generar dudas, por supuesto.
Religión individual
Una reflexión sencilla y unas cuantas conversaciones con los que profesan la “misma fe”, indican que lo que uno cree tiene poco en común con la creencia de los demás. Con unas cuantas preguntas es posible apreciar lo individual que son las creencias religiosas y cada uno va diferenciándose del otro en la interpretación y significado de los dogmas o principios esenciales.
Las creencias, sobre todo las que suponemos que compartimos con otros, con muchos otros, como las religiosas, paradójicamente resultan ser únicas, como cada uno de nosotros. Para convencerse basta con dedicar un poco de tiempo, relativamente poco, si se toma en cuenta que el asunto es (o debiera ser) una parte esencial de la persona creyente. Cada uno se debe a sí mismo la tarea de hacer un resumen de lo que cree que es dios y la relación que tiene con él. ¿Quién es dios, qué atributos tiene? y ¿cómo se deben entender su existencia ante la evidencia de la vida diaria, llena de confusión, maldad, injusticia, hambre, entre otras cosas? Una respuesta es que es misterioso, por decirlo de alguna manera o por citar la forma usual de enfrentar (eludir) estos temas.
Lo contrario, la claridad, la bondad, la justicia, la abundancia, la belleza resultan no tener misterio alguno —dicen— y cuando se poseen, en un gozo o se aceptan agradecidamente sin darse cuenta de que quienes no las poseen tienen los mismos merecimientos o mayores, insinuándose una injustica. Una vida errada, lejos de dios o renunciando a él, o un “final equivocado”, conlleva un castigo eterno, y esto se acepta como justo; lo que evidentemente es otro “misterio de dios”.
¿De qué es responsable dios y de qué no?, ¿acaso la pregunta es inadecuada o inaceptable?, ¿cuáles preguntas lo son?, ¿cómo sabemos qué nos pide, nos exige, y qué deja de dar, a quiénes y por qué? Cuando se miran estas dudas de frente parecen ser más complicadas que las preguntas que se supone se contestan con la existencia de dios (de dónde venimos, a dónde vamos, por qué estamos aquí, etcétera). Muchas de estas preguntas tienen respuestas fuera de la religión, desde luego; otras no, y es usualmente porque sólo quien cree en un ser superior se las hace.
Con toda seguridad, un buen número de quienes creen en dios aceptarían los dogmas que desconoce para seguir perteneciendo a su religión; otros simplemente dejarían de lado algunos porque consideran que no son esenciales y, sin mayor apuro, se identifican con la comunidad dominante o más cercana por razones familiares o sociales. Los menos reafirmarán su fe en un creador o autoridad suprema, más abstracta, y vivirán de acuerdo con las normas morales que les fueron inculcadas o que aprendieron a lo largo de su vida y, suponen, vienen de la religión que profesan. Sin embargo, los principios morales no provienen de las religiones, se generaron con la formación misma de la organización social, más evidente en las comunidades sedentarias, elaborando códigos de conducta que se aceptaban o imponían para hacer más llevadera la vida en común.
Parte de lo que JeanJacques Rousseau llamó el contrato social es esta gama de normas que difícilmente pueden verse como universales. No lo son, y es el sentido de la vida el que guía cómo sustentar la actuación cotidiana, la moralidad de nuestros actos. En este sentido es que algunas religiones recogen diversos principios, los hacen propios y los comparten entre sus seguidores con —acaso— alguna adaptación o matiz afines con su contenido.
Es algo muy antiguo. Para Aristóteles, por ejemplo, los principios morales son los que llevan al ser humano a florecer, a lograr la eudaimonia. Por su parte, Jeremy Bentham y John Stuart Mill consideraron que los principios morales son los que llevan a traer la felicidad a un mayor número de personas. Por supuesto, el origen, el sentido y la especificidad de las normas morales han sido siempre objeto de debate. Platón e Immanuel Kant, entre otros, imaginaron que estos principios son sólo el fruto de la razón, en contraste con David Hume, quien les concede una base más sustentada en las emociones; siempre, eso sí, de origen humano.
La religión y su contraste con el mundo
¿Con qué frecuencia reflexionamos sobre nuestras creencias personales y sobre su coherencia interna o con lo demás que constituye nuestra concepción del mundo? A lo largo de la vida se va recibiendo instrucción religiosa y secular sin que se analice la relación entre ellas y sus posibles contradicciones. La reflexión debiera ser continua, en tanto que vamos aprendiendo cosas todos los días o esperaríamos hacerlo. Es cierto que la adquisición de conocimiento significativo, el que lleva a la revisión de otras partes de nuestra visión global, es poco frecuente.
En ocasiones, un saber importante es el resultado de la acumulación y comprensión de muchas ideas, que a su vez configuran un cuerpo coherente de conocimientos. En contraste con la epifanía —casi momentánea— que representa una noticia o la cabal comprensión de una idea central en una lectura o una conferencia, lo usual es que las ideas se vayan asimilando paulatinamente hasta que, al pasar el tiempo, se hace conciencia de que se han trastocado seriamente las creencias personales que se sostenían anteriormente.
Lo que debiera ser inaceptable para cada persona es aceptar y sostener visiones contradictorias. Pero el desconocimiento de la propia religión hace más fácil sobrellevar la inconsistencia entre lo que se cree y lo que se percibe en la vida cotidiana o con la información irrefutable que se recibe. Cómo se entienden el mal, el hambre, la injusticia, cómo hacer aceptable que las vidas esencialmente ajenas de quien nace entre seda y cultura y quien nace en medio de una guerra, sin alimento, educación y futuro —muchos niños—, nunca habrán tenido la opción de algo al morir entre escombros y sed. Pensar que cada quien labra su propio destino es imaginar que el pobre está ahí porque no ha trabajado suficiente, mientras el joven graduado recibe la dirección de empresa del padre.
En México, la capilaridad social es un mito, menos de 20% accede a la universidad y sólo 32% se inscribe en alguna escuela de educación superior o estudió en alguna modalidad no escolarizada o mixta. Se estima, en consecuencia, que ganarán 70% más que quienes se quedaron sólo con el bachillerato.
Cómo pensar que un creador mantiene la atención sobre sus criaturas, que sabe todo, incluido el futuro; parece más bien un contrasentido que creara el mal, lo dejara actuar y, con frecuencia, que permita que lo poco que algunos han logrado se destruya, incluidos sus hijos. Éstas son parte de las confrontaciones entre lo que se cree y lo que se ve y se entiende de nuestro entorno, de la evidencia. Una tarea del creyente es buscar franquear la brecha entre lo que se cree y lo que se sabe.
El mundo y la ciencia
El avance de la ciencia ha ido reduciendo el ámbito religioso que, en una época o en un medio de cultura escasa, pretende responder a las preguntas que todos nos hacemos, especialmente en la infancia. La contradicción entre la noción de una creación divina del mundo que nos rodea y la propuesta por la ciencia es tan flagrante, que lo más sencillo para algunos es ignorar el tema por completo.
Alternativamente, se puede uno enfrascar en la labor interpretativa, compleja y difícil, de las fuentes de la revelación, los libros sagrados, para hacerlos compatibles con lo que hoy se sabe, es decir, hacer la tarea de exégeta. Los resultados son una mezcla de conceptos, términos y reinterpretaciones de lo escrito que atentan contra el sentido común.
Lo que hemos aprendido de nuestro entorno y la enormidad de la evidencia para soportar el conocimiento científico son abrumadoras. La evolución de la vida a lo largo de 3 500 millones años, descubierta en el siglo xix y hoy elemento esencial de las ciencias biológicas, la dinámica del planeta y su evolución constante desde su formación hace 4 500 millones de años, el corazón de las ciencias de la Tierra, teoría fundamentada en el siglo xx, y el origen del Universo hace cerca de 13 800 millones de años, médula de la cosmología, son algo mucho más que teorías alternativas a los actos de creación. Se amalgaman con lo que sabemos sobre los átomos y las moléculas, columna vertebral de la física, lo que entendemos del cuerpo humano y de otras especies y de la genética de la vida, del sorprendente vínculo entre todos los seres vivos, pasados y presentes, de sus deficiencias y virtudes.
Todavía existen muchísimas preguntas sin respuesta, áreas de conocimiento que apenas inician, hay cambios y ajustes en todas nuestras explicaciones actuales, y difícilmente habrá palabras finales. Si bien hay aspectos que no cambiarán nunca una vez establecidos como, por ejemplo, que nuestro planeta es (casi) redondo, gira sobre sí mismo y se mueve alrededor de una estrella, misma que se mueve en un conglomerado que llamamos la Vía Láctea. Que los seres vivos nacen y mueren, tienen las mismas bases genéticas, sin excepción y vinculándolos a todos, presentes y pasados (y futuros, si lo permitimos). Que los átomos de carbono (y los otros) son idénticos entre sí y algunas cosas más, muchas, y otras cambiarán con nuestra comprensión cada vez más fina y amplia. La naturaleza de la tarea sugiere que no se puede acabar.
¿Cómo respondería un súbdito de Ramsés III si le presentáramos evidencia de que Ra, su deidad principal, el Sol, es en realidad una inmensa bola incandescente de hidrógeno, generadora de reacciones nucleares que ocurren en su interior, forzadas por la gravedad? Si se ignora la evidencia, se puede seguir adorando el Sol, por supuesto, y alguien de esa época no tendría la capacidad de entenderla; habría que informarle, explicarle del sistema solar, de los viajes espaciales, y de los elementos, de la atracción de los cuerpos, etcétera. Hoy, nadie con una mínima cultura y sentido común considera nuestra estrella más cercana como un ser divino, salvo de manera metafórica.
En la ciencia, cada vez que algo deja de ser congruente con lo ya aceptado, se da un proceso de revisión, a veces difícil y largo, para reconsiderar las cosas; por ejemplo, la fuerza de gravedad nos permite entender por qué dos planetas se atraen o por qué caen los cuerpos sobre la superficie de la Tierra. Al descubrirse que los objetos en el firmamento, como las galaxias, se alejan unas de otras cada vez más rápido, se hace evidente que la ley de la gravitación debe ser modificada, aunque nos explique otras cosas muy bien. El reto es, sin dejar de explicar lo anterior, dar sentido a lo nuevo. Actualmente no hay una explicación satisfactoria a la acelerada expansión del Universo y a la forma en que las estrellas de cada galaxia giran en torno a su centro; predecimos entonces la existencia de materia y energía que no hemos detectado, y la llamamos oscura.
Ahora, si el paradigma debe ser cambiado de manera radical o sutilmente, será el resultado de más información, del trabajo creativo de algunos, de la revisión profunda de lo que parecemos entender. En este sentido, el quehacer científico difiere del fenómeno religioso de manera radical, pues este último no considera posible la reformulación de sus bases conceptuales y ninguna evidencia en contrario es suficiente para replantearlas.
Adicionalmente, en contraste con la fe, cada científico o persona que estudia lo que vamos aprendiendo del mundo en nuestro entorno comparte la misma visión. Esto merece ser calificado. Lo mismo entiende un investigador en Londres que en Bangkok o en Wonthaggi sobre la radiación de microondas, los ácidos ribonucleicos o el fulereno C60. Ninguno ha visto un átomo (ni lo verá) y lo que de éstos sabemos da pie a que cada uno se imagine algo diferente, personal, el meollo es que esta parte individual es irrelevante.
La variabilidad de perspectivas en la observación de los fenómenos no impide la comunicación entre físicos, químicos, ingenieros y biólogos ni afecta los datos que se extraen al hacer experimentos con ellos o manipularlos para su comprensión o nuestro beneficio. No hay una ciencia alemana, ni burundesa o paraguaya; lo que hay son desarrollos, políticas y condiciones diferentes.
En ciencia, la hermenéutica o exégesis pertinente, esto es la interpretación de las publicaciones científicas, es universal; usualmente (o preferentemente) expresada en lenguaje matemático. No significa que sea de fácil comprensión, como todos lo sabemos. La interpretación en palabras llanas se hace para fines didácticos o para frasear las cosas en el lenguaje cotidiano que ha sido creado para compartir alimentos o demandar derechos, pero difícilmente para expresar lo que no percibimos directamente a través de los sentidos. Una galaxia con miles de millones de estrellas que giran en torno a un agujero negro, los fotones que inciden sobre las moléculas de rodopsina en el interior de nuestros ojos y nos permite la visión o los neutrinos que produce el Sol en la fusión nuclear y nos atraviesan todo el tiempo son objeto de estudios cuantitativos diarios en los centros de investigación alrededor del mundo, pero son difíciles de explicar en términos simples.
Conclusiones
Ser parte de una iglesia o formar parte de la comunidad de una religión específica, que en la mayoría de los casos es la misma que fue transmitida por los padres y reforzada por el entorno, implica aceptar que se comparte con otros un conjunto de creencias. Éstas son recibidas de manera irracional, cimentadas en la fe, en tanto que son resultado de la ”revelación” por parte de un dios y no como fruto de una argumentación que inexorablemente lleva a ellas. No hay tales pruebas de la existencia de dios, entendidas como irrefutables. La fe de cada uno se constituye con la percepción personal y la interpretación de lo que le fue enseñado, con mayor o menor análisis de su parte.
Lo que un creyente escuchó en el púlpito o en boca de su madre, en lo que el padre le explicó o los maestros dijeron, así como las conversaciones con compañeros y amigos, van sumando a la visión que se tiene de todo ello a lo largo de la vida. La individualidad esencial de las creencias es parte de la razón por la que las religiones se sostienen; ante un sistema rígido, explícito e inmutable, las personas acaban fastidiándose y oponiéndose. Cuando cada uno tiene la posibilidad, tácitamente permitida, de elaborar su propia conclusión de lo que es o debe ser su fe, entonces aparece esa necesaria flexibilidad que nadie más reclama, salvo su dios, quien por otro lado nunca lo hace.
Se dice, a veces, que los magisterios de la religión y de la ciencia son diferentes y que cada uno toca distintas facetas de la realidad, una la espiritual y la otra la material, pero resulta que ambas abordan el mismo mundo en el que estamos embebidos. Llamarle espiritual a la parte abstracta, sensible y sutil de nuestros pensamientos, y material a las formas tangibles que nos atraviesan los sentidos es una metáfora afortunada para simplificar nuestra comunicación ya que, en realidad, se trata de facetas de una misma cosa.
Cuando la cultura helénica inventó el concepto del psyche fue precisamente para ello. No se puede negar la realidad de la belleza, la tristeza o el odio, como tampoco la objetividad de la enfermedad, el dolor y el frío. Es más sencillo hablar de las nubes y los mares que de los sentimientos o la atrocidad humana. Somos uno, con una dualidad que sólo es aparente. A tal ente integral y complejo, y a su entorno, es a lo que la ciencia se dedica.
Al abordar temas como el origen y el final, sea de una persona o del mundo, la religión está tratando de explicar algo que le es ajeno o procede recurriendo a lo contrario de lo que la ciencia hace, que es tornar nuestro entorno comprensible, inteligible, pero con base en la evidencia; para la ciencia no hay revelación ni dogma alguno, y su tarea sólo la puede llevar a cabo con un lenguaje universal, accesible a todos, y sin necesidad de la autoridad; la jerarquía es sólo organizativa y no dictamina en nada.
El edificio de la ciencia, por definición, es siempre temporal, se encuentra en construcción permanente, y la respuesta final posiblemente no existe. La “teoría de todo”, el reduccionismo, son sólo quimeras.
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Referencias Bibliográficas
Dry, Sarah. 2014. The Newton Papers. Oxford University Press, Nueva York. Nagel, Ernest y James R. Newman. 2008. El teorema de Gödel. Tecnos, Madrid.Pinker, Steven. 2011. The Better Angels of Our Nature. Why violence has declined. Viking Books, Nueva York.Stollznow, Karen. 2013. God Bless America: Strange and Unusual Religious Beliefs and Practices in the United States. Pitchstone, Durham. |
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| Ramón Peralta y Fabi Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México.Ramón Físico y doctor en Ciencias con especialidad en dinámica de fluidos y física estadística. Ha sido director de la Facultad de Ciencias y de la Sedes UNAM- (Escuela de Extensión Universitaria) de Canadá y París. Se ha desempeñado como secretario general, vicepresidente y presidente de la Sociedad Mexicana de Física. |
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| José Antonio González Oreja |
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Antes de que se diera a conocer, se escucharon rumores
sobre el posible contenido de la segunda Carta encíclica del Papa Francisco y se decía que podría estar dedicada a “la ecología”. Laudato si significa alabado seas y en realidad es la primera encíclica escrita completamente por el actual papa. El nombre proviene del Cántico de las criaturas de San Francisco de Asís y el papa no quiso desarrollar su encíclica sin acudir a este modelo como ejemplo de excelencia en el cuidado de lo que es frágil en la naturaleza. Con esta guía, Francisco llama a desarrollar lo que denomina una “ecología integral”, que vaya más allá de la ciencia de las matemáticas y la biología y nos fusione con la esencia profunda de lo humano, incluyendo el asombro y la maravilla ante la belleza de la naturaleza. Laudato si recoge el recorrido que hace el papa por los principales problemas ambientales a los que se enfrenta la madre tierra desde el inicio del siglo xxi, problemas que aquejan la casa común de todos los seres vivos; para el papa, la Tierra es una hermana que clama por los impactos que las actividades humanas están generando tras asumir, erróneamente, una función de dominio y explotación de sus recursos, y se dirige a todos sus habitantes partiendo de que la crisis ambiental es una consecuencia dramática de las actividades descontroladas de toda la humanidad.
