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2.6 Topografía regional y biodiversidad - Biología

2.6 Topografía regional y biodiversidad - Biología


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Los ejemplos anteriores han demostrado cómo los factores globales pueden influir en la biodiversidad, pero es importante señalar que los factores regionales en una escala espacial más pequeña que la del mundo entero también pueden influir fuertemente en la biodiversidad. En esta sección, consideraremos los impactos regionales de topografía, la estructura física del paisaje, que incluye montañas, valles, etc. Considere, por ejemplo, la compleja topografía que resulta de las numerosas cadenas montañosas de California (Fig. 2.6.1). Las masas de aire que se mueven a través del paisaje de California deben elevarse para atravesar estas cadenas montañosas. A medida que ascienden, las masas de aire se enfrían, se expanden y dejan caer gran parte de su humedad en forma de lluvia en el "frente" o en el lado de barlovento de la cordillera. Cuando las masas de aire caen sobre el lado "trasero" o de sotavento de la cordillera, están secas y, por lo tanto, las precipitaciones en esta zona son mínimas. Este proceso se llama efecto de sombra de lluvia porque el lado de sotavento de las cadenas montañosas está "ensombrecido" de recibir lluvia por el lado de barlovento de la cordillera. El lado de una cadena montañosa es el lado de barlovento o sotavento depende de la dirección en la que se mueven las masas de aire.

Figura ( PageIndex {1} ): El efecto sombra de lluvia en California. Las flechas rojas indican masas de aire cálido y las flechas azules indican masas de aire frío. La dirección de las flechas indica la dirección del movimiento del aire. Imagen de L Gerhart-Barley.

En el norte de California, las masas de aire provienen generalmente del Océano Pacífico y se mueven hacia el este sobre el paisaje (Fig. 2.6.2). Estas masas de aire se elevan primero sobre las cordilleras costeras y depositan algo de lluvia en los lados occidentales de estas montañas. El valle central está en la sombra de las cordilleras costeras y, por lo tanto, recibe menos precipitaciones. Las masas de aire luego se elevan sobre las montañas de Sierra Nevada, que son mucho más altas que las cordilleras costeras, por lo que las masas de aire depositan su humedad restante en el lado occidental de estas montañas. En consecuencia, la gran cuenca de Nevada está en la sombra de lluvia de Sierra Nevadas y es un desierto, que recibe muy pocas precipitaciones. Este patrón se puede ver claramente en los mapas de la precipitación anual promedio del norte de California (Fig. 2.6.2).

Figura ( PageIndex {2} ): Precipitación anual promedio (en pulgadas) para el norte de California, promediada desde 1961-1990. Las ubicaciones de las características topográficas que se muestran en la Figura 2.6.1 están etiquetadas. Imagen de Wikimedia Commons1.

El efecto de sombra de lluvia influye en la biodiversidad debido a la influencia que ejerce sobre el clima en los lados de barlovento y sotavento de las montañas. El patrón de precipitación y elevación en un paisaje topográficamente complejo como el norte de California conduce a diferencias en las comunidades de plantas y animales que habitan estas áreas. Por ejemplo, el lado occidental de barlovento de las cordilleras costeras es famoso por sus bosques de secuoyas, mientras que los lados orientales de sotavento son principalmente bosques de robles. Del mismo modo, el lado occidental de barlovento de Sierra Nevadas es principalmente bosque mixto de pinos y abetos, mientras que el lado este de sotavento contiene una mezcla de bosques de enebro y pino, matorrales de artemisa y sistemas de matorrales alcalinos a medida que el paisaje pasa a las llanuras desérticas del oeste de Nevada. . En ambos casos, las comunidades de plantas del lado de sotavento están más adaptadas a la sequía que las comunidades del lado de barlovento. El valle central entre las cordilleras costeras y Sierra Nevada fue históricamente pastizales, aunque gran parte de ellos ahora se han convertido en paisajes agrícolas y urbanos.


38.2 La importancia de la biodiversidad para la vida humana

En esta sección, explorará las siguientes preguntas:

  • ¿Cómo beneficia la diversidad química a los humanos?
  • ¿Cuáles son los componentes de la biodiversidad que sustentan la agricultura humana?
  • ¿Qué son los servicios ecosistémicos?

Conexión para cursos AP ®

La información en esta sección no se aplica directamente a los conceptos y contenido requeridos para AP ®. Sin embargo, como estudiantes de biología, debemos comprender la importancia de preservar las especies y los ecosistemas antes de abordar por qué debemos preocuparnos por los impactos negativos de la actividad humana en la biodiversidad (Amenazas a la biodiversidad).

La pérdida de una especie individual, como la paloma migratoria, el pájaro dodo o el mamut lanudo, parece poco importante para el `` panorama general '', a menos que sea la pérdida de una especie clave (consulte el capítulo que trata sobre la ecología de poblaciones y comunidades). La extinción es una parte normal de la macroevolución. Sin embargo, las tasas de extinción aceleradas acompañadas de la pérdida de decenas de miles de especies y el colapso de los ecosistemas pueden afectar el bienestar humano. Con respecto a la salud, muchos medicamentos, como aspirina, codeína, digoxina, atropina y vincristina, se derivan de plantas. En los últimos años, los venenos y las toxinas de los animales han entusiasmado a los investigadores debido a su potencial farmacéutico. La diversidad agrícola es un requisito para la seguridad alimentaria, y la pérdida de parientes silvestres de los cultivos amenaza nuestra capacidad para crear nuevas variedades que puedan crecer en áreas con climas y condiciones de suelo previamente imposibles. Desde 1990, la producción mundial de pescado ha disminuido y, para aproximadamente mil millones de nosotros, los recursos acuáticos constituyen la principal fuente de proteína animal. Además, ¿quién puede poner un valor numérico o monetario a los beneficios psicológicos de los paisajes naturales que disfrutamos durante las vacaciones y que los artistas utilizan como inspiración?

La información presentada y los ejemplos resaltados en esta sección no están dentro del alcance de AP ® y no se alinean con el Marco del Currículo.

La agricultura comenzó después de que las primeras sociedades de cazadores-recolectores se establecieran por primera vez en un lugar y modificaran en gran medida su entorno inmediato. Esta transición cultural ha dificultado que los humanos reconozcan su dependencia de los seres vivos no domesticados del planeta. Los biólogos reconocen que la especie humana está incrustada en los ecosistemas y depende de ellos, al igual que todas las demás especies del planeta. La tecnología suaviza los extremos de la existencia, pero en última instancia, la especie humana no puede existir sin su ecosistema.

Salud humana

Las sociedades contemporáneas que viven cerca de la tierra a menudo tienen un amplio conocimiento de los usos medicinales de las plantas que crecen en su área. La mayoría de las plantas producen compuestos vegetales secundarios, que son toxinas que se utilizan para proteger a la planta de los insectos y otros animales que las comen, pero algunas de las cuales también funcionan como medicamentos. Durante siglos, en Europa, los conocimientos más antiguos sobre los usos médicos de las plantas se recopilaron en libros sobre hierbas, que identificaban las plantas y sus usos. Los humanos no son la única especie que usa plantas por razones medicinales: se ha observado que los grandes simios, orangutanes, chimpancés, bonobos y gorilas se automedican con plantas.

La ciencia farmacéutica moderna también reconoce la importancia de estos compuestos vegetales. Ejemplos de medicamentos importantes derivados de compuestos vegetales incluyen aspirina, codeína, digoxina, atropina y vincristina (Figura 38.8). Muchos medicamentos alguna vez se derivaron de extractos de plantas, pero ahora se sintetizan. Se estima que, en algún momento, el 25 por ciento de los medicamentos modernos contenían al menos un extracto de planta. Ese número probablemente ha disminuido a alrededor del 10 por ciento a medida que los ingredientes vegetales naturales son reemplazados por versiones sintéticas. Los antibióticos, que son responsables de mejoras extraordinarias en la salud y la esperanza de vida en los países desarrollados, son compuestos en gran parte derivados de hongos y bacterias.

En los últimos años, los venenos de animales y los venenos han provocado una intensa investigación por su potencial medicinal. En 2007, la FDA había aprobado cinco medicamentos basados ​​en toxinas animales para tratar enfermedades como la hipertensión, el dolor crónico y la diabetes. Otros cinco fármacos se encuentran en fase de ensayos clínicos y al menos seis fármacos se utilizan en otros países. Otras toxinas bajo investigación provienen de mamíferos, serpientes, lagartos, varios anfibios, peces, caracoles, pulpos y escorpiones.

Además de representar miles de millones de dólares en ganancias, estos medicamentos mejoran la vida de las personas. Las empresas farmacéuticas están buscando activamente nuevos compuestos sintetizados por organismos vivos que puedan funcionar como medicamentos. Se estima que 1/3 de la investigación y el desarrollo farmacéutico se gasta en compuestos naturales y que alrededor del 35 por ciento de los nuevos medicamentos llevados al mercado entre 1981 y 2002 provienen de compuestos naturales. Las oportunidades de nuevos medicamentos se reducirán en proporción directa a la desaparición de especies.

Diversidad agrícola

Desde el comienzo de la agricultura humana hace más de 10.000 años, los grupos humanos han estado cultivando y seleccionando variedades de cultivos. Esta diversidad de cultivos coincidía con la diversidad cultural de poblaciones humanas muy subdivididas. Por ejemplo, las papas se domesticaron hace unos 7.000 años en los Andes centrales de Perú y Bolivia. Las papas cultivadas en esa región pertenecen a siete especies y el número de variedades probablemente sea de miles. Cada variedad ha sido cultivada para prosperar en elevaciones y condiciones de suelo y clima particulares. La diversidad es impulsada por las diversas demandas de la topografía, el movimiento limitado de personas y las demandas creadas por la rotación de cultivos para diferentes variedades que funcionarán bien en diferentes campos.

Las papas son solo un ejemplo de diversidad generada por el hombre. Cada planta, animal y hongo que ha sido cultivado por humanos ha sido criado a partir de especies ancestrales silvestres originales en diversas variedades que surgen de las demandas de valor alimenticio, adaptación a las condiciones de crecimiento y resistencia a las plagas. La papa demuestra un ejemplo bien conocido de los riesgos de la baja diversidad de cultivos: la trágica hambruna de la papa irlandesa cuando la única variedad cultivada en Irlanda se volvió susceptible a una plaga de la papa, acabando con la cosecha. La pérdida de la cosecha provocó hambruna, muerte y emigración masiva. La resistencia a las enfermedades es un beneficio principal para mantener la biodiversidad de los cultivos, y la falta de diversidad en las especies de cultivos contemporáneos conlleva riesgos similares. Las empresas de semillas, que son la fuente de la mayoría de las variedades de cultivos en los países desarrollados, deben criar continuamente nuevas variedades para mantenerse al día con los organismos de plagas en evolución. Sin embargo, estas mismas empresas de semillas han participado en la disminución del número de variedades disponibles, ya que se centran en vender menos variedades en más áreas del mundo.

La capacidad de crear nuevas variedades de cultivos se basa en la diversidad de variedades disponibles y la accesibilidad de las formas silvestres relacionadas con la planta de cultivo. Estas formas silvestres son a menudo la fuente de nuevas variantes genéticas que pueden combinarse con variedades existentes para crear variedades con nuevos atributos. La pérdida de especies silvestres relacionadas con un cultivo significará la pérdida de potencial en la mejora del cultivo. Mantener la diversidad genética de las especies silvestres relacionadas con las especies domesticadas asegura nuestro suministro continuo de alimentos.

