Sunday, June 29, 2014

La Complejidad de los Socio-Ecosistemas II: El Australiano del Caos Poblacional

Hace unos días se publicó en la revista ciencias este artículo. El artículo habla como las teorías ecológicas pueden explicar lo que estamos viviendo como sociedad. Esta es la segunda de cuatro partes que serán publicadas aquí. 


Para solucionar la primera fuente de incertidumbre, los ecólogos de ecosistemas se han abocado a reducir el número de variables. Un lago somero, por ejemplo, podrá tener de 3 a 10 especies de peces, unas 10 a 15 especies de plantas, no menos de 25 especies de algas, otras tantas de zooplancton y crustáceos y no se diga de insectos. Si uno pretendiera modelar una por una las interacciones entre cada una de estas especies, la cantidad de ecuaciones sería inmanejable. Aún cuando uno se atreviera a correr el conjunto de ecuaciones apoyado en el poder actual de las computadoras, los productos de los modelos serían muy poco claros, por lo que no sería posible generar una predicción factible. Así que los modelos serían inútiles. 

Uno de los primeros grandes logros en este tipo de estudios fue el de  darse cuenta que hay variables (ciertas especies o ciertas interacciones entre especies) que no son muy relevantes, pues el ecosistema sigue funcionando de manera muy parecida estén o no estén dentro del sistema. Por ejemplo, en los lagos hay especies que independientemente de su presencia el agua estará igualmente transparente. Pero un cambio muy pequeño en ciertas especies, o sus interacciones, provoca que todo el ecosistema modifique su dinámica. Desde hace ya varios años se han detectado estas especies a las cuales se les puede llamar especies clave a otras  ingenieros ecosistémicos. Es en estas especies en lo que hay que basar las ecuaciones cuando se quiere generar un modelo que prediga la dinámica del lago. También se dieron cuenta que existen especies que se comportan de manera muy similar y que por lo tanto se pueden agrupar como si fueran una. A este grupo de especies se les denomina especies funcionales, también se les llama trofo-especies si ocupan el mismo nicho trófico. En los últimos diez años, las investigaciones basadas en especies funcionales se han intensificado mucho en la ecología de plantas, y recientemente se está moldeando la teoría sobre especies funcionales en animales como los peces. 

Para generar estas clasificaciones se tiene que comprender al ecosistema a fondo, así que la experiencia de un naturalista es también decisiva para construir correctamente estos modelos. Es por ello frustrante que después de mucho trabajo y tiempo dedicado a estudiar y comprender un ecosistema, existan variables que surjan de la nada (como los camarones holandeses) y modifiquen todas las predicciones que se tenían realizadas. Pero así son las reglas en la ciencia, y es justo estos resultados contrarios a las hipótesis los que promueven la base de las grandes teorías. 

Con este tipo de resultados en la biomanipulación y con la idea de reducir el número de variables que interactúan, los ecólogos comenzaron a fijarse en las relaciones no-lineares que estas interacciones generaban. De hecho, los ecólogos se comenzaron a fijar en este tipo de dinámicas unos 20 años antes. En los setentas Sir Robert May, un australiano que posteriormente se fue a vivir a Inglaterra y ahora es asesor del gobierno británico, había descubierto que las dinámicas caóticas en los modelos climáticos también aparecen en la ecología. Durante la primera parte de su carrera May trabajo en el modelo de crecimiento poblacional. Un modelo muy sencillo con tres pocas variables (el número de organismos inicial, su la tasa de crecimiento, y la capacidad de carga de la población) puede generar dinámicas caóticas con sólo ir aumentando la tasa de crecimiento por arriba del valor de 3.


Si pueden existir dinámicas caóticas utilizando tres variables en una sola población sin incluir interacciones ¿que se puede esperar de múltiples especies con diferentes interacciones que están sujetas a cambios en el ambiente? Esto en lugar de ser un problema que agobie a los ecólogos ha sido una oportunidad magnifica para desarrollar teoría sobre sistemas complejos en ecología.

No comments:

Post a Comment