En sus observaciones sobre los problemas ambientales incluye aportes de otros papas que, a su vez, recogieron reflexiones de científicos, filósofos, teólogos y organizaciones sociales que han enriquecido el pensamiento de la Iglesia acerca de estas cuestiones, como cuando señala que los avances científicos, técnicos y económicos, si no van acompañados por un progreso social y moral, se vuelven finalmente contra el ser humano.
Para el papa, cuidar y mejorar el mundo implica realizar cambios profundos en los estilos de vida, producción y consumo de la economía mundial, así como en las estructuras de poder que rigen nuestras sociedades, garantizando el respeto al ambiente; a la vez señala la opinión del patriarca Bartolomé: si los seres humanos destruyen la diversidad biológica, degradan la integridad de la Tierra y contribuyen al cambio climático, y si desnudan la superficie terrestre de sus bosques o destruyen sus zonas húmedas están cometiendo pecado.
El resto de la encíclica presenta varios aspectos de la crisis ecológica actual, asumiendo los mejores frutos de la investigación científica disponible; y aunque está dirigida a todas las personas de buena voluntad, retoma algunas razones de la tradición judeocristiana que permiten avalar el compromiso con el medio ambiente. En una parte se centra en lo que él denomina “el paradigma tecnocrático dominante” e intenta llegar a las raíces más profundas de la problemática situación. Tras ello propone algunos elementos de una ecología profunda, en la que todo está íntimamente relacionado con todo, para delinear grandes caminos de diálogo que nos ayuden a dejar atrás la espiral de autodestrucción en que estamos inmersos, la cual involucra tanto a los individuos como las naciones, la política internacional. Finalmente, con base en la experiencia espiritual cristiana, propone formas para lograr que el ser humano cambie y madure, reorientando el rumbo y nuestra relación con la casa común.
Una perspectiva ambiental
Con base en mi experiencia como científico, biólogo y profesor de varias materias relacionadas con temas ambientales, me interesa analizar la segunda encíclica de Francisco, en particular, detalladamente, el contenido del capítulo primero. Llama la atención que el documento reconoce que el cambio es una característica inherente a los sistemas complejos, como los seres vivos, y que la velocidad que nuestras actividades imprimen al cambio ambiental se opone al ritmo mucho más lento con el que suele discurrir la evolución biológica. Su mención a conceptos que no siempre se asimilan fácilmente, como es el caso de los sistemas complejos, amerita una definición: son conjuntos integrados de partes constituyentes íntimamente conectados, ya sea por relaciones directas o por bucles de retroalimentación positiva o negativa, en cuyo interior surgen propiedades nuevas, emergentes, que pueden acarrear consecuencias muchas veces insospechadas, que no podemos prever a simple vista, y que en ocasiones son indeseadas. El estudio de las dinámicas no lineales de los sistemas complejos lleva a concluir que, en general, es imposible predecir el estado de uno de tales sistemas más allá de cierto horizonte temporal, que es característico de cada fenómeno.
La mejor ciencia disponible hoy día nos dice que el medio ambiente global se comporta como un sistema complejo que aún resulta en gran medida desconocido; no sabemos con certeza qué elementos están conectados con qué otros, ni cómo, aunque muy probablemente sea cierto, que todo está relacionado, como dice el papa, que todo está conectado con todo. Como quiera que sea, no conocemos todas las consecuencias que van a acarrear las numerosas manipulaciones que, de modo consciente o no, los seres humanos estamos llevando a cabo en el sistema ambiental global.
Sin embargo, seguimos “jugando en los campos del Señor”, que es como el texto de la encíclica se refiere al fenómeno de la evolución biológica, el cambio que a lo largo del tiempo ha tenido lugar, y que aún tiene lugar, en los sistemas vivos, en contraposición a los rápidos cambios ambientales provocados por las actividades humanas, que pueden hacer que los sistemas biológicos no respondan a la misma velocidad, es decir, que no se adapten a las nuevas condiciones ambientales a medida que éstas cambian; es decir, el desajuste manifiesto de los seres vivos con su nuevo medio ambiente podría llevar a la desaparición de una fracción desconocida de la vida, tal y como la conocemos.
El cambio se vuelve aún más preocupante cuando amenaza al mundo y la calidad de vida de la humanidad. Por tanto, el papa enuncia sus principales motivos de preocupación, aquellos que ocasionan la pérdida generalizada de calidad ambiental en todo el planeta: 1) la contaminación promovida por lo que él denomina la cultura del derroche, el despilfarro y el descarte; estos elementos derivan directamente de los modelos económicos imperantes, de tipo lineal o abierto, en contraposición a un modelo circular de producción que resultaría mucho más afín a los ciclos biogeoquímicos de los elementos en la naturaleza; 2) el cambio climático por el calentamiento global que resulta del aumento en la concentración de los así llamados gases de efecto invernadero, cuyo origen actual más importante son las actividades humanas, y puede acarrear gravísimas consecuencias, aún peores para las poblaciones pobres de los países en vías de desarrollo; 3) el problema del agua, esto es, la pérdida en cantidad y calidad del recurso hídrico, indispensable para la vida en general y la vida humana en particular, un ejemplo de los modelos de gestión no racional de los recursos naturales que impulsan un consumo por encima de lo realmente necesario.
4) La pérdida de biodiversidad, es decir, la desaparición de las formas vivas y de los ecosistemas en donde se encuentran, desde las selvas tropicales siempre verdes hasta las especies que en ellos habitan —que en realidad los integran—, pasando por la diversidad de genes que podrían atesorar la clave para responder a numerosos problemas ambientales. En este caso, y en consonancia con ideas propias de algunas ramas de la ética del medio ambiente, reconoce que los seres vivos son depositarios de un valor intrínseco y merecen vivir por su simple existencia, aparte de los posibles usos o beneficios que nosotros podamos obtener. También señala que, en ocasiones, pareciera que los esfuerzos de la ciencia, la técnica y la ingeniería tratan de sustituir la belleza natural de las cosas, irremplazable e irrecuperable, por otra creada por nosotros.
En la naturaleza, en los sistemas ecológicos, hay elementos que realmente son indispensables e insustituibles, como las especies clave; cabe preguntarse qué sentido tiene afirmar, como a veces hacen los políticos que nos gobiernan, que quien comete un delito ambiental debe reparar el daño causado. ¿Es posible recuperar una especie que se ha deslizado por el vórtice de la extinción? ¿Sabemos corregir los daños ambientales provocados a la biodiversidad de sistemas complejos (como las selvas tropicales), con un limitado horizonte de predicción, cuando nuestro conocimiento sobre la naturaleza de sus intrincadas relaciones deja mucho que desear? Me atrevo a responder que no. Como científico e investigador preocupado por la financiación de ciencia, me resulta atrevido el texto del papa cuando señala que es necesario invertir “mucho más” en investigación para generar nuevo conocimiento que nos permita entender mejor el comportamiento de los ecosistemas y analizar adecuadamente las consecuencias que pueden desprenderse de las modificaciones y cambios ambientales.
5) La pérdida de calidad y degradación social de la vida humana en sentido amplio; el papa no puede dejar de prestar atención a los efectos que la suma combinada de la degradación ambiental, los actuales modelos económicos de consumo masivo y la cultura del descarte producen en la vida de las personas. Es el caso de la urbanización creciente de las poblaciones humanas y la desigualdad en el acceso y el consumo de fuentes de energía y otros servicios; para él, éstos son síntomas de que los avances logrados en los últimos siglos no implican un verdadero progreso y una mejora en la calidad de vida de la persona; y 6) otros factores que, sostiene, contribuyen a generar la problemática situación ambiental en la que nos encontramos: a) la desigualdad en cuanto a las consecuencias de los cambios ambientales, pues siempre serán los excluidos y los más pobres (miles de millones de personas), quienes sufran los daños más graves; b) la debilidad de las reacciones que se manifiestan frente a esta crisis sin un liderazgo político internacional que marque el camino a seguir y sometidas a los poderes económicos de un divinizado mercado global; y c) la diversidad de opiniones en torno a los problemas ecológicos y su resolución.
Termina el capítulo primero con la observación de que la Iglesia no tiene por qué proponer una palabra definitiva sobre muchas de estas cuestiones y entiende que debe escuchar y promover el debate sincero entre expertos, respetando la diversidad de opiniones, pero reconoce que es necesario reorientar el rumbo de la humanidad para resolver los problemas antes señalados.
El recorrido por los principales problemas ambientales que realiza la encíclica del papa está en consonancia con el contenido de cualquier libro moderno sobre ciencias ambientales, numerosos conceptos son comunes a ellos: complejidad, contaminación, gases de invernadero, generación de residuos, cambio climático, desforestación, fragmentación del hábitat, energías renovables, pérdida de biodiversidad, urbanización, globalización, patrones de consumo, sustentabilidad, etcétera.
En este sentido, la encíclica del papa cumple con lo que propuso al inicio: asumir los mejores conocimientos disponibles de la investigación científica sobre el medio y fungir como una base sólida para trazar un itinerario ético y espiritual que permita avanzar en la dirección correcta. Y lo desarrolla en el resto de los capítulos.
Reflexiones finales
El texto de la Carta encíclica de Francisco me recuerda a otros que leí tiempo atrás. En primer lugar, me refiero a cierto escrito del difunto Carl Sagan, el reconocido astrofísico, cosmólogo y divulgador de la ciencia: Miles de millones, considerado por muchos como su testamento ideológico; en el capítulo 13, llamado apropiadamente “Religión y ciencia: una alianza”, sostiene que sólo hay una Tierra y, nos guste o no, nos hemos convertido en la especie dominante en este planeta. Somos capaces de provocar cambios devastadores en el medio global, al cual estamos exquisitamente adaptados, tal y como todos los demás seres con quienes compartimos la Tierra, aunque la dinámica metabólica de nuestras sociedades modernas es muy probablemente insostenible en el largo plazo, tal y como sugieren, por ejemplo, las medidas de su huella ecológica. Somos un peligro para nosotros mismos y para los otros; tanto es así que, en un juego de palabras de truculento significado, Sagan concluye que se necesitan seres humanos que protejan la Tierra de los seres humanos, mencionando que el propio Juan Pablo II había señalado la necesidad de alentar y alimentar los ministerios integradores en un mundo en el que tanto la ciencia como la religión pudieran florecer.
De manera similar, el biólogo evolutivo Francisco J. Ayala, en su recomendable libro Darwin y el diseño inteligente: creacionismo, cristianismo y evolución, dice que no tiene por qué haber oposición entre ciencia y religión, ya que se ocupan de distintos ámbitos de la realidad. Se trata, claro está, de los nonoverlapping magisteria del ya difunto Stephen J. Gould.
En esta línea de trabajo común de ciencia y religión, entre 1980 y 1990 tuvo lugar en cinco ocasiones el “Foro Global de Líderes Espirituales y Parlamentarios”, el cual permitió asentar la idea de una conciencia global sobre la supervivencia humana, lo que en términos de Francisco podríamos llamar “ecología integral”. No me resisto a leer las palabras del propio Carl Sagan cuando narra su experiencia en el encuentro de Moscú: “De pie bajo una enorme fotografía de la Tierra vista desde el espacio, contemplé una abigarrada y variopinta representación de la maravillosa variedad de nuestra especie: la Madre Teresa y el cardenal arzobispo de Viena, el arzobispo de Canterbury, los grandes rabinos de Rumania y Gran Bretaña, el gran Mufti de Siria, el metropolitano de Moscú, un anciano de la nación onondaga, el sumo sacerdote del Bosque Sagrado de Togo, el Dalai Lama, clérigos jainistas resplandecientes en sus blancos hábitos, sijs tocados con turbantes, swamis hindúes, monjes budistas, sacerdotes sintoístas, protestantes evangélicos, el primado de la Iglesia armenia, un Buda viviente de China, los obispos de Estocolmo y Harare, los metropolitanos de las iglesias ortodoxas y el jefe de jefes de las seis naciones de la Confederación Iroquesa; y con ellos el secretario general de Naciones Unidas, el primer ministro de Noruega, la fundadora de un movimiento feminista para la repoblación forestal de Kenya, el presidente del World Watch Institute, los dirigentes de la unicef, el Fondo para la Población y la unesco, el ministro soviético de Medio Ambiente y parlamentarios de docenas de naciones, incluyendo senadores, miembros de la Cámara de Representantes y un futuro vicepresidente de Estados Unidos”. En verdad, añado, una representación maravillosa de la diversidad de la humanidad, todos unidos por un bien común, el futuro de nuestra casa.
Más adelante, Sagan señala que “se insistió constantemente en la vinculación de todos los seres humanos”, todos estamos conectados, diría Francisco. Varios científicos de renombre dieron forma a un documento que presentaron, poco después, a los líderes religiosos de todo el mundo y obtuvieron una respuesta claramente positiva. Desde un punto de vista esperanzador, Sagan señaló que la crisis ambiental no representa necesariamente un desastre. En su interior se esconde, también, un enorme potencial para que se hagan presentes la capacidad humana de cooperación, el talento y la dedicación que no han sido explotados, quizás ni siquiera imaginados. Es posible que la ciencia y la religión difieran acerca del origen de la Tierra, dijo Sagan, pero cabe coincidir en que su protección merece nuestra profunda atención y nuestros afanes más entusiastas. Me atrevo a ubicar la Carta encíclica del papa Francisco en este marco de acción global.
Quiero terminar mencionando el otro texto con el que he relacionado dicho documento, me refiero a la llamada Carta del Jefe Indio Seattle, de mediados del siglo xix, que se convirtió en los años setentas del siglo xx en uno de los símbolos del movimiento ecologista, al cual se refiere Francisco en varias ocasiones a lo largo de su encíclica.
Noah Seattle o Sealth fue el líder de las tribus amerindias squamish y duwamish, habitantes del actual estado de Washington, en los Estados Unidos de América. No cabe duda de que fue una figura de importancia entre los suyos; gran orador, en 1854 pronunció un famoso discurso en respuesta a la pretensión de las autoridades blancas de “comprar” las tierras de los pueblos indios. De acuerdo con lo que podríamos llamar la versión “canónica” de la Carta, también el Jefe Indio Seattle dijo que todas las cosas están conectadas, afirmó que la Tierra no le pertenece al ser humano y que no somos dueños de la frescura del aire, ni del centelleo del agua y, como San Francisco, llamó a la Tierra nuestra madre, a los ríos, los venados y el águila majestuosa, nuestros hermanos, y a las flores perfumadas, nuestras hermanas.
Hoy sabemos que, aunque válido como símbolo y profundamente inspirador para muchos de aquellos que lo leyeron en algún momento de sus vidas (como es mi caso), el bellísimo texto del Jefe Indio Seattle es históricamente falso.
La encíclica de Francisco es cierta, tan cierta y verdadera como la preocupación que siente por este planeta herido. Acompañémosle y hagamos de ésta, entre todos, una mejor casa común.