Desde la década de 1920, los departamentos de agricultura del gobierno han mantenido bancos de semillas de variedades de cultivos como una forma de mantener la diversidad de cultivos. Este sistema tiene fallas porque, con el tiempo, los bancos de semillas se pierden por accidentes y no hay forma de reemplazarlos. En 2008, la Bóveda Global de Semillas de Svalbard (Figura 38.9) comenzó a almacenar semillas de todo el mundo como un sistema de respaldo para los bancos regionales de semillas. Si un banco de semillas regional almacena variedades en Svalbard, las pérdidas se pueden reemplazar desde Svalbard. La bóveda de semillas se encuentra en las profundidades de la roca de una isla ártica. Las condiciones dentro de la bóveda se mantienen a una temperatura y humedad ideales para la supervivencia de las semillas, pero la ubicación subterránea profunda de la bóveda en el Ártico significa que la falla de los sistemas de la bóveda no comprometerá las condiciones climáticas dentro de la bóveda.


31.2 El suelo

Al final de esta sección, podrá hacer lo siguiente:

  • Describe cómo se forman los suelos.
  • Explicar la composición del suelo.
  • Describe un perfil de suelo

Las plantas obtienen elementos inorgánicos del suelo, que sirve como medio natural para las plantas terrestres. El suelo es la capa exterior suelta que cubre la superficie de la Tierra. La calidad del suelo es un factor determinante, junto con el clima, de la distribución y el crecimiento de las plantas. La calidad del suelo depende no solo de la composición química del suelo, sino también de la topografía (características regionales de la superficie) y la presencia de organismos vivos. En la agricultura, la historia del suelo, como las prácticas de cultivo y cultivos anteriores, modifican las características y la fertilidad de ese suelo.

El suelo se desarrolla muy lentamente durante largos períodos de tiempo y su formación es el resultado de fuerzas naturales y ambientales que actúan sobre los compuestos minerales, rocosos y orgánicos. Los suelos se pueden dividir en dos grupos: los suelos orgánicos son aquellos que se forman a partir de la sedimentación y están compuestos principalmente de materia orgánica, mientras que los que se forman a partir de la meteorización de las rocas y están compuestos principalmente de material inorgánico se denominan suelos minerales. Los suelos minerales son predominantes en los ecosistemas terrestres, donde los suelos pueden estar cubiertos de agua durante parte del año o expuestos a la atmósfera.

Composición del suelo

El suelo consta de estos componentes principales (Figura 31.6):

  • materia mineral inorgánica, alrededor del 40 al 45 por ciento del volumen del suelo
  • materia orgánica, alrededor del 5 por ciento del volumen del suelo
  • agua y aire, aproximadamente el 50 por ciento del volumen del suelo

La cantidad de cada uno de los cuatro componentes principales del suelo depende de la cantidad de vegetación, la compactación del suelo y el agua presente en el suelo. Un suelo sano tiene suficiente aire, agua, minerales y material orgánico para promover y mantener la vida vegetal.

Conexión visual

La compactación del suelo puede resultar cuando el suelo es comprimido por maquinaria pesada o incluso por tráfico peatonal. ¿Cómo podría esta compactación cambiar la composición del suelo?

El material orgánico del suelo, llamado humus, está formado por microorganismos (vivos y muertos) y animales y plantas muertos en diversas etapas de descomposición. El humus mejora la estructura del suelo y proporciona a las plantas agua y minerales. El material inorgánico del suelo consiste en rocas, que se descomponen lentamente en partículas más pequeñas que varían en tamaño. Las partículas del suelo de 0,1 a 2 mm de diámetro son arena. Las partículas del suelo entre 0,002 y 0,1 mm se denominan limo, e incluso las partículas más pequeñas, de menos de 0,002 mm de diámetro, se denominan arcilla. Algunos suelos no tienen un tamaño de partícula dominante y contienen una mezcla de arena, limo y humus, estos suelos se denominan francos.

Enlace al aprendizaje

Explore este mapa interactivo del National Cooperative Soil Survey del USDA para acceder a los datos del suelo de casi cualquier región de los Estados Unidos.

Formación del suelo

La formación del suelo es la consecuencia de una combinación de procesos biológicos, físicos y químicos. Idealmente, el suelo debe contener un 50 por ciento de material sólido y un 50 por ciento de espacio poroso. Aproximadamente la mitad del espacio poroso debe contener agua y la otra mitad debe contener aire. El componente orgánico del suelo sirve como agente cementante, devuelve nutrientes a la planta, permite que el suelo almacene humedad, hace que el suelo se pueda labrar para la agricultura y proporciona energía para los microorganismos del suelo. La mayoría de los microorganismos del suelo (bacterias, algas u hongos) permanecen inactivos en el suelo seco, pero se activan una vez que hay humedad disponible.

La distribución del suelo no es homogénea porque su formación da como resultado la producción de capas juntas, la sección vertical de un suelo se llama perfil del suelo. Dentro del perfil del suelo, los científicos del suelo definen zonas llamadas horizontes. Un horizonte es una capa de suelo con distintas propiedades físicas y químicas que difieren de las de otras capas. Cinco factores explican la formación del suelo: material parental, clima, topografía, factores biológicos y tiempo.

Contenido para adultos

El material orgánico e inorgánico en el que se forman los suelos es el material parental. Los suelos minerales se forman directamente a partir de la erosión del lecho rocoso, la roca sólida que se encuentra debajo del suelo y, por lo tanto, tienen una composición similar a la roca original. Otros suelos se forman en materiales que provienen de otros lugares, como la arena y la deriva de los glaciares. Los materiales ubicados en la profundidad del suelo se mantienen relativamente sin cambios en comparación con el material depositado. Los sedimentos en los ríos pueden tener diferentes características, dependiendo de si la corriente se mueve rápida o lentamente. Un río de movimiento rápido podría tener sedimentos de rocas y arena, mientras que un río de movimiento lento podría tener material de textura fina, como arcilla.

Clima

La temperatura, la humedad y el viento provocan diferentes patrones de meteorización y, por lo tanto, afectan las características del suelo. La presencia de humedad y nutrientes de la intemperie también promoverá la actividad biológica: un componente clave de un suelo de calidad.

Topografía

Las características de la superficie regional (familiarmente llamadas "la disposición del terreno") pueden tener una gran influencia en las características y la fertilidad de un suelo. La topografía afecta la escorrentía de agua, que elimina el material parental y afecta el crecimiento de las plantas. Los suelos empinados son más propensos a la erosión y pueden ser más delgados que los suelos relativamente planos o nivelados.

Factores biologicos

La presencia de organismos vivos afecta en gran medida la formación y estructura del suelo. Los animales y los microorganismos pueden producir poros y grietas, y las raíces de las plantas pueden penetrar en las grietas para producir más fragmentación. Las secreciones vegetales promueven el desarrollo de microorganismos alrededor de la raíz, en un área conocida como rizosfera. Además, las hojas y otros materiales que caen de las plantas se descomponen y contribuyen a la composición del suelo.

El tiempo es un factor importante en la formación del suelo porque los suelos se desarrollan durante largos períodos. La formación del suelo es un proceso dinámico. Los materiales se depositan con el tiempo, se descomponen y se transforman en otros materiales que pueden ser utilizados por organismos vivos o depositados en la superficie del suelo.

Propiedades físicas del suelo

Los suelos se nombran y clasifican según sus horizontes. El perfil del suelo tiene cuatro capas distintas: 1) Horizonte O 2) Horizonte A 3) Horizonte B, o subsuelo y 4) Horizonte C, o base del suelo (Figura 31.7). El horizonte O tiene materia orgánica en descomposición reciente (humus) en su superficie, con vegetación descompuesta en su base. El humus enriquece el suelo con nutrientes y mejora la retención de humedad del suelo. La capa superior del suelo, la capa superior del suelo, suele tener de dos a tres pulgadas de profundidad, pero esta profundidad puede variar considerablemente. Por ejemplo, los deltas de los ríos como el delta del río Mississippi tienen capas profundas de tierra vegetal. La capa superficial del suelo es rica en materia orgánica, donde se producen procesos microbianos, y es el "caballo de batalla" de la producción vegetal. El horizonte A consiste en una mezcla de materia orgánica con productos inorgánicos de la intemperie y, por lo tanto, es el comienzo de un verdadero suelo mineral. Este horizonte suele tener un color oscuro debido a la presencia de materia orgánica. En esta área, el agua de lluvia se filtra a través del suelo y transporta materiales desde la superficie. El horizonte B es una acumulación de material mayormente fino que se ha movido hacia abajo, dando como resultado una capa densa en el suelo. En algunos suelos, el horizonte B contiene nódulos o una capa de carbonato de calcio. El horizonte C, o base del suelo, incluye el material parental, más el material orgánico e inorgánico que se descompone para formar el suelo.El material original puede crearse en su lugar natural o transportarse desde otro lugar a su ubicación actual. Debajo del horizonte C se encuentra el lecho de roca.

Conexión visual

¿Qué horizonte se considera la capa superficial del suelo y cuál se considera el subsuelo?

Algunos suelos pueden tener capas adicionales o carecer de una de estas capas. El espesor de las capas también es variable y depende de los factores que influyen en la formación del suelo. En general, los suelos inmaduros pueden tener horizontes O, A y C, mientras que los suelos maduros pueden mostrar todos estos, además de capas adicionales (Figura 31.8).

Conexión profesional

Científico del suelo

Un científico del suelo estudia los componentes biológicos, las propiedades físicas y químicas, la distribución, la formación y la morfología de los suelos. Los científicos del suelo deben tener una sólida formación en ciencias físicas y de la vida, además de una base en matemáticas. Pueden trabajar para agencias federales o estatales, la academia o el sector privado. Su trabajo puede incluir la recopilación de datos, la realización de investigaciones, la interpretación de resultados, la inspección de suelos, la realización de estudios de suelos y la recomendación de programas de gestión de suelos.

Muchos científicos del suelo trabajan tanto en una oficina como en el campo. Según el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA): “un científico del suelo necesita buenas habilidades de observación para analizar y determinar las características de diferentes tipos de suelos. Los tipos de suelo son complejos y las áreas geográficas que un científico del suelo puede estudiar son variadas. A menudo se utilizan fotos aéreas o varias imágenes de satélite para investigar las áreas. Las habilidades informáticas y los sistemas de información geográfica (SIG) ayudan al científico a analizar las múltiples facetas de la geomorfología, la topografía, la vegetación y el clima para descubrir los patrones que quedan en el paisaje ”. 1 Los científicos del suelo juegan un papel clave en la comprensión del pasado del suelo, analizando las condiciones presentes y haciendo recomendaciones para futuras prácticas relacionadas con el suelo.


Extinciones masivas

El número de especies en el planeta, o en cualquier área geográfica, es el resultado de un equilibrio de dos procesos evolutivos en curso: la especiación y la extinción. Ambos son procesos naturales de "nacimiento" y "muerte" de macroevolución. Cuando las tasas de especiación comiencen a superar las tasas de extinción, el número de especies aumentará de la misma manera, el número de especies disminuirá cuando las tasas de extinción comiencen a superar las tasas de especiación. A lo largo de la historia de la Tierra, estos dos procesos han fluctuado, lo que a veces ha provocado cambios drásticos en el número de especies de la Tierra, como se refleja en el registro fósil (Figura 5).

Figura 5. El porcentaje de casos de extinción reflejado en el registro fósil ha fluctuado a lo largo de la historia de la Tierra. Las pérdidas repentinas y dramáticas de biodiversidad, llamadas extinciones masivas, han ocurrido cinco veces.

Los paleontólogos han identificado cinco estratos en el registro fósil que parecen mostrar pérdidas repentinas y dramáticas (más de la mitad de todas las especies existentes desaparecen del registro fósil) en la biodiversidad. Estos se llaman extinciones masivas. Hay muchos eventos de extinción menores, pero aún dramáticos, pero las cinco extinciones masivas han atraído la mayor parte de la investigación. Se puede argumentar que las cinco extinciones masivas son solo los cinco eventos más extremos en una serie continua de grandes eventos de extinción a lo largo del Fanerozoico (desde hace 542 millones de años). En la mayoría de los casos, las causas hipotéticas siguen siendo controvertidas, sin embargo, el evento más reciente parece claro.