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Referencias Bibliográficas
Ayala, F. J. 2007. Darwin y el diseño inteligente: creacionismo, cristianismo y evolución. Alianza, Madrid. Gould, S. J. 1997. “Nonoverlapping magisteria”, en Natural History, núm. 106. pp. 16-22. Gould, S. J. 1998. Leonardo’s mountain of clams and the Diet of Worms: essays on natural history. Harmony Books, Nueva York. Pp. 269-283. Marcó Del Pont Lalli, R. 2000. “Lo que nunca dijo el jefe Seattle”, en Gaceta Ecológica, núm. 57. pp. 61-72 (véase, también: “Jefe Seatle” en: https://es.wikipedia.org/wiki/Jefe_Seattle). Sagan, C. 1998. Miles de millones. Ediciones B, Barcelona. |
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| José Antonio González Oreja Departamento de Ciencias Biológicas, Universidad Popular Autónomadel Estado de Puebla. José Antonio González Oreja: Departamento de Ciencias Biológicas. UPAEP, Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla. |
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| Antonio Sarmiento |
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Los esfuerzos encaminados a la mitigación del calentamiento
global antropogénico deben iniciarse reconociendo que el controlar los flujos de bióxido de carbono (CO2) no es suficiente y lo que realmente importa es el total de las emisiones acumuladas hasta ahora. Esto es fundamental, como consta en el reporte de la quinta evaluación científica del Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC por sus siglas en inglés) elaborado en 2013, en donde una de las confirmaciones más importantes es que el principal determinante del calentamiento promedio global superficial es el total de emisiones de CO2 acumuladas. Además, se resalta que esto no sólo determinará el promedio de la temperatura superficial terrestre a finales de siglo, sino también durante algunos de los milenios posteriores debido a que, a diferencia de otros gases de efecto invernadero, las emisiones de CO2 tienden a acumularse en el sistema que regula el clima terrestre. Este hecho por sí solo tiene fuertes implicaciones para las políticas de mitigación, ya que el objetivo de estabilizar la temperatura global requiere cero emisiones globales netas de CO2.en última instancia, lo relevante para el clima es el total de emisiones acumuladas durante toda la época industrial y no sólo el flujo o la tasa de emisiones de CO2 en alguna década dada. Este punto es fundamental debido a que mucha gente, inclusive algunos de los negociadores en los acuerdos internacionales, piensa todavía que el objetivo de la mitigación del calentamiento global es la estabilización de las concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero y que las tasas de emisión contempladas para 2030 o 2050 son cruciales para el éxito de la mitigación.
En la realidad, estabilizar las concentraciones atmosféricas de CO2 no es suficiente para que el cambio climático cese, incluso si se mantuviesen constantes las concentraciones atmosféricas de Cv, el mundo continuaría calentándose por siglos. Para estabilizar la temperatura del planeta se necesita que las emisiones globales netas de CO2 se reduzcan a cero, después de lo cual e independientemente del valor de la tasa en que se hayan reducido las concentraciones atmosféricas de CO2, la temperatura superficial terrestre permanecerá constante.
Antes se creía que el CO2 tenía una vida media en la atmósfera de alrededor de doscientos años, ahora se reconoce que cualquier cantidad de carbono fósil que se libere a la atmósfera continuará afectando al clima terrestre durante varios milenios. La figura 1 ilustra tres posibles rutas idealizadas de emisiones de CO2: la línea continua muestra emisiones que alcanzarían un valor máximo en el año 2015 y de ahí empiezan a declinar con una tasa anual de 3%; en la línea entrecortada con puntos, las emisiones alcanzan el valor máximo al final de la década que va de 2020 a 2030 y de ahí declinan a una tasa anual de 10%, lo cual resultaría extremadamente caro y podría no ser técnica o políticamente realizable. El panel a la izquierda en la figura muestra que aun cuando los máximos de las emisiones son muy diferentes y ocurren en años distintos, el total acumulado es igual en los tres casos (área bajo cada una de las curvas hasta el momento en el que las emisiones cesan). Las respuestas más probables de la temperatura en el panel de la derecha son casi idénticas y las pequeñas diferencias se ven minimizadas aún más por la incertidumbre en la respuesta (bandas indicadas por líneas de puntos).
Asimismo, la coincidencia en el valor de las emisiones en 2050 para los tres casos (panel izquierdo) ilustra la importancia del balance de carbono durante todo el periodo industrial y no sólo su valor acumulado hasta mediados del presente siglo, es decir, muestra que lo relevante es la emisión de CO2 a lo largo de todo el lapso y no sólo la cantidad acumulada hasta 2050. Los perfiles línea continua y línea entrecortada con puntos muestran emisiones totales muy diferentes entre 2015 y 2050, pero dan un resultado climático similar; inversamente, un perfil que mantuviese las emisiones constantes de ahora a 2050 representaría emisiones acumuladas de CO2 muy similares a las del caso indicado por la línea entrecortada por puntos, pero ocasionaría un compromiso climático mucho mayor en el largo plazo debido a que, al no haberse reducido las emisiones gradualmente, éstas serían mucho mayores después de 2050.
Finalmente, la figura también muestra que mientras más tardemos en iniciar la reducción de las emisiones de CO2, mayor tendrá que ser la tasa a la que éstas decrezcan para alcanzar algún valor deseado en la temperatura, una consecuencia que no es aplicable en el caso de cualquiera de los gases de efecto invernadero de vida corta como el metano. Además, se debe tener presente que al establecer cualquier tasa de reducción se debe considerar que el calentamiento máximo al que se ha comprometido ha crecido durante las décadas recientes a una tasa aproximadamente igual a la de las emisiones acumuladas, la cual es casi dos veces más rápida que la del crecimiento de las temperaturas observadas. Consecuentemente, las medidas que, de haberse iniciado en 1992 habrían limitado a 2 °C el calentamiento inducido por CO2, si se iniciasen hoy día resultarían en un calentamiento mayor a 3 °C.
El carbono que no se debe quemar
El balance global de carbono proporciona una forma sencilla y poderosa para enmarcar el reto de evitar un calentamiento global antropogénico peligroso. La figura 2 muestra las temperaturas globales promedio como función de las emisiones globales acumuladas de CO2, ambas medidas a partir de las condiciones presentes en el siglo xix. La línea delgada sin fechas y la banda de incertidumbre sombreada (la inferior) muestran el calentamiento esperado debido exclusivamente a las emisiones de CO2. Las líneas, marcas de círculos con fechas y la banda sombreada superior muestran el calentamiento antropogénico total esperado bajo la perspectiva de una serie de escenarios que va del tan mentado “nada ocurre” (línea que va de 2050 a 2100) al de mitigación agresiva e inmediata (línea de 1950 a 2050). El primer escenario se desplaza rápidamente hacia la esquina superior derecha de la figura, indicando que las emisiones de CO2 se siguen acumulando y la temperatura continúa aumentando por arriba de 4 °C. mientras, en el segundo escenario las emisiones netas de CO2 se eliminan antes de 2100, cerca de 2050, de manera que el CO2 ya no se acumula en el sistema climático y la temperatura deja de seguir aumentando antes de llegar a 2 °C.
Todos los escenarios siguen el mismo patrón: dado un nivel de emisiones acumuladas de CO2, el planeta experimenta casi el mismo calentamiento, independientemente de si las emisiones de CO2 se realizaron rápida o lentamente; y en éstos, el calentamiento debido a los demás gases de efecto invernadero añade, a partir de 2050, un 25 o 30% al calentamiento por a CO2.
Las implicaciones del balance del carbono acumulado se muestran en la barra horizontal inferior de la misma figura: las emisiones previas causadas por la quema de combustibles fósiles y el cambio de uso de suelo desde 1870 son superiores a medio billón (1012) de toneladas de carbono fósil por lo tanto, las emisiones futuras de CO2 deben limitarse a un valor entre la mitad y la misma cantidad (parte obscura intermedia) si se quiere respetar el límite de 2 °C acordado en 2010 por las partes en la Convención Marco sobre Cambio Climático de las Naciones Unidas (unfccc por sus siglas en inglés) en Cancún.
El balance preciso de carbono depende de la probabilidad de sobrepasar el límite de 2 °C que se esté dispuesto a aceptar y de lo que ocurra con el calentamiento causado por los demás gases de efecto invernadero. Aunque sólo sea para mantener una modesta posibilidad de no sobrepasar el objetivo de 2 °C, las emisiones antropogénicas totales de CO2 a lo largo de todo el Antropoceno (1750 en adelante), deben permanecer por debajo de un billón (1012) de toneladas de carbono (3.7 billones de toneladas de CO2), cifra por arriba de la mitad de lo que ya se ha emitido.
El Panel Intergubernamental de Cambio Climático estima que las reservas disponibles de combustibles fósiles, que son explotadas económicamente mediante la tecnología y por sus precios vigentes, exceden el balance de no sobrepasar 2 °C por un factor de dos a tres veces. También se estima que las reservas potenciales, explotables si el precio aumenta, exceden mucho más dicho límite. De manera que los productos de la quema de carbono fósil por arriba de un billón de toneladas (extremo derecho de la barra horizontal abajo), deberán ser capturados en el sitio de la quema o recapturados por la atmósfera y almacenados para que la temperatura permanezca por debajo del límite de 2 °C.
Implicaciones para las mitigación
Muchas de las políticas nacionales e internacionales aún tratan el problema del calentamiento global como un simple asunto de flujos, enfocándose sólo en reducir la tasa neta de emisiones de gases de efecto invernadero, sea para 2020, 2030 o 2050. Si bien se gana tiempo al reducir la tasa de acumulación de las emisiones de CO2, dicha acción no resuelve el problema a menos de que finalmente se logre eliminar las emisiones por completo. Este punto es muy importante debido a que muchas de las medidas para reducir las emisiones en el corto plazo, y que son de las más efectivas en cuanto a costos —el mejoramiento de la eficiencia energética, por ejemplo no son las medidas que se necesitan para anular las emisiones de CO2 por completo.
Actualmente, la tecnología que es clave para alcanzar la anulación de emisiones de CO2 es la propuesta de captura y almacenamiento de carbono (ccs por sus siglas en inglés), ya que posee una característica única entre las medidas de mitigación del calentamiento global: puede proporcionar, en conjunción con algunos otros métodos, un medio para extraer CO2 de la atmósfera y constituirse en una especie de retro bloqueo. El problema es que hasta ahora sólo se trata de una propuesta a prueba y en una escala demasiado pequeña.
Es casi seguro que esta remoción será necesaria, ya sea para compensar las emisiones remanentes de CO2 una vez que la temperatura se haya estabilizado o, si el balance seguro de acumulación de carbono se excede, para disminuir dicho exceso hasta regresar a valores seguros. Debido principalmente a esta propiedad única de retro bloqueo a largo plazo, el ipcc concluye que, de no implementarse ya la captura y almacenamiento de carbono, el gasto necesario para no sobrepasar el límite de 2 °C no sólo será mayor al doble, sino que, además, los modelos existentes indican que sería entonces imposible lograr dicho objetivo.
No obstante, por tratarse de un medio caro e inseguro para reducir las emisiones a corto plazo, la captura y el almacenamiento de carbono permanecen como una prioridad relativamente baja en muchos de los programas de política climática. Por ello, el reconocimiento del balance de carbono acumulado como un factor clave para evitar temperaturas peligrosas es esencial y determinante a fin de que los gobiernos comprendan la importancia de apoyar específicamente la anulación cuanto antes de las emisiones de CO2 y el desarrollo y la implementación de tecnologías retrobloqueantes, como lo son la captura y el almacenamiento de carbono.
Carbono acumulado y gases invernadero
El limitado progreso en la reducción de las emisiones de CO2 ha estimulado medidas para combatir el calentamiento global mediante la reducción de emisiones de los llamados contaminantes climáticos de vida corta (slcps por sus siglas en inglés) como el metano y el hollín. Muchas de tales medidas son relativamente de bajo costo, ofrecen beneficios substanciales adicionales y su impacto en términos climáticos es relativamente inmediato.
Si se reduce a la mitad las emisiones de metano, por ejemplo, entonces las concentraciones atmosféricas de metano se reducirán en una magnitud comparable en aproximadamente un par de décadas. Por el contrario, comparativamente, si se reduce a la mitad las emisiones de CO2 sus concentraciones atmosféricas seguirán aumentando y lo único que se logrará es que lo hagan a la mitad de la velocidad con la que lo han hecho.
Debido a que las medidas para reducir las emisiones de CO2 tardan mucho en causar un impacto discernible, las más inmediatas para reducir las emisiones de contaminantes climáticos de vida corta son innegablemente una propuesta de mayor efectividad y de menor costo para reducir la tasa del calentamiento global en las próximas décadas; sin embargo, sólo tendrán un impacto en el calentamiento máximo si las emisiones de CO2 se reducen drástica y simultáneamente de manera que la temperatura comience a estabilizarse justo después de 2050 y para ello se requiere que las emisiones de CO2 vayan desapareciendo hasta anularse en dicho año.
El problema es que en el contexto del objetivo global de la Convención Marco de la onu, las emisiones de los contaminantes climáticos de vida corta sólo son consideradas importantes en la propuesta hasta el momento en que las emisiones de CO2 se encuentren ya en severo e irreversible declive.
El mito de la equivalencia con el CO2
La confirmación de la importancia del balance de carbono acumulado ha hecho explotar la idea de la equivalencia de emisiones de otros gases de efecto invernadero con las del CO2, la cual aún se usa ampliamente en política climática y en los sistemas para el comercio de emisiones. En efecto, no todas las medidas para reducir las emisiones que se consideran equivalentes a cierta cantidad de emisiones de CO2, de aquí a 2030, son realmente equivalentes; algunas, como la drástica disminución en el uso de combustibles fósiles o la captura y el almacenamiento de carbono, proporcionan una ruta para llegar a emisiones netas nulas o negativas de CO2, mientras otras, como la mejora en la eficiencia energética y la reducción de emisiones de metano y hollín, no sirven para esto.
Las medidas a corto plazo pueden ayudar a limitar el calentamiento hasta que las emisiones de CO2 se hayan anulado por completo, pero en ausencia de un plan para alcanzar emisiones netas nulas de CO2 fallarán al final irremediablemente. Es primordial, por lo tanto, que la
Convención Marco de la onu reconozca la importancia de eliminar por completo las emisiones de CO2 a fin de que simultánea o posteriormente se implementen políticas adicionales a largo plazo, las cuales se complementarán con las de corto plazo para alcanzar la meta de reducir las emisiones de todos los contaminantes climáticos en las próximas décadas. |
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Referencias Bibliográficas
Balakrishnan et al. 2015 Novel pathways for fuels and lubricants from biomass optimized using life-cycle greenhouse gas assessment, en Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 112, núm. 25, pp. 7645-7649. Crutzen, P. J., y E. F. Stoermer. 2000. “The ‘Anthropocene’”, en Global Change Newsletter, núm. 41, pp. 17–18. IPCC. 2013a. Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Cambridge University Press (http://www.ipcc.ch/report/ar5/). IPCC, 2013b. Figura 2.8, Síntesis del reporte IPCC, 2013ª (http://ipcc.ch/report/ar5/syr/). IPCC, 2013c. Recuadro 2.2, Glosario. Síntesis del reporte (http://ipcc.ch/report/ar5/syr/). |
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| Antonio Sarmiento Instituto de Matemáticas, Universidad Nacional Autónoma de México. Antonio Sarmiento. Licenciado en Física por la Facultad de Ciencias de la UNAM y doctorado en Matemáticas Aplicadas por la University of London (Queen Mary College). Fue investigador del Instituto de Astronomía de la unam y actualmente en el Instituto de Matemáticas de la UNAM. Habita en una casa auto-regulada térmicamente, libre de emisiones por la quema de combustibles fósiles, con autosuficiencia energética (celdas fotovoltaicas) y captura de lluvia. |
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| Luis Eduardo Calderón Aguilera, C. Orión Norzagaray López, Héctor Reyes Bonilla, José D. Carriquiry Beltrán y Cecilia Mozqueda Torres |
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Los arrecifes coralinos son ecosistemas tropicales
reconocidos a nivel mundial por su alta diversidad y la gran riqueza de especies que albergan. Gracias a esa condición ofrecen una variedad de servicios ambientales, que representan millones de dólares para las comunidades humanas que viven en sus alrededores. No obstante su relevancia, la situación actual de los arrecifes dista de ser la más deseable. Las actividades humanas y sus impactos directos (pesca, turismo, sedimentación) e indirectos (el escurrimiento de nutrimentos provenientes de tierras altas, la dispersión de especies exóticas, el aumento en la susceptibilidad a enfermedades) los están afectando de manera irreversible. Adicionalmente, los efectos que ha tenido en éstos el calentamiento global han llamado la atención del público y los investigadores, no sólo por ser nocivos para la fauna y flora marina a causa del incremento en la temperatura, sino también por el riesgo que implica un aumento en la acidificación del océano por la alta concentración de dióxido de carbono en la atmósfera y su difusión hacia las aguas marinas. Este fenómeno podría reducir significativamente la habilidad de los corales para construir arrecifes y también puede tener múltiples impactos colaterales en muchas otras especies y, eventualmente, en la eficiencia de las redes tróficas.
Por ser uno de los pocos países que cuentan con zonas costeras contiguas a los dos océanos más grandes del planeta y que presenta áreas coralinas en ambas, México es afectado por este problema. Así, en el Golfo de México podemos encontrar tales formaciones frente a los puertos de Tuxpan y Veracruz, que han ofrecido sus servicios ambientales al país desde hace más de cinco siglos. Hacia el este del golfo, en el Banco de Campeche y el norte de Yucatán, existe una serie de bajos y arrecifes emergidos (Cayo Arcas, Cayo Arenas, Triángulos, Alacranes y varios otros sitios cerca del puerto de Sisal), famosos tanto por su alta diversidad de especies como por el hecho de que algunos han sido impactados por las actividades de extracción petrolera. Asimismo, en el Caribe mexicano los arrecifes de coral están muy bien desarrollados y aparecen prácticamente a todo lo largo de la costa de Quintana Roo; su presencia aporta múltiples beneficios que sostienen la enorme actividad hotelera de ese estado, incluyendo la protección costera, el reciclamiento de nutrimentos, la protección a juveniles de múltiples especies, y representan la entrada de cientos de millones de pesos anualmente por concepto de visitas turísticas.
Y aunque los sistemas mencionados son los mayormente reconocidos por el público, en la costa occidental también existen arrecifes coralinos —biológicamente más simples y de menor extensión espacial. Los mejores ejemplos aparecen en los alrededores de Huatulco, Oaxaca, y en Zihuatanejo, Guerrero, aunque también hay sistemas importantes al sur de Manzanillo, Colima, en las Islas Marías y la playa de Tenacatita, Jalisco, y en el Parque Nacional Cabo Pulmo, actualmente foco de interés internacional debido a la amenaza que sufre un sitio en específico por la posible construcción de un mega desarrollo turístico que se tiene contemplado en esa zona de Baja California Sur. Estos arrecifes aún no han sido muy valorados desde la perspectiva turística, pero representan eslabones clave para sostener el alto nivel de pesca artesanal que distingue a la región.
Una fuente de carbono
La característica distintiva de un arrecife de coral es su estructura física o “edificio”. En un sistema típico, los corales vivos representan sólo la parte superficial expuesta, la cual crece relativamente a gran velocidad, entre 1 y 5 centímetros al año sobre una matriz de roca caliza, el edificio arrecifal, que ha sido depositada por procesos de biomineralización en forma muy gradual —menos de 1.5 cm al año a lo largo de cientos o incluso miles de años.
Aun en los sitios donde la cobertura de coral sobre el fondo marino llega a ser alta, el edificio no está compuesto únicamente de esqueletos de corales y sus fragmentos, ya que éstos representan sólo la parte primaria de la producción de carbonatos y funcionan como los “castillos” del edificio. Los “ladrillos” y el “mortero” lo constituyen los múltiples restos de otros organismos, con esqueletos de carbonato de calcio en forma de aragonita o de carbonato de magnesio, algas coralinas, algas frondosas como Halimeda spp., bivalvos, caracoles, briozoarios, esponjas, etcétera, los cuales se cementan por una serie de reacciones biogeoquímicas y gracias a procesos de empaquetamiento de los granos al interior de las cavidades que deja la caliza. La cantidad de carbonato de calcio que es depositado por los corales depende de las condiciones ambientales, ya que en aguas cálidas, poco productivas y muy iluminadas, los esqueletos crecen más rápido y allí pueden tener una mayor tasa de crecimiento o acreción.
También son relevantes los aspectos evolutivos, ya que especies de morfología ramificada (como los géneros Acropora y Pocillopora) crecen entre 4 y 10 cm al año, mientras que los corales masivos (Porites, Montastraea) lo hacen lentamente, menos de 1 cm por año. Las evaluaciones realizadas sobre la cantidad de carbonato que se deposita en los arrecifes, obtenidas a partir de las tasas de crecimiento coralino, indican que aunque hay sitios donde se generan hasta 10 kg de CaCO3 por m2 al año, la mediana del valor es de aproximadamente 4 a 5 kg. Otros trabajos indican que si se toma en cuenta el arrecife en su totalidad, incluyendo las zonas arenosas, lo normal es una cifra de 2 kg, la cual se traduciría a un total bruto de 20 toneladas de aragonita fija en la estructura arrecifal por hectárea al año y 3 toneladas de carbono retirado anualmente de la atmósfera por hectárea, gracias al crecimiento coralino.
Ahora, si bien el carbono depositado en los esqueletos de coral puede alcanzar grandes volúmenes, existe otra fuente de entrada neta al sistema de notable relevancia: la generación de compuestos orgánicos, producto de la fotosíntesis, proceso que llevan a cabo diversos grupos vegetales del arrecife. Los típicos productores primarios en el océano son las diatomeas, los dinoflagelados, cocolitofóridos y otros protistas, los cuales sostienen la producción primaria en la columna de agua y, por ende, las pesquerías de todo el mundo. Sin embargo, en el caso de los arrecifes de coral también es manifiesta la preponderancia de las algas filamentosas (cianofitas) y las coralinas (calcáreas), por lo que muchas veces la medición de la productividad orgánica en los arrecifes de coral se ha hecho sólo tomando en cuenta la parte béntica, es decir los organismos residentes en el fondo; el argumento es que la columna de agua es típicamente tan clara y transparente que contiene muy pocos organismos fotosintetizadores suspendidos.
Algunos experimentos de campo muestran que el promedio de producción de carbono por algas en un arrecife equivale a casi 3 kg de CaCO3 por m2 al año, y es seis veces superior a la cantidad depositada por la calcificación de corales. Por otra parte, dado que además de las algas hay otros productores primarios que habitan el fondo arrecifal, las cifras reales de productividad resultante de su trabajo de fotosíntesis son muy superiores a las citadas, como en el caso de los dinoflagelados simbiontes (las zooxantelas) presentes en el tejido del coral, que aportan cantidades tan grandes de carbono de la fotosíntesis a sus hospederos, que llegan a cubrir entre 80% y 130% de las necesidades diarias del coral. El exceso de alimento es expulsado al medio en forma de mucus, rico en carbohidratos y grasas, que es consumido por los invertebrados y peces residentes en las cabezas de coral, los cuales eventualmente se transforman en el sostén para los siguientes eslabones de la red trófica.
Paralelamente a los datos obtenidos por los trabajos citados antes, los modelos de redes “tróficas” han ofrecido una visión más “holística”, aunque indirecta, de las cantidades de carbono que son integradas en los ecosistemas coralinos. Existen numerosos estudios sobre el tema desde que se publicó el primer modelo para los arrecifes de Hawaii, pero uno de los más completos, ya que incluye todos los tipos de productores primarios, es el llevado a cabo en Puerto Rico y señala que la biomasa de algas (de 250 toneladas por km2) es cuatro veces superior a la coralina (de 67 toneladas por km2) y casi diez veces mayor que la del fitoplancton (35 toneladas por km2).
No obstante lo anterior, la producción anual de biomasa en la columna de agua (70 toneladas por km2) es seis veces superior a la que realizan las algas y setenta veces más que la de los corales. Esto se debe a la notable diferencia en tasas de recambio de individuos y biomasa entre grupos, la cual se fundamenta en sus disímiles ciclos de vida, ya que una diatomea se duplica en biomasa luego de dividirse y por ello su población puede aumentar decenas de veces en cosa de días, mientras las algas frondosas y coralinas y los corales toman años o incluso décadas para aumentar sus poblaciones y rara vez presentan explosiones poblacionales como las del plancton.
La emisión de carbono
El apartado anterior sólo describe los procesos que favorecen el depósito o acumulación física neta de carbonatos en un arrecife, sin embargo, la estructura del mismo es resultado del balance entre las fuerzas constructivas, representadas por los organismos calcificadores como los corales y las algas calcáreas, y la acumulación de sedimentos; y, a la vez, también es resultado de fuerzas destructivas, erosión física y biológica, que inciden en el cambio de masa del edificio arrecifal a lo largo del tiempo. Debido a que un arrecife sano sobresale del fondo marino y sigue creciendo, los procesos constructivos dominan sobre los destructivos; sin embargo, el carbono que ha sido incorporado al arrecife, ya sea por fotosíntesis o calcificación, puede salir del sistema de diversas maneras.
En el caso de las redes tróficas, los arrecifes son exportadores netos de energía hacia ecosistemas adyacentes y tienen íntima relación con ambientes circundantes, como los bosques de manglar, las playas arenosas y los pastos marinos. Además, el sistema presenta un acoplamiento bentopelágico, lo cual significa que muchos organismos que habitan el fondo o cerca del mismo, invertebrados y peces demersales, pueden ser consumidos por depredadores móviles como los tiburones, dorados y otros, y ese carbono ser llevado a regiones alejadas de donde fue originado.
En cuanto al carbonato depositado en esqueletos y en la matriz arrecifal misma, éste se puede erosionar por desprendimiento de fragmentos de corales, vivos o muertos, debido al raspado de las mordidas de peces loro (Scaridae), cochitos (Balistidae) y otros mientras se alimentan de algas o moluscos. El efecto destructivo adicional causado por erizos, esponjas, gusanos y poliquetos sipuncúlidos, quitones y varios grupos más es también elevado. Dichos organismos perforan en forma química o mecánica los esqueletos de coral y en el proceso generan finas partículas de carbonato. Los sedimentos generados por las actividades normales de bioerosión son depositados en parte dentro del sistema arrecifal, pero grandes cantidades son exportadas a sitios distantes del arrecife o desaparecen del mismo al ser transportados hasta la pendiente del arrecife, donde resbalan hacia zonas demasiado profundas.
Finalmente, se ha demostrado que el crecimiento coralino genera 0.6 moles de carbono extras por cada mol de CaCO3 depositado, es decir, bajo la perspectiva biogeoquímica estos ecosistemas son fuentes, no sumideros de carbono. Sin embargo, hay que recordar que las cifras de fijación de este elemento por fotosíntesis señaladas en secciones previas de este texto indican inequívocamente que, haciendo el balance general, los arrecifes en realidad son depósitos finales de enormes cantidades de carbono que originalmente entraron al mar desde la atmósfera.
En resumen, los arrecifes son sumideros de carbono y ecosistemas relevantes para atenuar los efectos del cambio global. Como se mencionó, la pérdida de carbono de un arrecife normalmente es inferior a la ganancia, sin embargo el balance es delicado y el desarrollo de estos ecosistemas puede verse afectado en la medida en que estos procesos cambien e incluso pueden llegar a invertirse.
A manera de ejemplo, después del calentamiento del océano ocasionado por el fenómeno de El Niño de 1982 a 1983 murió casi 95% de los corales que vivían en las Islas Galápagos, Ecuador. Los esqueletos coralinos fueron rápidamente cubiertos por algas filamentosas, que son el alimento de los erizos, y como consecuencia tales organismos sufrieron una explosión poblacional debido a las condiciones de “bonanza” generados por la muerte de corales. Luego, dado a que los erizos son herbívoros y al alimentarse desprenden las algas junto con pequeños fragmentos del sustrato, fueron raspando el sustrato calizo y erosionándolo de manera sistemática y exhaustiva. Como resultado, para finales de los noventas, estos equinodermos habían destruido el edificio arrecifal hasta la base, de tal forma que los milenarios arrecifes de estas islas, atestiguados por Charles Darwin, prácticamente dejaron de existir. Lo que ahora queda son sólo escombros y colonias aisladas, y este drástico cambio ecológico ocurrió en menos de una década y como consecuencia de un evento puntual.
Es obvio pues que la tolerancia de los arrecifes a las perturbaciones es limitada y que éstos pueden ser afectados de manera irreversible si las condiciones ambientales cambian, sea por causas naturales o humanas. La mayor preocupación actual relativa a la pérdida de carbonatos en arrecifes es la acidificación de los océanos, fenómeno que comenzó a llamar la atención en la década pasada una vez que fue identificado por los modelos de cambio climático. El problema surge de dos fuentes: por un lado, el dióxido de carbono atmosférico se encuentra en equilibrio con el del océano; y por el otro está la serie de reacciones que configuran el llamado “sistema de los carbonatos” en el océano, que se resume en la siguiente ecuación:
CO2(gas)+H2O (entrada al océano) ↔H2CO3-
H++HCO3-↔ CO23-
Esta cadena de reacciones indica que el CO2 que va de la atmósfera al océano reacciona con el agua de los océanos formando ácido carbónico y luego una serie de productos de disociación (iones bicarbonato y carbonato). Al final, el ion carbonato (CO23-) se asocia con otros elementos, como el magnesio y el azufre en forma inorgánic, o es tomado por especies de esponjas, corales, moluscos y muchos otros grupos para construir sus esqueletos. Sin embargo, mientras estos cambios químicos tienen lugar, por cada molécula de CO2 integrada al ciclo hay liberación de dos protones (H+), por ende, la acidez del mar depende en gran medida del ingreso de CO2.
En el siglo XX, debido a la industrialización y la emisión de gases que produce la quema de combustibles fósiles, el océano ha estado capturando más y más CO2, y es por ello que su acidez ha aumentado ligeramente. Sin embargo, el mecanismo de amortiguación del pH marino tiene límites y hay preocupación de que éstos sean rebasados debido a que la acidez afecta a los organismos en múltiples formas.
En el caso de los corales, se ha observado en laboratorio que un pH bajo impide el reclutamiento de las larvas, afecta el éxito reproductivo, detiene el crecimiento y eventualmente puede llegar a debilitar la matriz arrecifal, haciéndola más susceptible a ser destruida por agentes antropogénicos y naturales como los ciclones. Además, la acidez excesiva daña a muchas especies pues dificulta la toma del carbonato de calcio para sus esqueletos y los pone en estrés metabólico permanente.
Si en un momento dado la tasa de erosión química y biológica supera la de calcificación, la complejidad estructural de los arrecifes disminuirá, reduciendo la calidad del hábitat y la diversidad biológica local, perdiéndose la capacidad de absorber la energía del oleaje. Esta baja en la eficiencia de la protección del litoral seguramente se verá reflejada en daños como los que se presentaron en Cancún en 2005, cuando un huracán de nivel 5 impactó la zona desprotegida por la desaparición de los arrecifes, eliminando toda la arena de la playa y causando un desastre económico valuado en cientos de millones de pesos.
El flujo de carbono en los arrecifes mexicanos
Durante las últimas dos décadas, el conocimiento sobre los flujos de carbono en arrecifes de nuestro país se ha incrementado, en buena parte con el fin de evaluar la situación actual de tales ecosistemas y estimar posibles alteraciones debidas al cambio global. De entrada, se sabe que, de manera natural y debido a la alta productividad oceánica en la costa del Pacífico americano, la región entre México y Ecuador es de las más ácidas del planeta (figura 1). Un indicador de dicha condición es el valor del nivel de saturación (omega) de aragonita, un parámetro que marca la dificultad de los organismos para depositar ese mineral. Normalmente el índice no debe bajar de 3.1 para que un arrecife pueda desarrollarse en forma exitosa; sin embargo, desde la punta de la Península de Baja California hacia el norte el promedio anual es inferior a 3.0, lo cual explica por qué no se desarrollan estructuras coralinas de gran calado en esa zona.
No obstante, a pesar de lo anterior, la existencia de arrecifes sanos y en pleno desarrollo en zonas relativamente ácidas del oeste de México, Costa Rica y Panamá demuestra que la adaptación a tales condiciones es factible y abre esperanzas de que los corales de esta región, y de todo el mundo, puedan ajustarse a las condiciones que se esperan en el futuro ante la falta de regulación de emisiones de carbono a la atmósfera.
Por otra parte, un estudio más fino realizado sobre la omega de aragonita en arrecifes del suroeste del Golfo de California (figura 2) mostró que Los Cabos (22° N) presentan condiciones aceptables para el crecimiento coralino en verano y otoño en profundidades de hasta 20 metros, y en Cabo Pulmo, La Paz y Loreto el valor promedio del índice es superior a 3.2 y a 3.6 en septiembre, por lo que las condiciones aptas para el desarrollo de coral llegan a 30 metros de profundidad. Finalmente, las estimaciones en cuanto al crecimiento de corales en las mismas zonas apuntan a que es en verano cuando se alcanzan mayores tasas. En resumen, se puede concluir que aunque el sur de Baja California es una zona marginal para el desarrollo coralino, durante el verano éste es más activo.