Extinciones masivas registradas

El registro fósil de las extinciones masivas fue la base para definir períodos de la historia geológica, por lo que generalmente ocurren en el punto de transición entre períodos geológicos. La transición de los fósiles de un período a otro refleja la dramática pérdida de especies y el origen gradual de nuevas especies. Estas transiciones se pueden ver en los estratos rocosos. La Tabla 1 proporciona datos sobre las cinco extinciones masivas.

Tabla 1. Extinciones masivas
Período geológico Nombre de extinción masiva Tiempo (hace millones de años)
Ordovícico-Silúrico final del Ordovícico O – S 450–440
Devónico tardío Devónico final 375–360
Pérmico-Triásico fin-Pérmico 251
Triásico-Jurásico fin del Triásico 205
Cretácico-Paleógeno final del Cretácico K – Pg (K – T) 65.5

El evento de extinción Ordovícico-Silúrico es la primera extinción masiva registrada y la segunda más grande. Durante este período, aproximadamente el 85 por ciento de las especies marinas (pocas especies vivían fuera de los océanos) se extinguieron. La principal hipótesis de su causa es un período de glaciación y luego calentamiento. El evento de extinción en realidad consiste en dos eventos de extinción separados por aproximadamente 1 millón de años. El primer evento fue causado por enfriamiento y el segundo evento se debió al calentamiento posterior. Los cambios climáticos afectaron las temperaturas y los niveles del mar. Algunos investigadores han sugerido que un estallido de rayos gamma, causado por una supernova cercana, es una posible causa de la extinción Ordovícico-Silúrico. El estallido de rayos gamma habría eliminado la capa de ozono de la Tierra, provocando una intensa radiación ultravioleta del sol y podría explicar los cambios climáticos observados en ese momento. La hipótesis es especulativa, pero las influencias extraterrestres en la historia de la Tierra son una línea activa de investigación. La recuperación de la biodiversidad después de la extinción masiva tomó de 5 a 20 millones de años, dependiendo de la ubicación.

La extinción del Devónico tardío puede haber ocurrido durante un período de tiempo relativamente largo. Parece haber afectado a las especies marinas y no a las plantas o animales que habitan en hábitats terrestres. Las causas de esta extinción no se conocen bien.

La extinción del final del Pérmico fue la mayor en la historia de la vida. De hecho, se podría argumentar que la Tierra casi se quedó sin vida durante este evento de extinción. El planeta se veía muy diferente antes y después de este evento. Se estima que el 96 por ciento de todas las especies marinas y el 70 por ciento de todas las especies terrestres se perdieron. Fue en este momento, por ejemplo, que se extinguieron los trilobites, un grupo que sobrevivió a la extinción Ordovícico-Silúrico. Las causas de esta extinción masiva no están claras, pero el principal sospechoso es la actividad volcánica extendida y generalizada que condujo a un evento de calentamiento global descontrolado. Los océanos se volvieron en gran parte anóxicos, sofocando la vida marina. La diversidad de tetrápodos terrestres tardó 30 millones de años en recuperarse después de la extinción del Pérmico final. La extinción del Pérmico alteró drásticamente la composición de la biodiversidad de la Tierra y el curso de la evolución.

Las causas del evento de extinción Triásico-Jurásico no están claras y se han argumentado hipótesis de cambio climático, impacto de asteroides y erupciones volcánicas. El evento de extinción ocurrió justo antes de la ruptura del supercontinente Pangea, aunque estudios recientes sugieren que las extinciones pueden haber ocurrido más gradualmente a lo largo del Triásico.

Las causas del evento de extinción del Cretácico final son las que mejor se comprenden. Fue durante este evento de extinción hace unos 65 millones de años que los dinosaurios, el grupo de vertebrados dominante durante millones de años, desaparecieron del planeta (con la excepción de un clado de terópodos que dio origen a las aves). De hecho, todos los animales terrestres que pesaban más de 25 kg se extinguieron. Ahora se entiende que la causa de esta extinción es el resultado de un impacto cataclísmico de un gran meteorito, o asteroide, frente a la costa de lo que hoy es la Península de Yucatán. Esta hipótesis, propuesta por primera vez en 1980, fue una explicación radical basada en un fuerte aumento en los niveles de iridio (que llueve desde el espacio en meteoros a una velocidad bastante constante, pero por lo demás está ausente en la superficie de la Tierra) en el estrato rocoso que marca el límite entre los períodos Cretácico y Paleógeno (Figura 6). Este límite marcó la desaparición de los dinosaurios en los fósiles, así como en muchos otros taxones. Los investigadores que descubrieron el pico de iridio lo interpretaron como una rápida afluencia de iridio desde el espacio a la atmósfera (en forma de un gran asteroide) en lugar de una desaceleración en la deposición de sedimentos durante ese período. Fue una explicación radical, pero el informe de un cráter de impacto de tamaño y edad apropiados en 1991 hizo que la hipótesis fuera más creíble. Ahora una gran cantidad de evidencia geológica apoya la teoría. Los tiempos de recuperación de la biodiversidad después de la extinción del Cretácico final son más cortos, en tiempo geológico, que para la extinción del Pérmico final, del orden de 10 millones de años.

Pregunta de práctica

Figura 6. Banda de iridio (crédito: USGS)

En 1980, Luis y Walter Alvarez, Frank Asaro y Helen Michels descubrieron, en todo el mundo, un pico en la concentración de iridio dentro de la capa sedimentaria en el límite K – Pg. Estos investigadores plantearon la hipótesis de que este pico de iridio fue causado por el impacto de un asteroide que resultó en la extinción masiva de K – Pg. En la Figura 6, la capa de iridio es la banda de luz.

Los científicos midieron la abundancia relativa de esporas de helecho por encima y por debajo del límite K – Pg en esta muestra de roca. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones representa más probablemente sus hallazgos?

  1. Se encontró una abundancia de esporas de helecho de varias especies debajo del límite K – Pg, pero no se encontró ninguna arriba.
  2. Se encontró una abundancia de esporas de helecho de varias especies por encima del límite K – Pg, pero no se encontró ninguna debajo.
  3. Se encontró una abundancia de esporas de helecho tanto por encima como por debajo del límite K – Pg, pero solo una especie se encontró debajo del límite y muchas especies se encontraron por encima del límite.
  4. Se encontraron muchas especies de esporas de helecho tanto por encima como por debajo del límite, pero el número total de esporas fue mayor por debajo del límite.

La extinción del Pleistoceno

La extinción del Pleistoceno es una de las extinciones menores y reciente. Es bien sabido que los norteamericanos, y hasta cierto punto euroasiáticos, megafauna, o animales grandes, desaparecieron hacia el final del último período de glaciación. La extinción parece haber ocurrido en un período de tiempo relativamente restringido de hace 10,000-12,000 años. En América del Norte, las pérdidas fueron bastante dramáticas e incluyeron a los mamuts lanudos (fechada por última vez hace unos 4.000 años en una población aislada), mastodontes, castores gigantes, perezosos terrestres gigantes, gatos dientes de sable y el camello de América del Norte, solo por nombrar unos pocos. La posibilidad de que la rápida extinción de estos grandes animales fuera causada por la caza excesiva se sugirió por primera vez en la década de 1900. La investigación sobre esta hipótesis continúa hoy. Parece probable que la caza excesiva haya causado muchas extinciones de la historia preescrita en muchas regiones del mundo.

En general, el momento de las extinciones del Pleistoceno se correlacionó con la llegada de los humanos y no con los eventos de cambio climático, que es la principal hipótesis en competencia para estas extinciones. Las extinciones comenzaron en Australia hace unos 40.000 a 50.000 años, justo después de la llegada de los humanos a la zona: un león marsupial, un wombat gigante de una tonelada y varias especies de canguros gigantes desaparecieron. En América del Norte, las extinciones de casi todos los grandes mamíferos ocurrieron hace entre 10.000 y 12.000 años. Todo lo que quedan son los mamíferos más pequeños como osos, alces, alces y pumas. Finalmente, en muchas islas oceánicas remotas, las extinciones de muchas especies ocurrieron coincidiendo con la llegada de humanos. No todas las islas tenían animales grandes, pero cuando había animales grandes, se perdían. Madagascar fue colonizada hace unos 2.000 años y los grandes mamíferos que vivían allí se extinguieron. Eurasia y África no muestran este patrón, pero tampoco experimentaron una llegada reciente de humanos. Los humanos llegaron a Eurasia hace cientos de miles de años después del origen de la especie en África. Este tema sigue siendo un área de investigación activa e hipótesis. Parece claro que incluso si el clima jugó un papel, en la mayoría de los casos la caza humana precipitó las extinciones.

Extinciones en el tiempo presente

La sexta extinción masiva, u Holoceno, parece haber comenzado antes de lo que se creía y tiene que ver principalmente con las actividades de Homo sapiens. Desde el comienzo del período Holoceno, existen numerosas extinciones recientes de especies individuales que están registradas en los escritos humanos. La mayoría de estos coinciden con la expansión de las colonias europeas desde el siglo XVI.

Uno de los ejemplos anteriores y más conocidos es el pájaro dodo. El pájaro dodo vivía en los bosques de Mauricio, una isla en el Océano Índico. El pájaro dodo se extinguió alrededor de 1662. Los marineros lo cazaban por su carne y era una presa fácil porque el dodo, que no evolucionó con los humanos, se acercaba a las personas sin miedo. Los cerdos, ratas y perros introducidos traídos a la isla por barcos europeos también mataron a las crías de dodo y los huevos.

La vaca marina de Steller se extinguió en 1768, estaba relacionada con el manatí y probablemente vivió una vez a lo largo de la costa noroeste de América del Norte. La vaca marina de Steller # 8217 fue descubierta por los europeos por primera vez en 1741 y fue cazada por su carne y aceite. La última vaca marina fue sacrificada en 1768. Eso equivale a 27 años entre el primer contacto de la vaca marina con los europeos y la extinción de la especie.

En 1914, la última paloma migratoria viva murió en un zoológico de Cincinnati, Ohio. Esta especie había oscurecido una vez los cielos de América del Norte durante sus migraciones, pero fue cazada y sufrió la pérdida de hábitat a través de la tala de bosques para tierras de cultivo. En 1918, el último periquito de Carolina con vida murió en cautiverio. Esta especie alguna vez fue común en el este de los Estados Unidos, pero sufrió la pérdida de hábitat. La especie también fue cazada porque comía frutos de la huerta cuando sus alimentos nativos fueron destruidos para dar paso a tierras de cultivo. El león marino japonés, que habitaba una amplia zona alrededor de Japón y la costa de Corea, se extinguió en la década de 1950 debido a los pescadores. La foca monje del Caribe se distribuyó por todo el Mar Caribe, pero fue llevada a la extinción por la caza en 1952.

Estas son solo algunas de las extinciones registradas en los últimos 500 años. La Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN) mantiene una lista de especies extintas y en peligro de extinción llamada Lista Roja. La lista no está completa, pero describe 380 especies extintas de vertebrados después del 1500 d.C., 86 de las cuales se extinguieron por la caza excesiva o la pesca excesiva.

Estimaciones de las tasas de extinción en el momento actual

Estimaciones de tasas de extinción se ven obstaculizados por el hecho de que la mayoría de las extinciones probablemente suceden sin observación. Es probable que los humanos se den cuenta de la extinción de un ave o un mamífero, especialmente si ha sido cazado o utilizado de alguna otra manera. Pero hay muchos organismos que son de menor interés para los humanos (no necesariamente de menor valor) y muchos que no están descritos.

Se estima que la tasa de extinción de fondo es de aproximadamente una por millón de especies por año (E / RMS). Por ejemplo, asumiendo que existen alrededor de diez millones de especies, la expectativa es que diez especies se extinguirían cada año (cada año representa diez millones de especies por año).