Otros autores analizaron la producción de carbonatos en varias zonas del Pacífico mexicano y midieron la densidad de los esqueletos coralinos, su tasa de crecimiento y su abundancia y, con base en ello, calcularon la cantidad anual de carbonato de calcio depositada en los arrecifes. Observaron que en Cabo Pulmo la cantidad bajó de 15 kg por m2 al año en 1987 a 5 en 2006, mientras que en Huatulco la reducción fue de 12 a 8 kg por m2 al año, lo cual se debió a la pérdida de cobertura coralina resultante de los eventos de blanqueamiento coralino causados por El Niño. Al mismo tiempo, los arrecifes de Tenacatita, Jalisco, permanecieron casi estables en su tasa de captura de carbono (de 14 a 16 kg por m2 al año) debido a que tuvo un menor incremento en la temperatura.
En cuanto al Caribe, incluyendo México, el nivel de omega de aragonita a fines de los ochentas fluctuaba entre 4.0 y 4.3 en promedio y en 2011 pasó de 3.7 a 3.9. Las cifras están todavía muy lejos del 3.1 que se considera como mínimo aceptable, sin embargo, si la tasa de disminución se mantiene, en el futuro estos arrecifes se encontrarán en condiciones pobres para su mantenimiento.
Conclusiones
Como se ha visto, en general se tiene un conocimiento adecuado de las principales rutas de entrada y salida del carbono en los arrecifes coralinos, pero aún falta mucho por saber. Es particularmente necesario llevar a cabo estudios que conjunten información sobre la captura de carbono bajo su forma inorgánica y por medio de las redes tróficas, incluso evaluar económicamente tal proceso para poder evidenciar más claramente la relevancia de estos ecosistemas.
En el caso de México, los datos sobre la entrada y salida de carbono en los arrecifes aún son escasos, lo que llama a la necesidad de redoblar esfuerzos de investigación interdisciplinaria en donde ecólogos, geoquímicos y oceanógrafos colaboren y mejoren nuestro saber.
Finalmente, dado que los arrecifes son el primer ecosistema marino donde el efecto del calentamiento del planeta se está manifestando inequívocamente, es importante tratar de pronosticar cambios potenciales en la acidez oceánica y en la respuesta fisiológica de los organismos a las nuevas condiciones. No hay que olvidar que los datos parecen apuntar a que la saturación de aragonita está disminuyendo rápidamente, lo que pudiera conducir a una reducción en la densidad de los corales y por lo tanto a una mayor fragilidad física arrecifal.
Las consecuencias de tales efectos no pueden obviarse ya que los servicios ambientales que ofrecen los arrecifes han generado una enorme riqueza para nuestro país, especialmente el turismo en el Caribe; su pérdida por falta de previsión daría lugar no sólo a una catástrofe ecológica, sino a una disminución notable en el nivel de vida de los residentes locales, de la economía del país.
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Referencias Bibliográficas
Calderón Aguilera, L. E., H. Reyes Bonilla y J. D. Carriquiry. 2007. “El papel de los arrecifes coralinos en el flujo de carbono en el océano: estudios en el Pacífico mexicano”, en Carbono en ecosistemas acuáticos de México, B. Hernández de la Torre y G. Gaxiola Castro (eds.). Instituto Nacional de Ecología, México. Pp. 215-226. “Acidificación de los océanos”, Revista Oceanography (http://www.tos.org/oceanography/archive/22-4.html).Kleypas, J.A. and Yates, k. k. 2009. “Coral reefs and ocean acidification”, en Oceanography, vol. 22, núm. 4, pp. 108–117.Doney S.C., et al. 2009. “Ocean acidification: the other CO2 problem”, en Annual Review of Marine Science, núm. 1. pp. 169-192.Manzello, D. P. et al. 2008. “Poorly cemented coral reefs of the eastern tropical Pacific: possible insights into reef development in a high CO2 world”, en Proceedings of the National Academy of Sciences, núm. 105, pp. 10450-10455. Los datos de omega aragonita del Mar Caribe y zonas adyacentes a partir de 1988 pueden encontrarse en la página de la Agencia Nacional Oceanográfica y Atmosférica de los Estados Unidos En la red (http://coralreefwatch.noaa.gov/satellite/oa/index.html). |
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| Luis Eduardo Calderón Aguilera Departamento de Ecología Marina, Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada. Doctor en Ciencias del Mar por la Universidad Politécnica de Cataluña, España, e investigador titular del Departamento de Ecología Marina del CICESE. Su área de interés es la ecología de ecosistemas, en particular arrecifales y costeros. Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores (nivel 1). C. Orión Norzagaray López Instituto de Investigaciones Oceanológicas, Universidad Autónoma de Baja California Sur. Héctor Reyes Bonilla Departamento Académico de Biología Marina, Universidad Autónoma de Baja California Sur. Doctor en Biología Marina y Pesquerías por la Universidad de Miami, E.U.A. Es profesorinvestigador del Posgrado en Ciencias Marinas y Costeras y de la carrera de Biología Marina de la UABCS, y se ha especializado en ecología comunitaria y macroecología de arrecifes coralinos. Recientemente estudia efectos de la acidificación del océano en ecosistemas marinos. Es nivel 3 del Sistema Nacional de Investigadores. José D. Carriquiry Beltrán Instituto de Investigaciones Oceanológicas, Universidad Autónoma de Baja California Sur. Doctor en Geoquímica Marina por la Universidad McMaster, Canadá. Es investigador y profesor del Posgrado en Oceanografía Costera de la UABC. Su área de interés es la reconstrucción ambiental usando trazadores geoquímicos e isotópicos en arrecifes de coral y en el fondo marino, para la reconstruir los cambios climáticos del pasado e ayudar a interpretar el futuro climático del planeta. Es nivel 3 del Sistema Nacional de Investigadores. Cecilia Mozqueda Torres Departamento Académico de Biología Marina, Universidad Autónoma de Baja California Sur. Licenciada en Biología Marina por la Universidad Autónoma de Baja California Sur. Estudia los efectos de la acidificación en arrecifes coralinos, como parte de su posgrado. |
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| Mónica E. Queijeiro Bolaños y Zenón Cano Santana |
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Existe una tradición llevada a cabo por los ingleses desde
el siglo XVI, la cual dicta que en vísperas de navidad se debe colocar una rama de muérdago (Viscum album) en la entrada principal de las casas. Lo interesante y divertido es que cada vez que una pareja se encuentra debajo de una rama de muérdago, tiene que cumplir con la dulce tarea de besarse. Tal costumbre aún se mantiene en muchos lugares, entre los que destaca el pueblo de Tenbury Wells, localizado al suroeste del país, donde se realiza el Festival anual del muérdago, en el que se cuentan y recrean los mitos y leyendas acerca de estas plantas cuyo papel cultural se remonta a los celtas, que le daban a esta planta un uso místico y religioso.
En general los muérdagos son plantas parásitas poco conocidas para la gran mayoría de las personas y quienes los conocen muchas veces los asocian con el adorno navideño que se elabora con sus ramas, con la tradición en torno a dicho adorno.
Las plantas parásitas
Las plantas parásitas, incluyendo los muérdagos, son aquellas que se nutren de otra planta, hospedera, gracias a que tienen la capacidad de penetrar sus tejidos vasculares. En este sentido son plantas especiales, pues no se establecen en el suelo ni obtienen sus nutrimentos a partir de raíces típicas. Su alimentación se basa, al menos parcialmente, en las sustancias que suministra el hospedero, al cual debilitan, pues le causan enfermedades y, en casos extremos, la muerte.
Las plantas parásitas nos acercan al sorprendente mundo de las excepciones biológicas, pues éstas tienen raíces modificadas llamadas haustorios cuya función es penetrar hasta el sistema vascular de la planta hospedera, a la que le roban agua, nutrimentos inorgánicos y compuestos orgánicos sintetizados fotosintéticamente. Hay numerosas especies de plantas parásitas; se calcula que aproximadamente 1% de las plantas en el mundo tiene este hábito, es decir, unas 4 500 especies conocidas.
No existe un ancestro común de las plantas parásitas, pues se cree que el parasitismo haustorial evolucionó independientemente al menos once veces en distintos órdenes y familias, por lo que existen una gran variedad de formas. Las plantas parásitas están distribuidas en 31 familias (Lauraceae, Santalaceae, Orobanchaceae y Convolvulaceae, entre otras) y se agrupan en aproximadamente 285 géneros (Cuscuta, Striga, Santalum, Rafflesia y más).
Es posible identificar dos tipos de plantas parásitas de acuerdo con los órganos que infestan: parásitas aéreas, cuando se localizan en ramas y tronco; y parásitas de raíz. Pero también pueden clasificarse según el grado de fotosíntesis realizada: holoparásitas, que son aquellas que han perdido toda su capacidad fotosintética y, por tanto, carecen de clorofila y dependen totalmente del hospedero; y hemiparásitas, que son capaces de fabricar parte de sus alimentos por medio de fotosíntesis.
Existen algunas curiosidades en el mundo de las plantas parásitas, como es el caso de las micoheterotróficas, que no fotosintetizan y toman los nutrimentos indirectamente de otros árboles a través de hongos micorrízicos.
Casi todas estas plantas son angiospermas (es decir, plantas con flor), excepto la gimnosperma Parasitaxus usta, una extraña conífera arbustiva de Nueva Caledonia (archipiélago del Pacífico sur), la cual no tiene un haustorio típico, sino un tejido infectado por hongos micorrízicos que, a su vez, conecta los tejidos vasculares de sus raíces con las de su hospedero, el árbol Falcatifolium taxoides.
¿Qué son los muérdagos?
Los muérdagos son plantas hemiparásitas aéreas que atacan los tallos, generalmente de árboles, y tienen la particularidad de que sus semillas cuentan con una capa de mucílago llamado “viscina”, la cual actúa como una especie de pegamento que les permite adherirse a las ramas o troncos de la planta hospedera.
Este hábito apareció cinco veces en forma independiente en familias del orden Santalales: Misodendraceae, Eremolepidaceae, Santalaceae, Loranthaceae y Viscaceae. La familia Misodendraceae presenta un único género, Misodendron, con tan sólo ocho especies y únicamente puede ser encontrada en los bosques templados de la Patagonia. En contraste, Loranthaceae y Viscaceae presentan una gran diversidad y una amplia distribución a nivel mundial. La primera tiene aproximadamente 900 especies de muérdagos descritas, la mayor parte distribuidas en zonas tropicales, y la segunda 450 y se considera como la más avanzada en términos evolutivos, ya que presenta tallos y hojas más pequeños y un haustorio más desarrollado, lo que implica que dependen más de los alimentos elaborados por las plantas hospederas que de lo que producen ellas mismas. Es el caso del género Arceuthobium, los “muérdagos enanos”, que puede llegar a tener tallos de tan sólo un milímetro de longitud (como A. minnutisimum) y un haustorio tan desarrollado que un solo individuo puede recorrer las ramas de un árbol parasitado, resurgiendo en ramas separadas y ocasionándoles deformaciones llamadas “escobas de bruja” por la forma que adquieren.
Factores clave de su prevalencia
Los muérdagos tienen una distribución cosmopolita, ya que se pueden encontrar en casi cualquier ecosistema terrestre, excepto en las zonas polares. Se piensa que dichas plantas dependen sobre todo de tres factores para estar presentes: un mecanismo de dispersión que facilite el traslado de semillas de la planta madre hacia nuevos hospederos, una disponibilidad de plantas hospederas y un medio ambiente propicio.
La mayoría de los muérdagos necesitan ser dispersados por algún animal, principalmente aves, y sus semillas incluso pueden requerir el paso por su tracto digestivo para que puedan germinar —de hecho sus frutos son muy nutritivos y son comidos por una gran variedad de aves y otros animales. Un buen ejemplo de lo antes dicho es el muérdago gris de Australia (Amyema quandang), que depende totalmente del llamado pájaro del muérdago (Dicaeum hirundinaceum) para dispersar sus semillas; el ave consume las bayas del muérdago y entre 4 y 25 minutos después las semillas que ingirió son defecadas y depositadas sobre las ramas, listas para germinar. Se ha probado también que las semillas del muérdago Tristerix corymbosus germinan dentro del intestino del monito de monte, Dromiciops australis, un marsupial diminuto endémico del sur de Chile y Argentina; el muérdago no puede mantener sus poblaciones sin la acción dispersora de dicho mamífero..
Pocos son los muérdagos dispersados por viento, entre éstos se halla Misondendrum, de la Patagonia, que tiene estructuras semejantes a delgadas plumas, lo que les permite volar largas distancias hasta encontrarse con un hospedero propicio. Los muérdagos enanos, por su parte, presentan un caso de autodispersión más complejo, ya que prescinden de toda ayuda para su dispersión; al interior de sus frutos, que contienen una sola semilla, se genera una presión hidrostática que hace que la semilla salga disparada a 120 metros por hora y alcance a los vecinos más cercanos, se adhiera a sus ramas y germine.
El espectro de hospederos que infesta cada especie de muérdago varía de acuerdo con el escenario evolutivo que tiene cada una de ellas; por ejemplo, si una especie de muérdago evoluciona en un lugar donde dominan una o pocas especies de árboles, como en los bosques templados, se va a especializar en parasitar esas pocas especies de árboles; en cambio, si una especie evoluciona en un hábitat donde hay muchas especies codominantes de potenciales hospederos, como en las selvas tropicales, será generalista, pues va a parasitar una gran variedad de árboles.
Los muérdagos requieren condiciones ambientales particulares para poder sobrevivir; los muérdagos enanos, por ejemplo, que se distribuyen en regiones templadas del hemisferio norte, tienen alta resistencia a la incidencia de heladas frecuentes y requieren bajas temperaturas para sobrevivir, condiciones que en México prevalecen en lugares montañosos a altitudes elevadas. En contraste, los muérdagos del género Psittacanthus, que se distribuyen en las zonas intertropicales, requieren altas temperaturas y altos niveles de humedad.
Existen también los muérdagos que sobreviven mejor en zonas áridas, como Phoradendron, que se distribuye en los matorrales secos americanos, Tapinanthus de las sabanas del Kalahari africano, y Tristerix, que parasita cactos del desierto chileno.
Su papel en el teatro ecosistémico
Aunque la idea de ser un parásito puede generar aversión, las plantas parásitas no son del todo las villanas del ecosistema en que viven; de hecho, su presencia también trae beneficios. Se debe recordar que todas las especies existentes en el planeta son resultado de un largo camino evolutivo, de millones de años, y por lo tanto los muérdagos han desarrollado un modo eficiente de vida que para las plantas hospederas representa una presión de selección, al igual que para otros organismos con los que conviven. Esto significa que la planta que alberga muérdagos pierde parte de sus nutrimentos, por lo que crece y se reproduce menos y, en el caso de que esté muy enferma, puede morir.
Dado esto, es claro que desde el punto de vista de las plantas hospederas los muérdagos representan una especie de seres infames; no obstante, para el ecosistema su presencia puede traer más efectos positivos que negativos. En primer lugar, los muérdagos constituyen una fuerza de control poblacional natural de los hospederos que reduce sus niveles de dominancia y salud, ya que permite que plantas de otras especies ocupen los espacios que dejan los individuos muertos o bien que en una especie sean desplazados por competencia los individuos débiles infestados por muérdagos, lo cual trae como consecuencia un incremento en la diversidad de especies y genes de los árboles en un bosque; en segundo lugar, dado que muchas especies de muérdagos tienen flores atractivas para los animales polinizadores (tanto insectos como aves), así como frutos apetitosos para una gran variedad de aves y para algunos mamíferos, su presencia favorece una alta diversidad de este tipo de animales; y en tercero, sus tallos son fuente de alimento para venados e insectos, una gran variedad de animales vive entre sus tejidos y son un buen sitio de anidación para algunas aves y mamíferos pequeños (como las ardillas); las mismas escobas de bruja inducidas por los muérdagos constituyen un buen sitio de anidación para los animales, como es el caso del tecolote moteado (Strix occidentalis) de Norteamérica, por lo que la pérdida de muérdagos en un bosque afectaría a las poblaciones de este tecolote y otros animales.
Por último, los muérdagos aceleran el flujo de nutrimentos, pues se ha visto que el mantillo derivado de la hojarasca producida por ellos incrementa la cantidad de nutrimentos esenciales en el suelo, como nitrógeno, fósforo, potasio, calcio y magnesio, lo cual favorece el vigor de las plantas que crecen en tales condiciones, como lo han sugerido los resultados del equipo de Wendy March y David Watson de la Universidad Charles Sturt de Australia.
Especies amenazadas
Hay muérdagos que se encuentran en las listas de especies amenazadas y en peligro de extinción. La Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (iucn, por sus siglas en inglés) registra 22 especies en peligro de extinción, como Struthanthus lojae de Ecuador, Taxillus wiensii de Kenia o la ya considerada extinta Trilepidea adamsii de Nueva Zelanda, y 18 en estatus de vulnerables, como Agelanthus pennatulus de Tanzania y Viscusm littorum de Mozambique. Esta lista de especies de muérdagos amenazados constituye un reflejo del deterioro ambiental que sufren muchos ecosistemas a escala mundial.