Una estimación de la tasa de extinción contemporánea utiliza las extinciones en el registro escrito desde el año 1500. Solo para las aves, este método arroja una estimación de 26 E / RMS. Sin embargo, este valor puede subestimarse por tres razones. Primero, muchas especies no se habrían descrito hasta mucho más tarde en el período de tiempo, por lo que su pérdida habría pasado desapercibida. En segundo lugar, el número de especies recientemente extintas está aumentando porque ahora se están describiendo especies extintas a partir de restos óseos. Y tercero, es probable que algunas especies ya estén extintas a pesar de que los conservacionistas se resisten a nombrarlas como tales. Teniendo en cuenta estos factores, la tasa de extinción estimada se acerca a 100 E / RMS. La tasa prevista para finales de siglo es de 1500 E / RMS.

Figura 7. Los estudios han demostrado que el número de especies presentes aumenta con el tamaño del hábitat. (crédito: modificación del trabajo de Adam B. Smith)

Un segundo enfoque para estimar las tasas de extinción actuales es correlacionar la pérdida de especies con la pérdida de hábitat midiendo la pérdida de área de bosque y entendiendo las relaciones entre especies y área. los relación especie-área es la tasa a la que se ven nuevas especies cuando se incrementa el área encuestada. Los estudios han demostrado que el número de especies presentes aumenta a medida que aumenta el tamaño de la isla. También se ha demostrado que este fenómeno es válido en otros hábitats. Dando la vuelta a esta relación, si se reduce el área de hábitat, el número de especies que viven allí también disminuirá. Las estimaciones de las tasas de extinción basadas en la pérdida de hábitat y las relaciones entre especies y áreas han sugerido que con aproximadamente el 90 por ciento de pérdida de hábitat, se espera que el 50 por ciento de las especies se extingan. Las estimaciones de área de especies han llevado a cálculos de tasas de extinción de especies de alrededor de 1000 E / RMS y más. En general, las observaciones reales no muestran esta cantidad de pérdida y se han hecho sugerencias de que hay un retraso en la extinción. El trabajo reciente también ha cuestionado la aplicabilidad de la relación especie-área al estimar la pérdida de especies. Este trabajo sostiene que la relación especie-área conduce a una sobreestimación de las tasas de extinción. Una mejor relación de uso puede ser la relación entre áreas endémicas. El uso de este método reduciría las estimaciones a alrededor de 500 E / RMS en el próximo siglo. Tenga en cuenta que este valor sigue siendo 500 veces la tasa de fondo.


2 LAS 10 REGLAS DE ORO

2.1 Proteger primero el bosque existente

Antes de planificar la reforestación, busque siempre formas de proteger los bosques existentes, incluidos los bosques antiguos y secundarios, degradados y plantados..

La pérdida de bosques naturales continúa implacablemente, a pesar de los esfuerzos mundiales para detenerla. En los trópicos húmedos, un promedio de 4,3 millones de ha de bosque antiguo fue destruido cada año entre 2014 y 2018 (NYDF Assessment Partners, 2019). La Declaración de Nueva York sobre Silvicultura (NYDF https://forestdeclaration.org) tenía como objetivo reducir la deforestación en un 50% para 2020, mientras que los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas apuntaban a ponerle fin para 2020. No solo se han incumplido estos dos objetivos, sino que La deforestación tropical en realidad se ha acelerado en un 44% en comparación con el período de 13 años inmediatamente anterior al NYDF en 2014 (NYDF Assessment Partners, 2019). La deforestación en esta escala resulta en una enorme cantidad de CO2 emisiones (Seymour & Busch, 2016).

Estas pérdidas de bosque natural no se compensan fácilmente con la reforestación (Brancalion & Chazdon, 2017 Meli et al., 2017 Wheeler et al., 2016), y ni la protección ni la restauración de bosques deben invocarse como una razón para destruir áreas naturales en otros lugares ( Gann et al., 2019). Los bosques maduros intactos son un importante sumidero de carbono a largo plazo debido a su estructura compleja, árboles grandes, suelos acumulados y resistencia relativa al fuego y la sequía (Luyssaert et al., 2008 Maxwell et al., 2019). El IPCC reconoce que "la mayoría de los ecosistemas forestales [destruidos] tardarán más de 100 años en volver al nivel de biomasa, suelo y depósitos de basura [encontrado en el bosque en un] estado inalterado'(Aalde et al., 2006). La recuperación de los servicios de los ecosistemas y la biodiversidad puede llevar siglos, especialmente el regreso de especies raras o endémicas, que son particularmente vulnerables a las perturbaciones (Gibson et al., 2011 Rey Benayas et al., 2009). Las especies extintas, por supuesto, nunca volverán.Una disminución tan pronunciada del bosque intacto también amenaza las culturas indígenas y la salud humana (Watson et al., 2018). Grandes áreas de bosque remanente, con poblaciones sanas y genéticamente diversas de especies de plantas comunes son esenciales para apoyar los esfuerzos de reforestación. Proporcionan la lluvia de semillas para NR (Regla 4) una fuente de semillas, áreas silvestres y esquejes para la producción de material de plantación resiliente (Regla 7) y proporcionan un hábitat para sustentar la biodiversidad, incluidos los dispersores de semillas y los polinizadores.

Por lo tanto, es vital proteger los bosques naturales restantes: "proforestación’, Sensu Moomaw et al. (2019). Los bosques maduros intactos tienen el mayor valor para el almacenamiento de carbono (Maxwell et al., 2019) y la vida silvestre (Deere et al., 2020) y deben priorizarse para su protección. Sin embargo, segundo crecimiento, los bosques degradados o explotados a menudo dominan las tierras boscosas restantes (especialmente en el sudeste asiático Bryan et al., 2013) y también necesitan protección para evitar perturbaciones continuas y más emisiones de carbono a largo plazo (Maxwell et al., 2019 Reid et al. ., 2019). Si se permite o se anima a regenerarse (ver Regla 5), ​​a menudo recuperará rápidamente la biomasa, lo que resultará en altas tasas de secuestro de carbono, especialmente en áreas de alta disponibilidad de agua (Poorter et al., 2016).

Es necesario actuar tanto a nivel nacional como local para proteger los bosques. Puede resultar eficaz persuadir a los gobiernos y las empresas para que creen y hagan cumplir las áreas protegidas y legislen contra la conversión forestal. Por ejemplo, la Moratoria de la soja de Brasil (2006) y el Acuerdo de ganado (2009) lograron cierto éxito en la reducción de la deforestación provocada por la soja y el ganado en la Amazonía (Nepstad et al., 2014), aunque pueden haber desplazado la conversión de bosques al bioma del Cerrado. que experimentó un aumento en la deforestación en 2011 (Soares-Filho et al., 2014). El primer paso hacia una protección exitosa a nivel local suele ser la identificación de los impulsores de la deforestación, entre todos partes interesadas (regla 2). La invasión puede abordarse desarrollando medios de vida alternativos (Regla 10). Cuando el fuego es un riesgo, los grupos comunitarios colaborativos pueden tomar medidas para crear conciencia, organizar patrullas de incendios e instalar cortafuegos, mientras que el pastoreo excesivo se puede reducir controlando la densidad de ganado, cercas o instigando sistemas de alimentación de corte y transporte.

2.2 Trabajar juntos

Involucrar a todas las partes interesadas y hacer que la población local sea parte integral del proyecto..

La escala y los objetivos de los proyectos de reforestación determinan sus impactos y, por lo tanto, afectan a quiénes deberían participar. Por ejemplo, la reforestación en pequeñas fincas puede realizarse sin que sea necesaria una participación más amplia de las partes interesadas. Para proyectos de reforestación a gran escala, se requiere la participación de múltiples partes interesadas para cumplir con los diversos objetivos de mejorar los medios de vida rurales, la conservación de la biodiversidad, el secuestro de carbono, la protección de cuencas hidrográficas y la provisión de otros servicios ecosistémicos (Erbaugh et al., 2020). Una encuesta de proyectos de ordenación forestal adaptativa y RPF en todo el mundo encontró que los objetivos en conflicto entre las comunidades locales y los gerentes de proyectos y la falta de participación de la comunidad eran las causas más comúnmente citadas de problemas o fallas del proyecto (Höhl et al., 2020). Las partes interesadas pueden verse afectadas directa o indirectamente por los resultados e impactos de un proyecto (Erbaugh & Oldekop, 2018) y pueden incluir gobiernos nacionales y locales, departamentos forestales, ONG, la sociedad civil, el sector privado, propietarios de tierras, agricultores y otros usuarios de la tierra, así como como universidades, jardines botánicos, herbarios y otros institutos de investigación.

Para obtener resultados exitosos tanto en la protección forestal como en la reforestación, es vital incluir a las comunidades locales desde la etapa de planificación hasta la entrega y el monitoreo (Bloomfield et al., 2019). Son la clave del éxito y son los que más pueden ganar con el proyecto. Si sus necesidades son escuchadas y tomadas en consideración, y están informadas sobre los problemas ambientales que aborda el proyecto, es más probable que apoyen el proyecto y ayuden a obtener resultados exitosos a largo plazo. Al mismo tiempo, la provisión de mano de obra comunitaria para la protección de los bosques, la preparación de la tierra, la plantación y el mantenimiento brinda una oportunidad para diversificar el empleo local, mejorando así los medios de vida. La realización de múltiples resultados positivos a través de la participación comunitaria se ha documentado en Nepal, a través del manejo forestal comunitario (Oldekop et al., 2019), en las regiones de Dodoma y Shinyanga de Tanzania, a través del ngitili que utiliza el conocimiento local tradicional y la planificación participativa del uso de la tierra con el gobierno y otras partes interesadas (Duguma et al., 2015), y en varias otras iniciativas en Madagascar y la Amazonía brasileña (p. ej., Dolch et al., 2015 Douwes & Buthelezi, 2016 Urzedo et al., 2016).

Se han reconocido cinco niveles de participación comunitaria en los proyectos (Gann et al., 2019), que van desde débil o pasivo en el Nivel 1 (simplemente informar a las partes interesadas) hasta completamente activo en el Nivel 5 (apoyo total y participación opcional, autogestión, beneficio acuerdos de reparto y sucesión). El aumento de la participación aumenta los resultados positivos, incluida la distribución equitativa de los beneficios, el conocimiento, el capital natural, la sostenibilidad económica y el bienestar de la comunidad (Oldekop et al., 2019). Las actividades de los proyectos de reforestación deben apuntar constantemente a involucrar activamente a las comunidades locales mediante la participación interactiva o la automovilización, donde su visión y objetivos para la reforestación se tomen en consideración. La participación pasiva puede generar hostilidad de la comunidad y disputas sobre los derechos de acceso, que pueden ser manifestaciones de problemas subyacentes o profundamente arraigados, como conflictos por la tenencia de la tierra (Agrawal y Redford, 2009 Chomba et al., 2016).

Es fundamental señalar que las comunidades no son unidades homogéneas (Agrawal y Gibson, 1999). Comprenden grupos de personas diferenciadas por riqueza, etnia, género y otras estratificaciones socioeconómicas que tienen diferentes relaciones de poder e intereses en el proceso de reforestación. Por ejemplo, en algunos países, los hombres y las mujeres tienen diferentes derechos a la tierra y los árboles, lo que afecta a quienes tienen derechos inseguros, en su mayoría mujeres, de participar de manera efectiva en las actividades de reforestación. Es fundamental considerar esas desigualdades, así como los conflictos entre intereses privados, comunales y políticos. Las necesidades de las partes interesadas pueden cambiar con el tiempo, por lo que sus solicitudes deben reevaluarse a lo largo de los proyectos y las estrategias deben adaptarse en consecuencia (Lazos-Chavero et al., 2016).

La distribución de los costos (en términos de tiempo, mano de obra y dinero) y los beneficios de la reforestación (Regla 10) entre todas las partes interesadas debe acordarse antes de que el primer árbol caiga al suelo (Figura 3).

2.3 Apuntar a maximizar la recuperación de la biodiversidad para cumplir con múltiples objetivos

La restauración de la biodiversidad facilita otros objetivos: secuestro de carbono, servicios de los ecosistemas y beneficios socioeconómicos..

En lugar de ser un objetivo final en sí mismo, la reforestación es un medio para lograr varios objetivos, por lo general, la mitigación del cambio climático, la conservación de la biodiversidad, los beneficios socioeconómicos (incluida la seguridad alimentaria), la estabilidad hidrológica y del suelo y otros servicios de los ecosistemas. Estos objetivos deben definirse de antemano, para permitir una adecuada planificación, implementación y seguimiento del proyecto (Chazdon & Brancalion, 2019). Alcanzar altos niveles de biodiversidad y biomasa, a través del enfoque de bosque nativo, permite obtener múltiples resultados simultáneamente. La alta diversidad de especies y rasgos funcionales mejora la productividad, la resiliencia de los ecosistemas y la provisión de productos forestales y servicios ecológicos a las comunidades locales. Restaurar los niveles de biodiversidad y la composición exacta de especies del bosque original puede no siempre ser posible, al menos inicialmente, debido a factores como la alteración de los sustratos (por ejemplo, después de la agricultura y la minería), la extinción de especies, la falta de técnicas de propagación o cambios climáticos las tolerancias de las especies originales. En tales casos, se puede considerar que otras especies nativas restablezcan la cubierta forestal, y tales decisiones deben tomarse con cautela y basarse en ciencia sólida, para evitar perder especies de importancia local. El resultado ideal que se puede lograr es la maximización de la biodiversidad natural, particularmente la diversidad funcional, dentro de las limitaciones climáticas y edáficas actuales y futuras, al tiempo que se reconoce que la composición de especies de árboles puede diferir de la de las comunidades de árboles antes de la deforestación.

La restauración de bosques y paisajes permite priorizar diferentes objetivos en diferentes zonas del paisaje. Sin embargo, lograr múltiples objetivos significa aceptar compensaciones (Holl & Brancalion, 2020), y estas deben ser acordadas por las partes interesadas al inicio de los proyectos. Es crucial que las razones de las compensaciones estén fundamentadas, basadas en ciencia sólida y mejores prácticas, para lograr los "mejores y más altos resultados" sensu Gann et al. (2019). Al tratar de maximizar todos los beneficios de los proyectos, se debe tener en cuenta un principio esencial: no dañar a las comunidades locales, los ecosistemas nativos y las especies vulnerables.

Cuando el objetivo principal es la producción de madera y / o el secuestro de carbono, se utilizan ampliamente las plantaciones de monocultivos de rápido crecimiento. Sin embargo, se ha demostrado que, a largo plazo, los bosques nativos restaurados maximizan la biomasa y capturan mucho más carbono al tiempo que conservan la biodiversidad (Díaz et al., 2009 Lewis et al., 2019).

Los objetivos socioeconómicos a menudo incluyen la mejora de las condiciones económicas de la población local, incluidas las comunidades más pobres. Muchos proyectos se basan en la agrosilvicultura y las plantaciones de madera exótica para cumplir con este objetivo, pero los bosques nativos naturales, restaurados y de sustento generan beneficios económicos, así como beneficios colaterales ambientales, y deben incluirse en un enfoque de todo el paisaje. Durante la producción de madera, los ciclos cortos de aprovechamiento liberan rápidamente gran parte del carbono almacenado a la atmósfera, anulando el secuestro inicial de carbono. El manejo de baja intensidad de los bosques nativos de medios de vida, por ejemplo a través de la extracción selectiva, preserva la biomasa al permitir el secuestro de carbono a largo plazo y la sucesión de la vegetación natural, al tiempo que beneficia la biodiversidad (Crane, 2020 Hu et al., 2020 Noormets et al., 2015). Se deben apoyar medidas de medios de vida alternativos en el período intermedio antes de la cosecha, para evitar la conversión continua de bosques con altas reservas de carbono en otros lugares, lo que lleva a una emisión neta de CO.2. Los bosques nativos restaurados biodiversos pueden proporcionar ingresos a través de créditos de carbono, pagos por servicios ambientales (PSA) y productos forestales no maderables (PFNM) Regla 10).

Si la principal prioridad del proyecto es conservar la biodiversidad, es importante priorizar áreas y seleccionar especies que maximicen este objetivo (Reglas 4 y 5). Se pueden utilizar diferentes enfoques de reforestación, planificados a diferentes niveles: (i) Nivel de árbol: especies de árboles de plantas que se priorizan para la conservación, como especies amenazadas, o aquellas que proporcionan recursos a los animales objetivo (Brancalion et al., 2018) o hongos (ii) Nivel de ecosistema: plantar o ayudar a la regeneración de especies que recuperarán la composición, estructura y funcionamiento típicos de los ecosistemas de referencia no perturbados (Gann et al., 2019), para maximizar la provisión de hábitat para una diversidad de especies nativas (iii ) Nivel de paisaje: maximizar la conectividad del paisaje mediante la creación de corredores boscosos y trampolines para vincular los parches de bosque remanentes (Newmark et al., 2017).

Los bosques nativos restaurados pueden brindar múltiples productos, como alimentos, fibras y medicinas, servicios ecosistémicos, incluida la protección de cuencas hidrográficas, la sombra y el control de la erosión, así como beneficios recreativos, educativos, espirituales u otros beneficios culturales. A pesar de que estos beneficios a menudo son reconocidos, necesarios o demandados por la población local (Brancalion et al., 2014), con frecuencia se descuidan. Las pautas de este documento tienen como objetivo maximizar los servicios de los ecosistemas, agregando un mayor valor a cualquier proyecto de plantación o restauración de árboles (Burton et al., 2018).

2.4 Seleccionar áreas apropiadas para la reforestación

Evite las tierras que antes no estaban cubiertas de bosques, conecte o amplíe los bosques existentes y tenga en cuenta las actividades de desplazamiento que provocarán la deforestación en otros lugares..

Aunque las intervenciones de reforestación siempre se implementan a escala local, la selección del sitio generalmente implica un enfoque de múltiples escalas. Con el compromiso emergente de organizaciones multilaterales e internacionales en iniciativas de plantación de árboles (Holl & Brancalion, 2020), las decisiones de priorización espacial se pueden tomar a escala global, pero la mayoría de las iniciativas de restauración implican una evaluación a nivel de paisaje o por debajo. Las decisiones basadas en considerar una combinación de factores históricos, ecológicos y socioeconómicos en diferentes escalas espaciales son las más efectivas.

Las preguntas clave al seleccionar un área para la reforestación son las siguientes:

  1. ¿El área anteriormente estaba cubierta de bosques y ahora está degradada? El restablecimiento de un bosque rico en especies en un lugar así es beneficioso tanto para la conservación de la biodiversidad como para el secuestro de carbono, y ayuda a combatir la desertificación cuando está determinada por factores socioeconómicos (Liu et al., 2020). En general, se recomienda encarecidamente la reforestación en tales áreas, y el nivel de aumento de la cobertura arbórea debe calibrarse con los valores de referencia de la cobertura arbórea de los ecosistemas objetivo, para evitar consecuencias no deseadas para la biodiversidad y los servicios de los ecosistemas. Sin embargo, en algunas áreas previamente boscosas, por ejemplo, el bosque de robles del centro sur de los Estados Unidos, el cambio climático puede impulsar una transformación a biomas no forestales, como la sabana y los pastizales (Millar y Stephenson, 2015). Se necesitan herramientas de modelado para evaluar las áreas objetivo potenciales e identificar aquellas que se acercan a tales umbrales.
  2. ¿El área ha estado ocupada históricamente por un bioma no boscoso como pastizales, sabanas, humedales no boscosos o turberas?Repoblación forestal en tales áreas agota tanto la biodiversidad como el COS (Bond et al., 2019 Friggens et al., 2020 Veldman et al., 2015) y deben evitarse. Por ejemplo, los pastizales a menudo albergan una alta biodiversidad y muchas especies amenazadas, además de contribuir significativamente al secuestro de carbono subterráneo (Burrascano et al., 2016 Dass et al., 2018). Las turberas no boscosas contienen una cantidad aún mayor de COS, que se liberaría a la atmósfera si se plantaran árboles allí (Brancalion & Chazdon, 2017 Crane, 2020 NCC, 2020). Del mismo modo, las tierras cubiertas de nieve en latitudes altas reflejan una cantidad importante de radiación solar debido al alto albedo, proporcionando un efecto de enfriamiento en el planeta que no sería compensado por la cantidad de carbono capturado lentamente por los árboles que crecen en esos climas fríos ( Bala et al., 2007 Betts, 2000). Por lo tanto, un paso crítico para las iniciativas de plantación de árboles es definir "zonas prohibidas", donde la restauración debe centrarse en cambio en la vegetación no forestal.
  3. ¿Cuáles son los efectos más amplios de la reforestación en el área objetivo, incluidos los impactos en las aguas subterráneas, la biodiversidad, el clima, los servicios de los ecosistemas y los medios de vida? Si el área está seca y el agua escasea, los árboles podrían reducir el flujo de agua subterránea y del río, con consecuencias negativas para los habitantes locales (Allen & Chapman, 2001 Feng et al., 2016). Sin embargo, en climas estacionalmente secos, la restauración de bosques en cuencas hidrográficas degradadas puede ayudar a aumentar la infiltración de agua y reducir la escorrentía superficial durante la temporada de lluvias, reduciendo las fluctuaciones extremas en el caudal de los arroyos durante todo el año (Gardon et al., 2020). En áreas urbanas, se pueden plantar árboles para mitigar los efectos directos de GCC, proporcionando una contribución adicional al secuestro de carbono necesario (Parsa et al., 2019) al mismo tiempo que brindan otros servicios ecosistémicos como la provisión de espacios recreativos, hábitats de vida silvestre, aire limpio y sombra
  4. ¿Qué tan cerca está la tierra de áreas de bosque natural? Esto afecta tanto la capacidad del sitio para regenerarse naturalmente (Regla 5) como el valor del sitio reforestado para la biodiversidad, por ejemplo al crear zonas de amortiguamiento, corredores y trampolines que permitan a las especies nativas migrar entre los remanentes del bosque y expandir su distribución (Tucker Y Simmons, 2009)
  5. ¿Quién está usando la tierra actualmente, cómo se les compensará por las pérdidas de ingresos y dónde trasladarán sus actividades? Si no se tienen en cuenta estos factores, la tierra podría recuperarse posteriormente, o podrían producirse más deforestación o conflictos sociales en otros lugares (Cuenca et al., 2018 Meyfroidt et al., 2010). Las cuestiones de tenencia de la tierra y gobernanza forestal son fundamentales para el éxito de la reforestación y están salvaguardadas en el Acuerdo de Cancún (CMNUCC, 2011). Proteger y restaurar los remanentes de bosques degradados es la mejor manera de aumentar las reservas de carbono y disminuir la fragmentación del hábitat sin utilizar tierras no boscosas que ya pueden estar en uso (Brancalion & Chazdon, 2017).

Se necesitan más herramientas y recursos personalizados para ayudar a guiar estas decisiones. La Metodología de Evaluación de Oportunidades de Restauración (UICN y WRI, 2014), por ejemplo, se ha utilizado en muchos países que se han comprometido con el Desafío de Bonn para identificar oportunidades de RPF. Los mapas resultantes identifican áreas de alta prioridad para la intervención y proporcionan un marco útil para determinar qué método es mejor. Los avances tecnológicos proporcionarán nuevas herramientas y recursos, como la Investigación de Dinámica de Ecosistemas Globales de la NASA, que facilitará el uso de LiDAR para priorizar áreas de bosque degradado para su restauración (Deere et al., 2020).