Las amenazas que se ciernen sobre los muérdagos son las mismas que afectan al resto de seres vivos: la destrucción de su hábitat, la sobreexplotación de los hospederos, la pérdida de polinizadores y dispersores, y la introducción de especies exóticas invasoras. El escenario se complica si se considera que la desaparición de los muérdagos implica también la de aves, artrópodos y otros organismos asociados, así como el flujo de nutrimentos del dosel al suelo.
Ecología de muérdagos en el centro de México
Los muérdagos en México son un importante componente forestal, ya que el país alberga de manera casi exclusiva a 22 de las 42 especies de muérdagos enanos del mundo y cientos de especies de otros géneros, como Cladocolea, Phoradendron, Psittacanthus, Dendrophthora, Struthanthus, Oryctanthus, Passovia y Phthirusa. La gran extensión y el papel del muérdago en el ecosistema hacen que sea atractivo para estudiarse y conocerse a fondo y el centro del país es particularmente interesante en este sentido porque allí confluyen factores relevantes para su estudio: presencia de muérdagos y coexistencia de extensas masas arboladas naturales y áreas urbanas salpicadas con áreas verdes que albergan árboles hospederos de los muérdagos.
Es por todo ello que nuestros grupos de trabajo han desarrollado estudios pioneros sobre la ecología de estas interesantes plantas, como ocurre en el Parque Nacional Popocatépetl Iztaccíhuatl, donde predomina el pino de altura (Pinus hartwegii) y la presencia de muérdagos enanos es notable. Allí se ha registrado que, aunque el porcentaje de árboles que están parasitados por alguna especie de muérdago enano (Arceuthobium globosum y A. vaginatum) puede llegar a ser alto —80% de los árboles—, el número de muérdagos por árbol es generalmente bajo y la disminución en crecimiento con respecto de los pinos no parasitados es poco perceptible.
Además de tales resultados, se ha observado también una dinámica poblacional muy compleja, como un muérdago de una especie que ayuda a que un individuo de otra especie pueda parasitar ese mismo árbol y, una vez las dos especies ahí, empiezan a multiplicarse, compitiendo por los recursos. Se ha visto además que los muérdagos se distribuyen en distintas alturas del pino, posiblemente para evitar la competencia, lo que da mayor complejidad al bosque pues se afectan los recursos disponibles para otros organismos, como los nutrimentos que provienen directamente del árbol o el espacio que se puede ocupar sobre los tejidos de los muérdagos. Asimismo, León Chávez Salcedo encontró 40 especies de artrópodos pertenecientes a 13 órdenes, la mayoría de pequeño tamaño —ácaros, arañas, escarabajos, trips y larvas de mariposas—, en los tejidos aéreos de dichos muérdagos, lo que indica que proveen un buen refugio, y haciendo colectas durante un año obtuvo nada menos que 27 765 ejemplares, encontrando que 11 de las especies vivían exclusivamente en los muérdagos sin utilizar las ramas del árbol hospedero.
Algo que resulta determinante en la infestación de los árboles es su tamaño; los muérdagos van a ser más comunes en árboles de gran porte que en árboles pequeños, ya que para ellos representa un mejor recurso: más espacio y nutrimentos, y mayor exposición al Sol y, en el caso de los muérdagos dispersados por aves, para éstas resultan también más atractivos, ya que cuentan con un mayor número de sitios de percha para descansar y defecar las semillas consumidas.
Al respecto, Martha Díaz Limón encontró que el arbolado de las zonas no naturales del Bosque de Tlalpan, en la ciudad de México, es parasitado por los muérdagos Cladocolea loniceroides, que es exótico, y por Phoradendron brachystachyum, nativo de la cuenca de México; el primero infesta ocho especies de árboles, entre éstos a olmos, tepozanes, pirules y encinos, pero sobre todo fresnos (Fraxinus udhei), en tanto que el segundo, solamente afecta a los árboles de palo dulce (Eysenhardtia polystachya). Díaz Limón también encontró una infestación alta de C. loniceroides (31% de árboles susceptibles), pero una infestación leve de P. brachystachyum (13%).
Al parecer, en la ciudad de México los ecosistemas naturales están vacunados contra las infestaciones severas de muérdagos, pues Díaz Limón registra baja incidencia de dichas parásitas en las áreas conservadas con vegetación natural del Bosque de Tlalpan. Asimismo, Luis Ortiz Frutos registró baja incidencia de esos dos muérdagos en el matorral xerófilo natural de la Reserva Ecológica del Pedregal de San Ángel de Ciudad Universitaria, en donde C. loniceroides infesta eucaliptos (Eucalyptus globulus), encinos, fresnos y árboles de palo dulce y P. brachystachyum infesta truenos (Ligustrum lucidum). No obstante, Díaz Limón sugiere que algunos factores de disturbio, como la alta afluencia de personas y la gran densidad de especies introducidas de árboles pueden incrementar la incidencia de muérdagos, un aspecto que necesita corroborarse.
Finalmente, en la zona de IztaPopo se ha observado que los incendios y la tala afectan tanto aumentando como disminuyendo la cantidad de muérdagos enanos, y según una investigación en curso de Tania Oseguera, la tala, medida a partir de los tocones como evidencia de árboles derribados, se relaciona indirectamente, ya que modifica la cantidad y el tamaño de los árboles disponibles.
El escenario actual
En tiempos recientes se ha hablado mucho de erradicar la infestación de muérdago en las calles de las ciudades, así como en bosques y otros de sus hábitats naturales, incluso ha sido tema en los reportes de noticias. Aunque se ha discutido el asunto de los beneficios que traen los muérdagos a su hábitat, esto no ha sido tomado en cuenta por quienes toman las decisiones en el manejo de los arboles en el entorno urbano y el uso forestal.
En un hábitat natural, los muérdagos tienen el papel de mantener a las poblaciones de plantas hospederas en un nivel donde los recursos sean suficientes para poder seguir aprovechándolos, por lo que supondríamos que no representan una amenaza; sin embargo, tan sólo en México se estima una pérdida de dos millones de metros cúbicos de madera en rollo por el efecto de diversas especies de muérdago enano.
Por otro lado, en las zonas urbanas se reporta un gran incremento en la presencia de muérdago en árboles de parques, camellones y aceras; por ejemplo, en distintas zonas de la ciudad de México se ha identificado de 28% a 83% de los árboles que viven con muérdagos de distintas especies, como C. loniceroides y Struthanthus quercicola. Ante esta situación se ha llevado a cabo campañas de podas y hasta el uso de sustancias como el Muérdago killer® (literalmente, matamuérdago), pero aún se registra una gran cantidad de árboles parasitados.
Se ha encontrado que los árboles de las ciudades son más susceptibles al ataque de organismos parásitos, ya que se encuentran sometidos a condiciones muy estresantes —agua escasa, suelo poco profundo y de baja calidad, altas concentraciones de contaminantes y hasta la acción vandálica de las personas, las cuales debilitan a los árboles y los incapacitan para defenderse ante el ataque de los parásitos. De igual manera, en bosques, matorrales y selvas se ha observado que la fragmentación del hábitat, principalmente por uso agrícola, ha incrementado la incidencia de muérdagos debido posiblemente a que las aves dispersoras perchan con mayor frecuencia en los bordes de la vegetación, por lo que allí puede encontrarse una mayor concentración de los árboles preferidos para parasitar.
También se ha explicado que el incremento de muérdago en ciertos contextos puede deberse a que los árboles se encuentran más espaciados, permitiendo una mayor entrada de luz solar, lo que favorece el crecimiento de muérdagos —recordemos que también son capaces de fotosintetizar.
Entonces ¿qué se debe hacer al respecto? Existe mucha investigación en curso y a la vez hace falta mucho por conocer; es necesario entender la dinámica del parasitismo de los muérdagos de manera integral para poder comprender su manejo. Esto es, desde aspectos fisiológicos de su metabolismo y del efecto sobre el hospedero, hasta cómo crecen sus poblaciones y a qué velocidad. Además, un aspecto muy importante es conocer hasta qué punto pueden crecer las poblaciones de estas plantas parásitas sin causar graves estragos en la planta hospedera.
En el caso de los muérdagos de hábitats naturales es importante no pensar en la erradicación del muérdago, pues esto conlleva a la pérdida de la diversidad asociada; lo ideal sería la conservación de tales hábitats, con lo que se mantendría de manera adecuada la dinámica que tienen los muérdagos en su relación con los demás organismos, favoreciendo así una mayor diversidad. No obstante, en los sitios donde se lleva a cabo el aprovechamiento forestal la conservación absoluta de los muérdagos no es una opción, por lo que sí se puede promover acciones de control. En cuanto a las ciudades, resulta deseable efectuar algunas podas selectivas sin llegar a la erradicación a fin de evitar la muerte y caída de árboles, pero estimulando la actividad de la rica fauna que visita los árboles infestados.
Algunas conclusiones
Se puede afirmar que la presencia de muérdagos es generalmente benéfica, pero que su infestación puede llegar a incrementarse a niveles desfavorables en lugares degradados, como cuando se hace cambio de uso de suelo o en las ciudades; por ende, el mejor manejo es evitar la degradación de su hábitat y, en caso de que ya estén perturbados los sitios, mejorar sus condiciones ambientales. Se ha sugerido que la fertilización del suelo de las zonas que presentan infestación por muérdago mejora la salud de los árboles hospederos y, aunque no se elimina el muérdago, éstos van a ser capaces de soportar la infestación sin sufrir graves daños.
Falta mucho por conocer acerca de cómo operan estas plantas parásitas y cuál es su papel en diversos ecosistemas naturales y manejados por el ser humano. Nosotros creemos que los muérdagos, más que villanos, son plantas que ofrecen ciertos beneficios al ecosistema y que merecen un poco más de comprensión, de ese tipo de comprensión que inspira a las parejas inglesas a besarse bajo su sombra.
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| Agradecimientos Agradecemos al M. en Ciencias Iván Castellanos Vargas por su apoyo técnico, así como a León F. Chávez Salcedo, Martha P. Díaz Limón, Luis A. Ortiz Frutos y Tania K. Oseguera Olalde por proveer la información sobre el centro de México. Agradecemos el apoyo financiero otorgado a Zenón Cano Santana con el proyecto UNAM-DGAPA_PAPIIT IN220912. |
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Referencias Bibliográficas
Chávez-Salcedo, L. F. 2013. Estructura de la comunidad de artrópodos asociados a dos especies de muérdago enano (Arceuthobium spp.) parásitos de Pinus hartwegii (Lindl.) en el Parque Nacional Zoquiapan y Anexas. Tesis de Licenciatura, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México. Amico, G. y M. A. Aizen. 2000. “Ecology: Mistletoe seed dispersal by a marsupial”, en Nature, vol. 408, pp. 929–930. Díaz Limón, M.P. 2014. Evaluación de la infestación por muérdago dentro del Bosque de Tlalpan, Ciudad de México. Tesis de Licenciatura, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México. International Union for Conservation of Nature (iucn). 2015. The iucn red list of threatened species (http://www.iucnredlist.org/). López De Buen, L., J. F. Ornelas y J. G. García-Franco. 2002. “Mistletoe infection of trees located at fragmented forest edges in the cloud forests of Central Veracruz, Mexico”, en Forest Ecology and Management, vol. 164, pp. 293–302. Mathiasen, R. L., D. C. Shaw, D. Nickrent y D. Watson. 2008. “Mistletoes. Pathology, systematics, ecology, and management”, en Plant Disease, vol. 92, pp. 988–1006. Queijeiro-Bolaños, M.E., Z. Cano-Santana e I. Castellanos-Vargas. 2013. “Does disturbance determines the prevalence of dwarf mistletoe (Arceuthobium, Santalales: Viscaceae) in Central Mexico?”, en Revista Chilena de Historia Natural, vol. 86, pp. 181–190. Queijeiro-Bolaños, M., Z. Cano-Santana, G. García-Guz-mán. 2014. “Incidence, severity, and aggregation patterns of two sympatric dwarf mistletoe species (Arceuthobium spp.) in Central Mexico”, en European Journal of Forest Research, vol. 133, pp. 297–306. Queijeiro-Bolaños, M. y Z. Cano-Santana. 2005. “Dinámica temporal de la infestación por muérdago enano (Arceuthobium spp.) en el Parque Nacional Iztaccíhuatl Popocatépetl”, en CienciaUat, vol. 92, pp. 6-14. Watson, D. M. 2001. “Mistletoe-a keystone resource in forests and woodlands worldwide”, en Annals of the New York Academy of Sciences, vol. 32, pp. 219–249. |
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| Mónica E. Queijeiro Bolaños Facultad de Ciencias Naturales, Universidad Autónoma de Querétaro. Bióloga y doctora en ciencias por la UNAM. Actualmente realiza un posdoctorado en la Universidad Autónoma de Querétaro. Estudia los aspectos ecológicos del parasitismo por muérdagos. Zenón Cano Santana Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México. Biólogo y doctor en ecología por la unam. Es profesor titular de tiempo completo del Departamento de Ecología y Recursos Naturales de la Facultad de Ciencias de la UNAM. Estudia la ecología de los ecosistemas terrestres, con énfasis en interacciones, restauración ecológica y artrópodos. |
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| Suria Gisela Vásquez Morales, Lázaro R. Sánchez Velásquez y María del Rosario Pineda López |
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La familia Magnoliaceae se divide en dos subfamilias,
Magnolioideae y Liriodendroidae cada una con un género, Liriodendron y Magnolia, y un total de 304 especies de árboles y arbustos deciduos y perennes, distribuidos en regiones templadas y tropicales, principalmente en ecosistemas tropicales y subtropicales y, en menor proporción, en ecosistemas templados de Asia, Oceanía y América. A la familia Magnoliaceae se le define como fósil viviente debido a que existe desde hace 120 millones de años con cambios evolutivos mínimos en sus estructuras morfológicas; es una de las familias vivas más antiguas con presencia de flores.
En México, algunas especies del género Magnolia prosperan favorablemente en el bosque mesófilo de montaña y son un caso representativo e indicativo de conservación de este ecosistema debido a que son especies de estados sucesionales avanzados. El bosque mesófilo de montaña es un ecosistema ampliamente rico en flores, con 6 790 especies de plantas, de las cuales más de 60% están en categoría de riesgo. Este ecosistema presenta una distribución de tipo archipiélago con interacción de flora holártica y neotropical, desde 600 a 3 200 metros de altitud, lo cual lo hace ampliamente diverso y único. Se estima que en México estos bosques nubosos ocupan de 0.5 a 1% del territorio y se reducen alarmantemente debido a la deforestación, además de que se espera que sea de los ecosistemas mayormente impactados por los efectos del cambio climático global.
Los estudios ecológicos muestran que las especies de Magnolia necesitan a los escarabajos como vector para su polinización. Esta planta le ofrece a dicho insecto alimento por medio de sus anteras, polen, pétalos y sépalos, además de un refugio caliente (termogénesis floral) para sus procesos reproductivos y sobrevivencia. Se ha demostrado la interacción de M. ovata con Cyclocephala literata, de M. schiedeana con C. jalapensis Casey y Stenagria sp, de M. sprengeri con Epuraeae spp y de M. tamaulipana con C. caelestis y Myrmecocephalus sp.
Está comprobado que las semillas de Magnolia presentan dormancia de tipo exógena y endógena debido a los aceites e inhibidores de la sarcotesta y testa lignificada, con efectos negativos es su germinación in situ, por ello se ha determinado una serie de tratamientos pregerminativos que permiten mejorar su propagación, como es la escarificación mecánica, la imbibición en agua y fitohormonas, y la estratificación a bajas temperaturas.
Además se ha observado una amplia remoción de semillas por medio de aves y ardillas en la copa de los árboles, hormigas y roedores en el suelo del bosque, así como la presencia de un banco de semillas persistentes de M. schiedeana, M. stellata y M. vovidesii. Por lo anterior, las magnolias presentan bajos porcentajes de germinación y establecimiento in situ, además por ser especies de estados sucesionales avanzados necesitan un dosel arbóreo para su establecimiento, ya que presenta tolerancia a la sombra.
A nivel mundial, la familia Magnoliaceae se compone de 207 especies con algún riesgo de extinción, como consta en la Lista Roja de Magnoliaceae; específicamente, para el género Magnolia se han catalogado 37 especies en peligro de extinción crítico, 84 en peligro de extinción, 26 como vulnerables, 12 casi amenazadas y 46 en menor preocupación.