2.5 Utilice la regeneración natural siempre que sea posible

La regeneración natural puede ser más barata y eficaz que la plantación de árboles cuando las condiciones del lugar y el paisaje son adecuadas..

El enfoque de NR para la restauración forestal abarca un espectro de diferentes niveles de intervención humana:

  1. Sin intervención o restauración pasiva (Chazdon & Uriate, 2016)
  2. Baja intervención, incluida la protección contra daños adicionales como pastoreo o fuego, y repoblación forestal, que incluye la reintroducción selectiva de la fauna faltante para restaurar los procesos naturales (Perino et al., 2019)
  3. Intervención intermedia, incluido el enriquecimiento de bosques regenerados naturalmente mediante la plantación selectiva de especies desaparecidas y NR asistido (ANR FAO, 2019), donde se eliminan las malas hierbas alrededor de los árboles que se regeneran naturalmente para acelerar su crecimiento. Se ha utilizado ANR para restaurar Imperata pastizales en Filipinas (Shono et al., 2007) y bosques explotados que se han convertido en dominados por lianas (Philipson et al., 2020)
  4. Alta intervención, incluida la enfoque de especies marco (Regla 6) y nucleación aplicada (Zahawi et al., 2013), donde partes del sitio se plantan intensamente para facilitar la NR en el resto del sitio.

Cuando la captura de carbono y la mejora de la biodiversidad son los objetivos principales, la NR puede proporcionar beneficios significativos sobre la plantación de árboles, si se practica en lugares adecuados, como se describe a continuación.El secuestro de carbono en áreas regeneradas naturalmente es potencialmente 40 veces mayor que en las plantaciones (Lewis et al., 2019) y la riqueza de especies es generalmente mayor, particularmente para especies forestales especializadas (Barlow & Peres, 2008 Brockerhoff et al., 2008 Rozendaal et al. , 2019). La NR también es significativamente más barata que la plantación de árboles, con estudios en Brasil que muestran que los costos de implementación se redujeron en un 38% (Molin et al., 2018) o incluso hasta en un 76% (Crouzeilles et al., 2019). Sin embargo, este enfoque no es adecuado para ciertos ecosistemas, por ejemplo, aquellos en "viejos paisajes infértiles con amortiguación climática" ("OCBILs", sensu Hopper, 2009) que se encuentran en regiones biodiversas, como el hotspot de biodiversidad del suroeste de Australia. En tales paisajes, los procesos de recolonización natural son incapaces de restablecer los ecosistemas una vez que se ha eliminado la vegetación nativa, por lo que se requiere una replantación y siembra considerables (Koch & Hobbs, 2007).

Una vez que una superficie terrestre ha sido seleccionada para cobertura forestal natural o seminatural, las dos preguntas clave son las siguientes: (i) ¿El bosque es capaz de regresar espontáneamente? y (ii) ¿Qué nivel de intervención se requiere para ayudar y acelerar la regeneración? El potencial de NR del sitio dependerá de múltiples factores, que se pueden considerar a nivel del paisaje y del sitio (Elliott et al., 2013).

A nivel de paisaje, el primer paso debe ser identificar y controlar los factores que llevaron a la deforestación en primer lugar, una tarea que debe involucrar a todos los interesados ​​(Regla 1). Uno de los factores paisajísticos más importantes es la proximidad del sitio a áreas de bosque natural remanente que pueden servir como una fuente diversa de semillas dispersas naturalmente. Crouzeilles y col. (2020) encontraron que el 90% de la regeneración pasiva ocurrió dentro de los 192 m de áreas boscosas, mientras que Molin et al. (2018) encontraron los mejores resultados dentro de los 100 m del bosque más cercano. La presencia de aves y animales dentro y alrededor de un sitio es crucial para la dispersión de semillas de muchas especies de plantas. Por lo general, los animales salvajes grandes y las aves son los primeros en ser extirpados localmente, en cuyo caso las plantas que dispersaron pueden no volver a colonizar a menos que se introduzcan manualmente (plantación de enriquecimiento). Otro factor clave es el clima, en particular la precipitación media anual (Becknell et al., 2012). En el Neotrópico, la recuperación de biomasa en los bosques de segundo crecimiento fue hasta 11 veces mayor en las áreas más húmedas (Poorter et al., 2016).

A nivel del sitio, el uso anterior de la tierra y el grado de degradación afectan el potencial de regeneración, y los sitios muy degradados (por ejemplo, antiguos sitios mineros) invariablemente requieren intervenciones activas como la siembra y el reemplazo de la capa superficial del suelo (Meli et al., 2017). El tamaño del área objetivo afectará claramente la distancia al bosque más cercano (y por lo tanto el potencial de regeneración de sitios leve o moderadamente degradados), con las partes centrales del sitio más alejadas que los bordes más cercanos. Por lo tanto, es posible que se requieran diferentes niveles de intervención dentro de un solo sitio grande.

La vegetación natural existente actualmente presente en un sitio tiene el efecto más inmediato en la determinación de la vía de regeneración. En un sitio ligeramente degradado, una comunidad densa de tocones de árboles, plántulas y un banco de semillas de suelo diverso permiten una rápida regeneración, especialmente en áreas tropicales húmedas, logrando potencialmente el cierre del dosel en menos de un año (Elliott et al., 2013). El asesoramiento sobre la densidad requerida de regenerantes para NR varía ampliamente de 200 / ha (Shono et al., 2007) a 3100 / ha (Elliott et al., 2013) y depende del clima. La densidad de población requerida para lograr un cierre rápido del dosel es menor en climas cálidos y húmedos, ya que la expansión de la copa de los árboles ocurre más rápidamente que en climas fríos y secos. Las malezas herbáceas o leñosas generalmente compiten con los árboles en regeneración y deben controlarse mediante corte, prensado o "acampamiento" (aplanamiento de malezas con una tabla), mantillo, herbicidas o pastoreo controlado, es decir, mediante ANR (FAO, 2019).

Otros factores importantes del sitio son la calidad del suelo, la topografía y las características hidrológicas (Molin et al., 2018). Dada la compleja interacción de todos estos factores, la mejor manera de determinar la idoneidad del sitio para NR y el nivel de intervención humana requerido es realizar un análisis experimental y manejo adaptativo enfoque (Regla 9).

2.6 Seleccionar especies para maximizar la biodiversidad

Plantar una mezcla de especies, priorizar a los nativos, favorecer las interacciones mutualistas y excluir las especies invasoras.

La plantación de árboles es necesaria para restaurar el bosque cuando el NR es insuficiente (Regla 5). los Estándares internacionales para la restauración ecológica especificar un "ecosistema de referencia nativo" para guiar la selección de especies (Gann et al., 2019). En sitios muy degradados, las especies deben seleccionarse en función de su capacidad para establecerse en condiciones alteradas o desfavorables, que pueden incluir suelo compactado, sequía y malezas competitivas. Las especies nativas pioneras tienen más probabilidades de sobrevivir inicialmente, mientras que las especies de sucesión tardía se pueden intercalar con estas pioneras, introducirse con intervenciones de plantación sucesivas o incluso eventualmente colonizar el sitio de forma natural.

El enfoque de especies marco para la restauración forestal en los trópicos es una opción de plantación de árboles muy eficaz que depende de la selección de un conjunto de especies nativas con rasgos funcionales específicos (Goosem y Tucker, 2013). Implica plantar la menor cantidad de árboles necesarios para complementar y promover la NR y recuperar el sitio de las malezas en 2 a 3 años. Las especies de árboles marco son características del ecosistema de referencia y tienen: (i) altas tasas de supervivencia y crecimiento (ii) copas densas y extendidas que sombrean las malezas herbáceas y (iii) rasgos que atraen la vida silvestre que dispersa las semillas (por ejemplo, floración / fructificación en un edad temprana). Se deben plantar mezclas de 20 a 30 especies (especies de árboles pioneras y clímax). La recuperación de la biodiversidad depende de los remanentes del tipo de bosque de referencia que se encuentran a pocos kilómetros del sitio de restauración (como fuente de semillas) y de los animales dispersores de semillas que quedan en el paisaje (Elliott et al., 2013). En la Figura 4 se muestra un caso exitoso de enfoque de especies marco aplicado en Tailandia.

La maximización de la biodiversidad depende no solo del número de especies reintroducidas, sino también de las funciones que desempeñan. Promover interacciones mutualistas, como las que involucran especies de árboles nativos y hongos, animales que dispersan semillas, polinizadores y otros organismos, es crucial para lograr un ecosistema restaurado biodiverso y resiliente (McAlpine et al., 2016 Steidinger et al., 2019), pero A menudo se subestima la importancia de tales interacciones.

Los taxones raros, endémicos o amenazados tienen menos probabilidades de colonizar mediante sucesión natural (Horák et al., 2019) y, por lo tanto, deben reintroducirse en la etapa apropiada de madurez forestal. Esta práctica contribuirá a la supervivencia y conservación de las especies más vulnerables. Estas especies pueden contribuir en gran medida a las reservas de carbono, ya que tienden a ser especies de sucesión tardía con madera densa (Brancalion et al., 2018).

La base de datos GlobalTreeSearch (https://tools.bgci.org/global_tree_search.php) enumera todas las especies de árboles conocidas y puede generar listas de verificación de especies nativas para cada país. Se debe consultar a especialistas locales, incluidos expertos en botánica y ecologistas de la restauración, para determinar qué especies nativas son las más adecuadas para el tipo de bosque en particular que se está restaurando. La Evaluación Global de Árboles (www.globaltreeassessment.org/) tiene como objetivo entregar evaluaciones de conservación de árboles para todas las especies de árboles para fines de 2020. Esto ayudará a identificar especies amenazadas que pueden incluirse en proyectos de restauración.

La inclusión de especies exóticas en los bosques nativos de medios de vida es controvertida (Catterall, 2016). Por ejemplo, eucaliptos (Eucalipto) pueden tener un alto valor en efectivo, pero las plantaciones de eucaliptos mantienen una menor biodiversidad que los bosques nativos (Calviño-Cancela et al., 2012) y están colonizadas principalmente por especies de plantas y animales generalistas (Brockerhoff et al., 2008). Una preocupación importante es que las especies exóticas a menudo se vuelven invasoras, por ejemplo, ciertas especies australianas. Acacia especies en Sudáfrica (Richardson & Kluge, 2008). Las especies invasoras ocupan el segundo lugar después de la pérdida y degradación del hábitat como causa de la actual crisis mundial de la biodiversidad (Bellard et al., 2016). Tienen efectos a largo plazo sobre el medio ambiente, compiten con las especies nativas, reducen la biodiversidad y a menudo reducen la disponibilidad de agua (Dyderski & Jagodziński, 2020 Scott & Prinsloo, 2008). Su eliminación, que debe realizarse antes de que puedan comenzar las intervenciones de restauración, es invariablemente difícil y muy costosa. Nunca se deben plantar especies exóticas invasoras.

Sin embargo, en determinadas circunstancias, algunas especies exóticas no invasoras pueden ser buenos aliados para la restauración de los bosques tropicales. En una región tropical húmeda de Brasil, los eucaliptos exóticos, cuando se plantan en plantaciones mixtas con especies nativas y se cosechan selectivamente después de 5 años, permitieron la NR de árboles nativos en el sotobosque y sufrieron sustancialmente los costos de restauración (Brancalion et al., 2020). Fundamentalmente, los eucaliptos no se regeneraron a partir de semillas.

Se requiere más investigación para identificar especies nativas de mayor valor que podrían usarse en lugar de, o junto con, las especies exóticas deseadas. Por ejemplo, en Kenia, Melia volkensii es una especie maderable nativa popular y tiene una menor demanda de agua que los eucaliptos exóticos (Ong et al., 2006 Stewart & Blomley, 1994). El uso de especies principalmente nativas en bosques nativos de nuevos medios de vida ha tenido éxito en América Latina y Centroamérica, donde empresas como Symbiosis Investimentos y Sucupira Agroflorestas están desarrollando protocolos de propagación para especies nativas, promoviendo principios agroecológicos, practicando la silvicultura sostenible y, en algunos casos, conservando y restauración de bosques naturales junto a plantaciones.

También se debe considerar la adaptabilidad a GCC al seleccionar especies para bosques nativos y nativos de sustento. Cuando se demuestre que el CCG tiene un impacto negativo sobre las especies nativas, las especies no nativas podrían considerarse sobre la base de la preservación de las funciones del ecosistema. Dichas especies deben estar sujetas a evaluaciones de riesgo integrales que incluyan amenazas de bioseguridad y potencial invasivo (Ennos et al., 2019). Esto podría formar parte de un programa de migración asistida.

2.7 Utilice material vegetal resistente

Obtener semillas o plántulas con la variabilidad genética y la procedencia adecuadas para maximizar la resiliencia de la población..

Para asegurar la supervivencia y resistencia de un bosque plantado, es vital utilizar material con niveles apropiados de diversidad genética, consistente con la variación genética local o regional. La propagación vegetativa o el uso de semillas con baja diversidad genética generalmente reduce la resiliencia de las poblaciones restauradas a través de un potencial evolutivo reducido y problemas con la depresión endogámica (Thomas et al., 2014). Como resultado, los bosques plantados pueden ser propensos a enfermedades e incapaces de adaptarse a cambios ambientales a largo plazo. Tales cuellos de botella genéticos pueden ser el resultado de estrategias deficientes de recolección de semillas, como la recolección de muy pocos árboles progenitores o la disminución de las poblaciones de origen. El uso de material de huertos semilleros bien diseñados o, en los muchos casos en los que no está disponible, mezclas de semillas con diferentes procedencias, generalmente aumenta la diversidad genética en los bosques plantados (Ivetić & Devetaković, 2017). Sin embargo, en ecosistemas excepcionales, como los OCBIL australianos y africanos, que tienen una fuerte adaptación local (Hopper, 2009 James & Coates, 2000), es posible que se requiera una procedencia altamente local.

Las mejores prácticas implican recolectar semillas de muchos individuos en toda la extensión de la población parental al azar, para incluir los alelos más raros (Hoban, 2019 Hoban & Strand, 2015). De manera similar, Ivetić y Devetaković (2017) identificaron el tamaño de la población parental como un determinante clave de la diversidad genética en los bosques plantados y vieron las estrategias de procedencia y recolección de semillas como las prácticas de gestión más importantes en los proyectos de plantación de árboles. Como regla general, para una diversidad genética adecuada, se deben recolectar semillas de al menos 30 individuos de especies cruzadas y al menos 50 individuos de especie autofecundada (Pedrini, Gibson-Roy, et al., 2020).

Se recomienda la recolección de semillas de las poblaciones parentales locales, ya que los genotipos se adaptan a condiciones climáticas y ambientales similares a las de los sitios de restauración. Sin embargo, se pueden considerar las procedencias más distantes si las condiciones son similares en una gran parte del área de distribución de una especie, o para igualar las condiciones en escenarios futuros del CCG (procedencia predictiva). Si las decisiones se toman en base a las predicciones climáticas, entonces se deben articular la ciencia sólida y la evidencia experimental de por qué se está utilizando material genético adaptado al clima (Alfaro et al., 2014). Una estrategia cautelosa es utilizar procedencia compuesta sensu Broadhurst y col. (2008). Zona de semillas Los mapas pueden ayudar a los profesionales a identificar procedencias apropiadas de material para plantar los sitios objetivo; sin embargo, estos mapas son raros para la mayoría de los sistemas forestales, particularmente para las especies del sotobosque.

Uno de los principales obstáculos para la restauración forestal es el suministro inadecuado de material vegetal nativo. Falta de semillas (Jalonen et al., 2018 León-Lobos et al., 2020 Merritt & Dixon, 2011) y material de plantación (Bannister et al., 2018 Whittet et al., 2016) de las especies objetivo de fuentes apropiadas en los las cantidades son a menudo críticamente limitantes. Este problema es particularmente agudo en los trópicos, donde muchas especies de árboles producen semillas que son difíciles de almacenar (es decir, sensibles a la desecación) y para especies de árboles con semillas grandes dispersas por animales, que son de crucial importancia para la restauración forestal (Brancalion et al. ., 2018). Además, muchas de las fuentes de suministro de semillas son bancos de germoplasma forestales que a menudo tienen diferentes objetivos, como conservar las características deseadas en lugar de una amplia diversidad genética.

2.8 Planifique con anticipación la infraestructura, la capacidad y el suministro de semillas

Desde la recolección de semillas hasta la plantación de árboles, desarrolle la infraestructura necesaria, la capacidad y el sistema de suministro de semillas con suficiente anticipación, si no está disponible externamente. Siga siempre los estándares de calidad de las semillas.

Para proyectos que involucran la plantación de árboles o la siembra directa, la infraestructura adecuada y los sistemas de suministro de semillas son esenciales. Las decisiones deben tomarse con al menos un año de anticipación sobre si adquirir semillas y producir plántulas internamente, subcontratar estas tareas o comprar material vegetal de proveedores externos. Si las semillas se compran externamente, los proveedores deberían poder proporcionar información sobre la calidad de las semillas y la legalidad de su recolección (Pedrini & Dixon, 2020). Si los proveedores comerciales de semillas y plántulas no cumplen con los requisitos del proyecto en cuanto a mezcla de especies, cantidad, diversidad genética, procedencia o calidad (Regla 7), los proyectos pueden necesitar desarrollar su propia capacidad de recolección, almacenamiento y propagación.

Cuando la semilla es de origen propio, la legislación nacional y las leyes locales sobre el acceso al material biológico (Convención de las Naciones Unidas sobre la Diversidad Biológica, 2011) (www.cbd.int/abs/) y los estándares internacionales de semillas (por ejemplo, ENSCONET, 2009b Pedrini & Dixon, 2020 ) deben seguirse para garantizar que las semillas sean de alta calidad y para evitar dañar las poblaciones de origen mediante la recolección excesiva (no se debe recolectar más del 20% de las semillas maduras disponibles). Se necesita equipo básico para la recolección, limpieza y almacenamiento de semillas silvestres. La recolección de árboles altos requiere equipo especializado, que incluye podadoras extensibles, líneas de tiro, lonas y arneses para trepar a los árboles. Los recolectores de semillas deben estar capacitados para usar este equipo de manera eficiente y segura. La capacitación debe incluir el monitoreo fenológico y la fisiología de la semilla, para asegurar que los viajes de recolección se programen de manera eficiente en los momentos pico de fructificación y cuando la madurez es óptima (Kallow, 2014). La participación de botánicos y expertos locales permite la identificación de especies, la ubicación eficiente de los árboles de las especies objetivo y el momento óptimo para la recolección. Los datos sobre identificación de especies, condiciones ecológicas y procedencia deben registrarse simultáneamente con las semillas. Alternativamente, las semillas pueden ser proporcionadas por un tercero, ya sea recolectadas directamente de la naturaleza o de huertos de semillas de origen silvestre, generalmente por agencias estatales o proveedores comerciales (Pedrini, Gibson-Roy, et al., 2020).

Si se recolectan semillas, primero se debe verificar el comportamiento de almacenamiento de semillas de las especies de destino, para que se manipulen adecuadamente. Semillas ortodoxas pueden almacenarse en bancos de semillas, aumentando su longevidad durante décadas y permitiendo su uso durante períodos prolongados, lo que optimiza los esfuerzos de recolección y reduce el desperdicio (De Vitis et al., 2020 ENSCONET, 2009a). La literatura sobre el comportamiento de almacenamiento de semillas está disponible para muchos taxones (Hong et al., 1998), y es posible predecir (Wyse & Dickie, 2018) o probar (Hong & Ellis, 1996 Mattana et al., 2020) el comportamiento de especies poco estudiadas. La base de datos de información de semillas, https://data.kew.org/sid/, curada por el Royal Botanic Gardens, Kew (RBG Kew), almacena información sobre una amplia gama de especies.

Se pueden instalar instalaciones de almacenamiento de semillas de bajo costo si los bancos de semillas no están disponibles a nivel regional. Más información de RBG Kew está disponible gratuitamente aquí: http://brahmsonline.kew.org/msbp/Training/Resources. El banco de semillas es particularmente útil en biomas áridos y semiáridos (León-Lobos et al., 2012), donde se estima que más del 97% de las especies tienen semillas ortodoxas, pero también es una opción valiosa para la mayoría de las especies en ecosistemas húmedos (Wyse & Dickie, 2017).

Hay protocolos de propagación disponibles para muchas especies comunes, pero si no lo están, se requieren ensayos de germinación. Las semillas de la mayoría de las especies silvestres tienen mecanismos de latencia (Baskin y Baskin, 2014), que requieren condiciones específicas para la germinación. A veces, estos se pueden deducir de la morfología y ecología de la semilla de cada especie (Kildisheva et al., 2020), pero es posible que se requiera investigación empírica para lograr la germinación de especies con latencia profunda.

Si se elige la siembra directa, entonces la preparación de la semilla (para una germinación óptima) y / o el recubrimiento (para proteger las semillas de los depredadores, la desecación y las enfermedades) es beneficiosa (Madsen et al., 2012 Pedrini et al., 2020 Williams et al., 2016 ). El número de semillas necesarias es mucho mayor que el número objetivo de árboles, ya que las tasas de conversión de semillas a plántulas establecidas suelen ser muy bajas y dependen en gran medida de la especie (James et al., 2011) y del sitio (Freitas et al. , 2019). El desarrollo de un plan de siembra que incluya la preparación del sitio y la estrategia de siembra, así como el monitoreo después de la siembra, es crucial para el éxito (Shaw et al., 2020), mientras que la adopción de tecnologías emergentes puede ayudar a optimizar la eficiencia del uso de semillas (Pedrini, Dixon, et al., 2020).

Si se van a plantar árboles jóvenes, se debe construir un vivero interno (Elliott et al., 2013) o seleccionar un vivero debidamente acreditado para su producción. Si dicha infraestructura y experiencia no están disponibles localmente al inicio del proyecto, es importante incluirlos en la planificación del proyecto. La población local es importante como fuente tanto de mano de obra como de experiencia.Deben explorarse oportunidades para convertir instalaciones agrícolas u hortícolas privadas en los recursos necesarios para el proyecto.

2.9 Aprender haciendo

Basar las intervenciones de restauración en la mejor evidencia ecológica y el conocimiento indígena. Realizar ensayos antes de aplicar técnicas a gran escala. Monitorear los indicadores de éxito apropiados y utilizar los resultados para la gestión adaptativa..

Las decisiones de planificación deben tomarse combinando conocimientos tanto científicos como autóctonos. El conocimiento tradicional, adquirido durante muchas generaciones por personas que han vivido cerca del bosque, es particularmente útil cuando los experimentos de campo para generar evidencia científica pueden tardar mucho en producir resultados (Wangpakapattanawong et al., 2010). Los estándares internacionales (por ejemplo, Gann et al., 2019) brindan orientación general, mientras que Floras, los informes de proyectos anteriores y la literatura científica pueden proporcionar información más específica, como datos de rasgos funcionales para ayudar a la selección de especies (Chazdon, 2014).