Sin embargo la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (iucn por sus siglas en inglés) enlista únicamente 153 especies de Magnolia amenazadas, de las cuales 22 se categorizan en peligro de extinción crítico, 55 en peligro de extinción, 22 como vulnerables, 11 como casi amenazadas y 43 en menor preocupación. En ambos listados las principales amenazas son la tala y extracción de su madera, cambio de uso de suelo para agricultura, pastoreo y asentamientos humanos, extracción in situ para venta como ornamental, así como los efectos negativos del cambio climático en sus poblaciones.
En México se encuentran distribuidas 30 especies de Magnolia, de las cuales 29 son endémicas. En la lista roja de Magnoliaceae se incluyen seis especies de Magnolia en peligro crítico de extinción, 13 en peligro de extinción, cuatro como vulnerables, seis con datos deficientes y una casi amenazada.
La nom059semarnat de 2010 consideró sólo una especie en peligro de extinción (M. dealbata) y tres amenazadas (M. iltisiana, M. mexicana y M. schiedeana), y la destrucción de su hábitat como la causa principal.
Magnolia schiedeana se distribuye exclusivamente en los bosques mesófilos de montaña de la porción central de la vertiente del Golfo de México, en los relictos cercanos a las zonas urbanas. Su densidad poblacional no sobrepasa 15 individuos por ha1 debido a que tales bosques sufren de disturbios como la tala selectiva y la mortalidad de árboles, el crecimiento de las poblaciones urbanas, la lotificación de predios, la contaminación con desechos inorgánicos, la extracción de agua por empresas purificadoras y de suelo para venta en mercados locales, la fragmentación por caminos y pastizales con ganado vacuno y la invasión de especies exóticas como el helecho Pteridium aquilinum, entre otros.
La lista roja de Magnoliaceae y la iucn la categorizan como vulnerable con alto riesgo de extinción, y se prevé que los efectos del cambio climático global disminuirán en 2% su distribución potencial así como su rango de altitud. Tales efectos negativos podrían exacerbarse debido a la deforestación, la disminución de la precipitación y la captación de bancos de nubes en el bosque mesófilo de montaña del centro del estado de Veracruz.
Es necesario, por lo tanto, plantear una propuesta de conservación enfocada a las necesidades ecológicas de M. schiedeana, teniendo como objetivo la supervivencia de la especie en remanentes del bosque mesófilo de montaña en dicho estado.
Una propuesta de conservación
Con base en sus requerimientos ecológicos, la conservación de M. schiedeana implica seis fases: 1) cosecha de germoplasma, ya que en la actualidad la población más grande de M. schiedeana se encuentra en La Martinica, Banderilla, Veracruz, donde hay más de 350 individuos, de los cuales 44 producen semillas. Un estudio demográfico realizado de 2010 a 2013 muestra que la cosecha de semillas se debe realizar únicamente en individuos adultos (70 en esa zona). Considerando que las semillas contribuyen en un 15% a la tasa de crecimiento poblacional (aumento o disminución del número de individuos de una población) y ésta es en promedio de 1.497 ± 0.4305, se sugiere cosechar, de manera conservadora, 50% de la semilla producida cada año, lo que significa una tasa de crecimiento poblacional promedio de 1.38.
Magnolia schiedeana presenta enormes fluctuaciones anuales en su producción de polifolículos, lo que significa que tiene años semilleros y años con baja productividad. En La Martinica la producción promedio anual es de 126 polifolículos, por lo que se recomienda cosechar entre junio y agosto aquellos que ya están maduros, esto directamente del árbol con un cortador de mango telescópico.
2) Germinación de semillas. El proceso de germinación en Magnolia se desarrolla como en toda planta dicotiledónea; comienza con la emergencia de la radícula en dirección hacia la profundidad del suelo, después se alarga el hipocótilo levantando los cotiledones, llevándose consigo las carcasas de la testa, y la plúmula. M. schiedeana tiene una germinación epígea, es decir, en la superficie.
Debido a que las semillas de M. schiedeana presentan dormancia, lo cual retrasa la germinación y el crecimiento de la plántula, es necesario aplicar tratamientos pregerminativos para obtener un mayor número de plántulas; los más eficientes son la escarificación mecánica de la semilla sin dejar restos de sarcotesta, enseguida se colocan en una capa de arena de río húmeda, se incuban a una temperatura de 4 a 10 ºC durante trece días y posteriormente se empapan con agua durante 48 horas; o bien las semillas se escarifican mecánicamente y se estratifican en agua a 30 ºC hasta enfriarse y se remojan en agua durante 48 horas.
3) Cuidados en vivero. En los proyectos de restauración y conservación el papel del vivero es muy importante para una buena producción de plantas; en especies leñosas es recomendable un riego constante y un sustrato adecuado para evitar la pérdida de humedad. Las semillas de M. schiedeana se siembran en tierra de bosque en charolas de germinación o bandejas de plástico con un riego constante o tres veces por semana. Cuando las plántulas alcanzan más de 10 cm de altura se deben trasplantar a bolsas negras de vivero con tierra de bosque y con la misma frecuencia de riego; los cuidados en vivero deben ser de seis a nueve meses aproximadamente, es decir, hasta que éstas logren 30 cm de altura, que es cuando son adecuadas para su trasplante al bosque. Es necesario eliminar la maleza para que no haya competencia por nutrimentos y se recomienda trasplantar las plántulas durante la época de lluvias para aumentar su supervivencia.
4) Sitios de reintroducción. Con el fin de conservar y recuperar la biodiversidad del estado, el gobierno de Veracruz ha designado diversas áreas naturales protegidas tales como parques ecológicos, áreas verdes reservadas para la recreación y educación ecológica, zonas de protección ecológica, áreas de conservación ecológica, reserva ecológica, área natural protegida y zona sujeta a conservación ecológica y de valor escénico, cuya la función principal es mantener y conservar los ecosistemas que los constituyen. Existen áreas naturales protegidas, tanto federales como estatales, donde M. schiedeana puede establecerse y sobrevivir, y se amortiguan los efectos del cambio climático global. En esta propuesta nos enfocamos a la zona capital del estado de Veracruz, donde seleccionamos seis áreas: Cerro de la Galaxia, Cerro de Macuiltépetl, El Tejar Garnica, Francisco Javier Clavijero, Cerro de las Culebras y La Martinica (tabla 1).
5) Reforestación. Las especies de estados sucesionales avanzados, como M. schiedeana, necesitan para su establecimiento un bosque maduro o un dosel de especies arbóreas debido a su tolerancia a la sombra y por sus requerimientos altos de humedad; con las 2 000 plántulas esperadas por cada 100 polifolículos, se recomienda reforestar utilizando un mínimo de 300 plántulas en aproximadamente 1 000 m2.
En cada área se propone seleccionar tres sitios de 330 m2 donde se reforestará con 100 plántulas cada uno, las cuales deben sembrarse a una distancia de 2 m2 entre sí, siguiendo un sistema triangular o tres bolillo para evitar la competencia entre ellas al inicio de su crecimiento. Asimismo, es necesario llevar un seguimiento de su desarrollo y mantener las plantaciones con un cuidado permanente. En Cerro de la Galaxia, Cerro de Macuiltépetl y Cerro de las Culebras se delimitarán zonas estratégicas con las siguientes especificaciones: zonas bajo el dosel lejos de la actividad humana y caminos, y áreas sin malezas o con un aclareo recurrente. En El Tejar Garnica, Francisco Javier Clavijero y La Martinca se recomienda enfocar la reforestación en las laderas de los arroyos y manantiales presentes debido a que M. schiedeana tiene un mayor crecimiento y productividad reproductiva en dichas zonas.
6) Bioprospección. Está demostrado que los proyectos de bioprospección pueden enfocarse al manejo sustentable de los recursos naturales y la conservación de las especies. Diversas especies de Magnolia presentan infinidad de compuestos químicos o metabolitos secundarios, de los cuales los más apreciados son los alcaloides, los flavonoides, los terpenoides, los lignanos y neolignanos por su uso en las industrias farmacéutica, biotecnológica, alimentaria, de biorremediación y agronómica, entre otras. Se ha demostrado que M. schiedeana tiene potencial para producir un mosquicida y bactericida de fitopatógenos; por ello es conveniente aislar sus compuestos químicos y seguir con estudios sobre su aplicación en insectos plaga y bacterias. Las estructuras morfológicas con el mayor potencial son sus semillas y su flor como bactericida.
En las áreas propuestas para reintroducir M. schiedeana recomendamos destinar una zona exclusiva de extracción de estructuras vegetativas para estudios químicos sin afectar la dinámica de sus poblaciones. La única área que tiene presencia de M. schiedeana e individuos adultos es La Martinica, por lo tanto para esta etapa se propone seleccionar cinco individuos adultos, vigorosos y de alta productividad de polifoliculos con el fin de extraer material biológico. En aquellas donde M. schiedeana no tiene presencia y la reintroducción se efectuará desde plántulas es necesario esperar aproximadamente de 5 a 8 años para obtener floración y fructificación.
Una especie bandera
Aquellas especies que se distinguen por su valor biológico, ecológico, cultural o antrópico, y que despiertan el interés de la opinión pública por el papel que desempeñan en los ecosistemas, se les denomina bandera o flagship, y resultan apropiadas para dar a conocer los problemas de conservación mediante campañas de concientización. Dichas especies se utilizan para definir distintos atributos espaciales y de composición que deben estar presentes en el ecosistema, así como sus requerimientos adecuados de manejo.
Se propone por tanto que M. schiedeana sea considerada como una especie bandera del bosque mesófilo de montaña de la región central de Veracruz, ya que cumple con suficientes atributos: 1) es una especie endémica del bosque mesófilo de montaña de la porción central de la vertiente del Golfo de México; 2) está categorizada en el libro rojo de la familia Magnoliaceae como vulnerable con alto riesgo de extinción; 3) es una especie indicadora del estatus de conservación del bosque mesófilo de montaña debido a que es de estados sucesionales avanzados; 4) presenta polinización especializada con el escarabajo endémico del bosque mesófilo de montaña Cyclocephala jalapensis (Coleoptera, Scarabaeidae); 5) es una especie con potencial mosquicida, fungicida, bactericida, antiviral, entre otros, y con un potencial farmacológico inexplorado; y 6) es un árbol perenne con posibilidades de uso ornamental en parques y jardines, con flores de olor agradable, delicadas y hermosas.
Conclusiones
Para asegurar la conservación de M. schiedeana se recomienda lo siguiente: 1) una cosecha de semillas controladas de acuerdo con los estudios demográficos; 2) la aplicación de tratamientos pregerminativos; 3) la propagación en vivero; 4) reintroducirlas en áreas naturales protegidas; 5) reforestación; y 6) continuar con estudios de bioprospección. Finalmente, se propone como especie bandera de los remanentes del bosque mesófilo de montaña en el estado de Veracruz.
Las magnolias de México están en grave riesgo de extinguirse, tanto por los efectos del cambio climático como por la pérdida del hábitat en el que se desarrollan. Buscar la conservación de esta especie en peligro de desaparecer del planeta debe de ser una preocupación y ocupación para todos aquellos que tienen en sus manos la oportunidad de salvarla.
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Agradecimientos
A conacyt por proporcionar al primer autor una beca para estudios de doctorado con No. 229667. Así como al Instituto de Biotecnología y Ecología Aplicada (inbioteca) de la Universidad Veracruzana por su apoyo en la realización de varios estudios enfocados en magnolias. |
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Referencias Bibliográficas
Rivers, Malin, et al. 2016. “The red list of Magnoliaceae revised and extended”, en Fauna & Flora International, Cambridge, UK. Sánchez-Velásquez, Lázaro Rafael, et al. 2016. “Ecology and Conservation of Endangered Species: The Case of Magnolias”, en Endangered Species: Threats, Conservation and Future Research, Quinn, M. (ed.). Nova Sciences Publishers, Inc. Pp 63-84. Vásquez-Morales, Suria Gisela and Lázaro Rafael Sán-chez-Velásquez. 2011. “Seed ecology and pre-germinative treatments in Magnolia schiedeana Schlecht, an endangered species from México”, en Journal of Food, Agriculture & Environment, vol. 9, núm. 1, pp. 604-608. Vásquez-Morales, Suria Gisela, et al. 2014. “Effect of climate change on the distribution of Magnolia schiedeana: a threatened species”, en Botanical Sciences, vol. 92, núm. 4, pp. 575-585. Vásquez-Morales, Suria Gisela, et al. 2015. “Bioprospecting of botanical insecticides: The case of ethanol extracts of Magnolia schiedeana Schltl, applied to a tephritid, fruit fly Anastrepha ludens Loew”, en Journal of Entomology and Zoology Studies, vol. 3, núm. 1, pp. 01-05. Villaseñor, José Luis. 2010. El bosque húmedo de mon-taña en México y sus plantas vasculares: catálogo florístico-taxonómico. conabio/unam, México. |
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| Suria Gisela Vásquez Morales Departamento de Conservación de la Biodiversidad, El Colegio de la Frontera Sur. Investigadora-posdoctoral en El Colegio de la Frontera Sur. Obtuvo su doctorado en la Universidad Veracruzana. Se ha enfocado en estudios ecológicos de poblaciones de plantas, dinámica poblacional, ecología de semillas, cambio climático y bioprospección. Esta interesada en la búsqueda de alternativas para la conservación y manejo de especies en peligro de extinción. Lázaro Rafael Sánchez Velásquez Instituto de Biotecnología y Ecología Aplicada, Universidad Veracruzana. Investigador fundador del Instituto de Biotecnología y Ecología Aplicada de la Universidad Veracruzana. Obtuvo su doctorado en la UNAM. Se ha enfocado en estudios de ecología en restauración y manejo de ecosistemas forestales, así como la conservación de la biodiversidad. Le interesa el manejo sustentable de bosques y generar modelos aplicados en el manejo y la restauración forestal y plantaciones comerciales. María del Rosario Pineda López Instituto de Biotecnología y Ecología Aplicada, Universidad Veracruzana. Investigadora del Instituto de Biotecnología y Ecología Aplicada de la Universidad Veracruzana. Obtuvo su doctorado en la Universidad de Santiago de Compostela, España. Se ha enfocado en estudios de ecología y manejo de recursos forestales, cambio climático y estimación de almacenes de carbono. Se ha destacando por su trabajo en promover la conservación de bosques a través de la formación del Comité de mujeres unidas para la conservación de sus bosques del Ejido El Conejo del PNCP. |
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cómo citar este artículo →
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| Carlos Martínez Zepeda, Tamara Guadalupe Osorno Sánchez y Roberto Cisneros Lindig |
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La primera revolución industrial, originada en Gran Bretaña
en siglo xviii, marcó un parteaguas en las formas de producción que generaron una serie de transformaciones económicas, tecnológicas y sociales jamás ocurridas en la historia hasta ese entonces y cuyos efectos persisten en nuestros días. Tales cambios se centraron fundamentalmente en un aumento en la producción de bienes en menor tiempo, proceso que requirió grandes cantidades de recursos naturales a la par que se generaban otras tantas de desechos que eran vertidos al ambiente. Esto ocasionó que, en muchas regiones industrializadas, grandes extensiones de tierra degradada dominaran el territorio provocando la desaparición de paisajes enteros con distintas historias de manejo. Como consecuencia, comenzaron a vislumbrarse problemas de degradación ambiental que afectan a la provisión de bienes y servicios ecosistémicos y a la biodiversidad, de los cuales las sociedades humanas dependen. En un intento de resolver los cada vez más agudos problemas de degradación ambiental y paralelamente mejorar la calidad de vida, se han propuesto varias alternativas, entre las que se destaca la restauración de ecosistemas.
A grandes rasgos, la restauración busca mejorar las condiciones ecológicas de un sitio o territorio en función de múltiples objetivos. Sin embargo, desde su origen en los años treintas y su consolidación como ciencia en los ochentas, la restauración ha venido sufriendo distintos cambios conceptuales como consecuencia de nuevas aportaciones en la ecología y ciencias afines, lo que ha resultado en una constante búsqueda de nuevas metas y aproximaciones.
La restauración del paisaje es un concepto nuevo que considera la heterogeneidad de formas de uso de suelo y trata de incluir a todos los actores afectados por los usos perjudiciales de los ecosistemas. Este concepto puede complementarse con el enfoque integrado de cuencas para establecer procesos de gestión combinada.
¿Qué es la restauración ecológica?
La ecología de restauración, ciencia aún en desarrollo, es una disciplina que aporta conocimientos para llevar a cabo el proceso de restauración ecológica que, en términos generales, busca solucionar problemas de degradación ambiental ocasionados por la actividad humana sobre los ecosistemas. Sin embargo, desde su origen este ha sufrido una serie de trasformaciones ocasionando cambios de paradigmas. Las primeras aproximaciones en torno a la restauración ecológica buscaban alcanzar objetivos puntuales tales como la recuperación de la productividad, la generación de entornos de conservación y la modificación de la composición florística, entre otros. Dichas metas se desarrollaron en torno a un enfoque de inmutabilidad y equilibrio ecológico de la naturaleza, por lo que las intervenciones eran puntuales y en muchos casos no se consideraba el involucramiento de la sociedad.
Bajo este paradigma se crearon proyectos de restauración que buscaban regresar el ecosistema alterado a un estado previo al disturbio o a un estado prístino, para lo cual empleaban un ecosistema de referencia como modelo a replicar. Sin embargo, ante el avance de las investigaciones de la autoecología y la sinecología, y los cambios cada vez más evidentes en la biósfera como el calentamiento global, la degradación de los ecosistemas y la reducción de la biodiversidad, entre otros, se hizo evidente que existía una dinámica difícilmente predecible así como umbrales en los ecosistemas que, al ser modificados, producían cambios drásticos en éstos; además, comenzó a reconocerse el papel que desempeñan la sociedad y la economía en su manejo y restauración.
Ante este panorama, el paradigma de inmutabilidad y equilibrio ecológico perdió vigencia y comenzó a transformarse paulatinamente, incorporando nuevos conceptos ecológicos tales como los umbrales y estados alternativos, las dinámicas de sucesión de la vegetación, la invasión de especies, la dinámica de disturbios, las consideraciones genéticas para restaurar, los efectos de prioridad y la resistencia de la diversidad en el ensamble de las comunidades.
Ante esta transformación, la restauración comenzó a perseguir otra clase de metas, como la recuperación de la estructura y función del ecosistema para asegurar o mejorar el aprovisionamiento de los servicios ecosistémicos y superar umbrales ecológicos indeseados, pero ya bajo una visión de cambio continuo en el ecosistema a escala de paisaje, considerando a la sociedad como eje para efectuar la restauración.
Esta nueva aproximación es sintetizada en la definición que propone la Society for Ecological Restoration International (seri) en 2004: “el proceso de ayudar el restablecimiento de un ecosistema que se ha degradado, dañado o destruido, y para hacerlo se busca retornarlo a su trayectoria histórica al iniciar o facilitar la reanudación de procesos (y funciones) ecológicos”. Dicho acercamiento es utilizado por diversos autores en la materia.
En términos generales, cualquier proyecto de restauración se desarrolla en un contexto de incertidumbre, ya que al ser un proceso de asistencia no es posible controlar todos los fenómenos que operan en el ecosistema, por tanto es importante tomar en cuenta la posibilidad de no lograr los objetivos planteados inicialmente, lo que implica reconocer la existencia de estados alternativos a los cuales los ecosistemas puedan virar.
En el futuro se espera que la restauración permita objetivos múltiples que van desde la conservación de la biodiversidad hasta la recuperación de funciones ecosistémicas, enfatizando la dimensión social e incluyendo sus motivaciones y metas, todo ello en un entorno de entendimiento ecológico más profundo y de mayor capacidad tecnológica, y esperando que las intervenciones de restauración se apliquen a gran escala, es decir, que la ésta se ejecute a la escala de paisaje.
¿Qué es la restauración del paisaje?
Como se mencionó anteriormente, en la mayoría de los casos la restauración se lleva a cabo centrándose en las características del sitio a intervenir; sin embargo, este acercamiento se ha transformado gradualmente hasta adoptar una perspectiva de paisaje, la cual considera procesos ecológicos y antrópicos en el contexto de todo el paisaje e incluso a escala regional.
Actualmente, la restauración ecológica no solamente busca enfocarse en el restablecimiento o recuperación de un sitio en particular en el ecosistema, sino que también se intenta integrar los sistemas restaurados en la matriz del paisaje, la cual puede estar compuesta por distintos parches de vegetación y corredores, cuyos procesos ecológicos son susceptibles de variar según las condiciones a las que estén expuestos.
Un paisaje puede entenderse como un espacio geográfico definido por el observador, quien de manera subjetiva estratifica, codifica y selecciona componentes particulares de lo observado, poniendo límites y filtrando objetos de manera arbitraria en una extensión de espacio y tiempo establecida por sí mismo. Es decir, un paisaje puede ser clasificado con base en distintos atributos: estructurales (tipo de vegetación), hábitat de especies, características funcionales o bien geográficas, una perspectiva en donde es posible incluir las cuencas hidrográficas.
Diversos autores han propuesto dos formas de implementar acciones para la restauración del paisaje: la primera se refiere a la “naturalización”, que abarca la recuperación escénica del ecosistema; la segunda es el “refuncionamiento”, que corresponde a la recuperación de los procesos inherentes al ecosistema más allá de la mera percepción estética, lo cual puede lograrse por medio de la conectividad ecológica o funcional, entendida como “la capacidad del territorio para permitir los desplazamientos de los organismos entre los parches con recursos”.
Se ha propuesto también una aproximación a los procesos que afectan el ecosistema a escala de paisaje, causando que éste pierda funcionalidad. Un ecosistema original puede tener estados alternos con distintos grados de degradación y niveles de complejidad estructural y biológica que puede ir transitando hacia estados menos deseables. Si tenemos un paisaje natural, con poca intervención humana, que conserva buena cobertura, presta servicios y es resiliente, y bajo un esquema de uso e intervención moderada puede transformarse en un paisaje funcional con menor cobertura y conectividad, pero que aún presta servicios, si esta tendencia de uso continúa acentuándose, el panorama cambiará a un paisaje degradado con escasa cobertura, alta fragmentación y poca conectividad, situación en donde existe el riesgo de que el ecosistema cruce un umbral bajo el cual deja de proveer servicios. Si este paisaje quiere ser recuperado deben de efectuarse acciones de restauración e inversión de recursos económicos y políticos para recuperar su funcionalidad.
En términos generales, la restauración del paisaje da la oportunidad de satisfacer diversos objetivos, ya que reconoce su multifuncionalidad. Esto implica reconocer la coexistencia de múltiples usos de suelo, tales como actividades productivas, zonas de conservación y de aporte de servicios ecosistémicos, a la par que se restaura; una situación que no sería posible si sólo se trabajara con parches aislados. Actualmente, la estrategia que se emplea con mayor frecuencia es la recuperación de paisajes forestales, cuyas acciones tienen por objeto restituir la funcionalidad ecológica en zonas degradadas, a la par que se mejora el bienestar humano.
Algunos especialistas proponen una serie de puntos para la restauración de este tipo de paisajes: a) restaurar paisajes enteros y no sitios individuales; b) recuperar la funcionalidad a escala de paisaje con el objeto de mejorarlo y convertirlo en un hábitat rico, resistente y resiliente; c) considerar beneficios múltiples, lo que implica generar bienes y servicios ecosistémicos; d) considerar una amplia gama de estrategias técnicas para la restauración del paisaje; e) incluir a los actores locales en el diseño y ejecución de la restauración; f) adaptarse a condiciones sociales, económicas y ecológicas locales; g) emplear un enfoque de gestión adaptativa; y h) evitar la reducción forestal preexistente.
La búsqueda de la conectividad es un aspecto importante en la restauración de paisajes, ya que es clave para la conservación y restauración de ecosistemas. Una estrategia para lograr conectividad es la implementación de corredores biológicos, ya que permite a las especies desplazarse a través de una matriz de ambientes cambiantes, se mejora el flujo genético de sus poblaciones y se reduce el efecto de la fragmentación y el aislamiento de hábitats; es el caso, por ejemplo, de paisajes agrícolas conformados por tierras de cultivo, vegetación espontánea y vegetación de límites (linderos y riberas), en donde la conectividad ecológica es brindada principalmente por el adecuado manejo de la vegetación limítrofe, repercutiendo positivamente en especies silvestres de fauna, ya que en ella encuentran alimento, refugio, zonas de reproducción y corredores de desplazamiento.
Muchas veces, el paisaje a restaurar presenta múltiples usos de suelo, como zonas forestales sanas, sitios degradados, tierras agrícolas, de pastoreo, etcétera; en tales casos la meta de la restauración es mejorar el funcionamiento del paisaje al complementar los usos de la tierra ya existentes con la finalidad de obtener un paisaje heterogéneo y sin comprometer la sostenibilidad del componente social ahí persistente.
Esto significa que mejorar el funcionamiento del paisaje no solamente implica generar conectividad ecológica ni complementar distintos usos de suelo existentes, sino también reestablecer procesos intrínsecos del ecosistema, buscando recuperar bienes y servicios ecosistémicos, biodiversidad y resiliencia a largo plazo.
Los principios anteriores constituyen, en conjunto, un enfoque emprendedor y dinámico que se adapta a medida que la sociedad cambia o surgen nuevas metas en la restauración. Sin embargo, planificar y ejecutar las acciones de restauración del paisaje no siempre es tarea fácil, ya sea por dificultades sociales, económicas, y territoriales, entre otras. Es en este punto donde el manejo integrado de cuencas surge como un enfoque que permite articular los objetivos de la restauración e integrarlos con el aprovechamiento y la conservación de los recursos en un territorio dado con visión a largo plazo. Sin embargo, conjugar la restauración del paisaje y el manejo de cuencas hidrográficas supone todo un reto.
¿Qué es el manejo integrado de cuencas?
En esencia, una cuenca es un espacio geográfico natural delimitado por un parteaguas donde el agua fluye hacia un único punto de salida. Las cuencas albergan los recursos naturales y las sociedades mismas, es decir que las cuencas hidrográficas son socioecosistemas, como los define Duarte, en donde “los sistemas naturales se vinculan e interactúan de manera dinámica e interdependiente con uno o más sistemas sociales”; asimismo, son proveedoras de bienes y servicios ecosistémicos de los que depende la sociedad humana y los mismos ecosistemas.
Las cuencas pueden ser abordadas de dos maneras simultáneas en función de la escala geográfica o por su dinámica hidrológica: la primera consiste en un orden jerárquico donde la cuenca principal alberga otras más pequeñas —cuenca, subcuenca, microcuenca y unidad de escurrimiento; la segunda consiste en unidades espaciales diferenciadas por la dinámica del agua, territorios que se conocen como zonas funcionales —la zona alta, de captación e infiltración de agua, la zona media, de transición, transporte y almacenamiento, y la zona baja, de almacenamiento, sedimentación y tributaria de agua a otras cuencas.
El manejo integrado de cuencas busca lograr un adecuado aprovechamiento de los recursos naturales, a la par que propiciar una mejora en la calidad de vida, el desarrollo y la calidad ambiental. Por ello, el manejo de este tipo de territorios requiere abordar las cuestiones ambientales comunes, de manera que se vinculen distintas disciplinas, generando así un marco interdisciplinario que contribuya a la toma de decisiones, partiendo de un análisis integral de la estructura y el funcionamiento de la cuenca, vinculándose en todo momento con aspectos políticos, económicos y sociales que ocurren en su interior. El enfoque de cuencas hidrográficas considera así una visión integral y sistémica del territorio, una perspectiva desde la cual se puede identificar diversas problemáticas, predecir consecuencias y llevar a cabo acciones de gestión y manejo.
Las acciones de manejo pueden resumirse en tres grandes rubros: aprovechamiento, conservación y restauración. El primero se refiere al uso de los bienes y servicios ecosistémicos que suministran los ecosistemas de la cuenca; el segundo consiste en la protección y preservación de espacios y procesos que mantienen la estructura y funcionalidad de la cuenca; y el tercero aborda la recuperación de espacios y procesos que se han perdido en la cuenca por diversas causas y que afectan su adecuado funcionamiento. Es en este último punto donde el manejo integrado de cuencas puede crear sinergia con los objetivos de la restauración del paisaje, ya que el primero provee las herramientas generales para poner en marcha los objetivos del segundo, apoyándose mutuamente los tres con el fin de mantener una visión territorial integrada.
Los retos de este enfoque
La cuenca puede considerarse como la unidad básica para el análisis y la planificación, ya que es un territorio bien definido que puede emplearse para delimitar un ecosistema y en donde pueden coexistir múltiples usos de suelo. Esto permite identificar claramente cuándo y dónde ejecutar acciones de restauración, considerando aspectos socioeconómicos y biofísicos basados en la vocación natural de la cuenca y su funcionalidad hídrica.
Este enfoque permite subdividir jerárquicamente una cuenca hasta obtener un nivel adecuado de ejecución de propuestas, lo que facilita la planificación de las acciones de restauración en diferentes escalas espaciales, permitiendo la ejecución de dichas acciones en sitios puntuales que en conjunto constituyan, a mayores escalas, un proyecto de restauración a escala de paisaje.
Del mismo modo, la cuenca constituye un territorio donde puede estudiarse el funcionamiento de procesos que ocurren en ella por medio de indicadores ambientales; el más común es el agua. Debido a que el agua fluye por todos los usos de suelo, sometidos a distintos esquemas de manejo, y se concentra en las zonas bajas, muestra evidencias indirectas de las acciones de manejo efectuadas. La posibilidad de monitorear acciones de manejo y restauración se vuelve factible así a escala de paisaje, ya que éste puede subdividirse en cuencas o identificar paisajes en su interior, lo que permite evaluarlos para poder conducir las acciones de aprovechamiento, conservación y restauración hacia un rumbo deseado.
Otro aspecto que el manejo integrado de cuencas puede aportar a la restauración es el involucramiento de la sociedad en la toma de decisiones de manera organizada. Ya que el objetivo primordial del enfoque de cuencas es mejorar el bienestar humano y ambiental por medio de una adecuada planificación y ordenamiento del territorio a corto, mediano y largo plazo, la restauración del paisaje puede ser diseñada e implementada por los propios habitantes, promoviendo la cohesión social y un empoderamiento sobre el territorio.
El enfoque de cuencas favorece la restauración al brindar la posibilidad de predecir consecuencias ante los distintos escenarios de manejo por medio de la elaboración de modelos ambientales, un punto crucial para la toma de decisiones en cuanto al aprovechamiento, la conservación y la restauración; surge además la posibilidad de comparar cuencas, y por ende paisajes, en sus aspectos socioeconómicos y ambientales.
Un factor importante que se debe tomar en cuenta también es que las acciones de restauración son costosas y no siempre se cumplirán los objetivos inicialmente planteados; es por ello que este tipo de acciones son efectuadas como última opción en el contexto del manejo de recursos naturales, generalmente cuando existen problemas de degradación ambiental que afectan perceptiblemente a las sociedades; conviene entonces trabajar también bajo el enfoque de una gestión integrada
Consideraciones finales
Los aspectos antes descritos constituyen una nueva aproximación, esto es, cómo el enfoque de cuencas puede contribuir a que se logren las metas de restauración e incluso más allá, ya que éste toma en consideración procesos ecológicos y aspectos socioeconómicos. Al conjugar ambos se puede constituir un acercamiento novedoso a la planeación y el manejo de los recursos naturales de un territorio a corto mediano y largo plazo.
Es necesario continuar y profundizar la reflexión y la crítica con la intención de que surjan nuevas ideas y propuestas que ayuden a complementar y mejorar la restauración y el manejo integrado de cuencas.
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Referencias Bibliográficas
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| Carlos Martínez Zepeda Facultad de Ciencias Naturales, Universidad Autónoma de Querétaro. Licenciatura en la Universidad Autónoma Metropolitana, actualmente cursa estudios de maestría en Gestión Integrada de Cuencas en la Universidad Autónoma de Querétaro enfocándose en restauración ambiental. Tamara Guadalupe Osorno Sánchez Facultad de Ciencias Naturales, Universidad Autónoma de Querétaro. Estudios de licenciatura y maestría en el Instituto de Ecología de la Universidad Nacional Autónoma de México. Se graduó como doctora en el Instituto de Investigaciones en Ecosistemas. Actualmente es profesora investigadora de la Facultad de Ciencias Naturales de la Universidad Autónoma de Querétaro. Roberto Lindig Cisneros Instituto de Investigaciones en Ecosistemas y Sustentabilidad, Universidad Nacional Autónoma de México. Realizó sus estudios de licenciatura y maestría en la Universidad Nacional Autónoma de México. Doctor por el Instituto de Estudios Ambientales de la Universidad de Wisconsin en Madison. Actual responsable del Laboratorio de Restauración Ambiental en el Instituto de Investigaciones en Ecosistemas y Sustentabilidad. |
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