Idealmente, los ensayos a pequeña escala deben implementarse antes de que comience la plantación de árboles a gran escala, para orientar la elección de especies y probar la efectividad de las técnicas propuestas. Estos pueden incluir intervenciones de gestión de la tierra para superar las barreras específicas del sitio, como suelos degradados (Arroyo-Rodríguez et al., 2017 Estrada-Villegas et al., 2019), malezas competitivas (FAO, 2019), incendios y herbívoros (Gunaratne et al. al., 2014 Rezende & Vieira, 2019), y la ausencia de organismos mutualistas en los suelos, como los hongos micorrízicos (Asmelash et al., 2016 Fofana et al., 2020 Neuenkamp et al., 2019). Lamentablemente, los ensayos tardan años en producir resultados, por lo que los proyectos a menudo deben iniciarse mediante el intercambio de conocimientos previos. El seguimiento posterior genera datos para el manejo adaptativo, un principio fundamental de la RPF desde sus inicios (Gilmour, 2007).

Para monitorear los sitios de restauración forestal, es útil establecer parcelas de muestreo permanentes en: (i) el sitio de restauración (tratamiento) (ii) un sitio donde no se implementan intervenciones (control) y (iii) un remanente de bosque de referencia (objetivo). La comparación de (i) y (ii) determina la efectividad de las intervenciones de restauración. La comparación de (i) y (iii) rastrea el progreso de la restauración hacia el estado final objetivo. Los datos deben recopilarse antes y justo después de que se inicien las intervenciones de restauración (línea de base) y anualmente a partir de entonces, al menos hasta el cierre del dosel.

El progreso de la restauración está indicado por la biomasa, la estructura forestal, la biodiversidad y el funcionamiento del ecosistema en los sitios de restauración, todos con tendencia hacia los del ecosistema de referencia (o objetivo). Sin embargo, el monitoreo puede enfocarse en la biomasa y la biodiversidad, ya que los otros dos indicadores ecológicos y muchos beneficios socioeconómicos (Tabla 2) se derivan de ellos.

Regulación de caudal (riego de mitigación de inundaciones / sequías para la agricultura)

Suelos (mitigación de deslizamientos de tierra por erosión)

La biomasa se estima a partir de la densidad de población y el tamaño de los árboles en las parcelas de muestra. Las ecuaciones alométricas se utilizan para derivar biomasa y carbono a partir de mediciones del diámetro y la altura de los árboles y la densidad de la madera (Chave et al., 2014). También deben recolectarse muestras de suelo para determinar el carbono del suelo. Los levantamientos terrestres están siendo reemplazados rápidamente por fotogrametría aérea (de Almeida et al., 2020) utilizando drones para crear modelos forestales en 3D, dentro de los cuales se pueden medir las alturas y formas de todos los árboles. Sin embargo, para recopilar datos específicos de especies y calibrar los enfoques de teledetección, los estudios sobre el terreno siguen siendo esenciales.

No es práctico monitorear todas las especies para evaluar la recuperación de la biodiversidad, por lo que se utilizan grupos de indicadores de biodiversidad, más comúnmente plantas y aves. En el caso de los árboles y la flora del suelo, se debe registrar la abundancia de especies en las parcelas de muestreo y utilizar los datos para construir curvas de esfuerzo de especies y calcular índices de diversidad (Ludwig y Reynolds, 1988). Para monitorear la riqueza de especies de aves, recomendamos la Técnica de Lista de Mackinnon (Herzog et al., 2002). Si hay recursos disponibles, evaluaciones de la biodiversidad más completas que utilicen ADN ambiental y trampas para insectos pueden proporcionar datos ricos y rentables (por ejemplo, Ritter et al., 2019).

El monitoreo también debe evaluar el progreso hacia los objetivos específicos del proyecto, como el control de la erosión o la recuperación de una especie en peligro de extinción. Cuando los beneficios de los medios de vida son un objetivo clave, pueden evaluarse utilizando indicadores como la creación de puestos de trabajo o los cambios en los ingresos, y la equidad en la distribución a nivel de género, hogar y comunidad. Cuando se generen ingresos a partir de la extracción de madera o PFNM, es vital lograr una producción sostenible asegurando que las tasas de cosecha de productos no excedan su productividad. Esto se puede monitorear mediante técnicas simples de 'rendimiento por unidad de esfuerzo', registrando las cantidades de producto recolectado y el tiempo de recolección gastado, con reducciones acordadas por la comunidad en la intensidad de la recolección, si los rendimientos comienzan a disminuir.

El monitoreo y la verificación de la restauración, en particular para reclamar ingresos por créditos de carbono y otros servicios ambientales, generalmente se llevan a cabo por asesores independientes a un alto costo. Sin embargo, los estudios han demostrado que la población local es capaz de realizar un seguimiento de forma más rentable (Boissière et al., 2017 Danielsen et al., 2013), y su conocimiento indígena es de gran valor para el proceso (Wangpakapattanawong et al., 2010). ).

2.10 Hágalo pagar

Desarrollar fuentes de ingresos diversas y sostenibles para una variedad de partes interesadas, incluidos créditos de carbono, PFNM, ecoturismo y servicios de cuencas hidrográficas comercializables..

La generación de ingresos mediante la venta de productos forestales de los bosques de subsistencia se logra fácilmente, mientras que la comercialización de los servicios ambientales de los bosques nativos existentes y restaurados es más difícil, particularmente en áreas protegidas. Sin embargo, la sostenibilidad de la restauración forestal depende de que los flujos de ingresos generados a partir de ellos superen los de los usos alternativos de la tierra y de que esos ingresos se compartan de manera equitativa entre todos los interesados, incluidos los más pobres (Brancalion et al., 2012).

En 2009, la iniciativa The Economics of Ecosystems and Biodiversity estimó el valor de los servicios de los ecosistemas de los bosques tropicales en USD 6120 / ha / año (USD 7732 en la actualidad, después de la inflación), con base en datos de 109 estudios (TEEB, 2009). Los servicios de cuencas hidrográficas contribuyeron más (38,8%), seguidos de la regulación climática (32,1%), los servicios de aprovisionamiento (21,5%) y la recreación / turismo (6,2%). Todos estos valores dependen de los dos indicadores fundamentales de restauración: acumulación de biomasa y recuperación de la biodiversidad (Cuadro 2).

REDD + ha logrado algunos avances en la monetización de los bosques como sumideros de carbono (Angelson et al., 2012). El valor del carbono forestal por sí solo a menudo excede los ingresos de los principales impulsores de la deforestación (por ejemplo, la palma aceitera Abram et al., 2016), pero la aplicación de REDD + para incentivar la restauración ha sido problemática, debido a problemas de gobernanza y condiciones socioeconómicas, particularmente las fluctuaciones en precios de los créditos de carbono. Para garantizar que los ingresos fluyan principalmente hacia las economías locales, la población local debe tener acceso directo a los mercados de carbono, así como préstamos de puesta en marcha a bajo interés, para financiar el trabajo de restauración y apoyar a sus familias hasta que se alcance el punto de equilibrio. Además, los costos de transacción, incluido el monitoreo, la presentación de informes y la verificación, deben minimizarse mediante la creación de capacidad local, para reducir la dependencia de agentes externos remunerados (Köhl et al., 2020).

Si bien los PFNM suelen ser menos valiosos que el carbono, la población local puede monetizarlos fácilmente y la inversión inicial es mínima (de Souza et al., 2016). Además, los PFNM pueden brindar seguridad y adaptabilidad durante períodos de dificultades financieras (Pfund y Robinson, 2005), y su diversidad amortigua los mercados fluctuantes; si el precio de un producto cae, se puede sustituir por otro. Por el contrario, las plantaciones de monocultivos dejan a los agricultores vulnerables a las fluctuaciones en el precio del mercado de un solo producto básico. Por tanto, la recuperación de la biodiversidad impulsa tanto la estabilidad ecológica como la seguridad económica. Sin embargo, para asegurar una producción sostenible, las tasas de recolección deben ser sostenibles y, por lo tanto, monitoreadas (Regla 9).

Los servicios de cuencas hidrográficas son los más difíciles de monetizar, ya que constituyen "impactos perjudiciales evitados", como daños por inundaciones o disminución de la productividad agrícola. La necesidad de tales servicios es impredecible en el tiempo y el lugar. Son un "bien público", más que una mercancía fácilmente cuantificable. En consecuencia, la financiación del gobierno (a través de impuestos o tarifas de agua) es el mecanismo de monetización más apropiado. Varios de estos esquemas han sido bien documentados en América Latina y China (Porras et al., 2008).

El ecoturismo puede ser una fuente lucrativa de ingresos locales, que monetiza directamente la biodiversidad. Sin embargo, a menudo se sobreestima su potencial. Se necesita una financiación inicial considerable, especialmente para la construcción de viviendas. Además, la mano de obra calificada necesaria para satisfacer las demandas más exigentes de los ecoturistas a menudo se importa del exterior, dejando de lado a la población local.

El marketing innovador será esencial para convertir los valores de restauración en incentivos financieros, ya que tanto los inversores como el público no están familiarizados con el pago de algunos de los servicios descritos anteriormente (Brancalion et al., 2017). También se necesitará un monitoreo socioeconómico integral para garantizar que los pagos beneficien realmente a las comunidades locales y que los cambios en los valores de la tierra y los recursos no tengan consecuencias sociales perjudiciales. Finalmente, si tales incentivos financieros conducen a un aumento en los proyectos de restauración a expensas de la agricultura, los precios de los créditos de carbono y los PFNM podrían colapsar y la producción de alimentos podría disminuir, lo que resultaría en un aumento de los precios de los alimentos y una reducción de la seguridad alimentaria. Por lo tanto, también se necesitan modelos de los posibles efectos macroeconómicos del financiamiento de la restauración para prevenir tales impactos.


Sobre el Autor

CARINA HOORN Universidad de Amsterdam, Holanda

ALLISON PERRIGO Centro de Biodiversidad Global de Gotemburgo, Suecia
Departamento de Ciencias Biológicas y Ambientales, Universidad de Gotemburgo, Suecia
Forest Cat Editing, Suecia

ALEXANDRE ANTONELLI Centro de Biodiversidad Global de Gotemburgo, Suecia
Departamento de Ciencias Biológicas y Ambientales, Universidad de Gotemburgo, Suecia
Jardín Botánico de Gotemburgo, Suecia


La importancia de la biodiversidad para la vida humana

Puede que no esté claro por qué los biólogos están preocupados por la pérdida de biodiversidad. Cuando se piensa en la pérdida de biodiversidad como la extinción de la paloma migratoria, el pájaro dodo e incluso el mamut lanudo, la pérdida puede parecer emocional. Pero, ¿la pérdida es prácticamente importante para el bienestar de la especie humana? Desde la perspectiva de la evolución y la ecología, la pérdida de una especie individual en particular no es importante (sin embargo, la pérdida de una especie clave puede conducir a un desastre ecológico). La extinción es una parte normal de la macroevolución. Pero la tasa de extinción acelerada significa la pérdida de decenas de miles de especies a lo largo de nuestras vidas, y es probable que tenga efectos dramáticos en el bienestar humano a través del colapso de los ecosistemas y en costos adicionales para mantener la producción de alimentos, el aire y el agua limpios y los humanos. salud.

La agricultura comenzó después de que las primeras sociedades de cazadores-recolectores se establecieran por primera vez en un lugar y modificaran en gran medida su entorno inmediato. Esta transición cultural ha dificultado que los humanos reconozcan su dependencia de los seres vivos no domesticados del planeta. Los biólogos reconocen que la especie humana está incrustada en los ecosistemas y depende de ellos, al igual que todas las demás especies del planeta. La tecnología suaviza los extremos de la existencia, pero en última instancia, la especie humana no puede existir sin su ecosistema.

Salud humana

Las sociedades contemporáneas que viven cerca de la tierra a menudo tienen un amplio conocimiento de los usos medicinales de las plantas que crecen en su área. La mayoría de las plantas producen compuestos vegetales secundarios, que son toxinas que se utilizan para proteger a la planta de los insectos y otros animales que las comen, pero algunos de los cuales también funcionan como medicamentos. Durante siglos, las culturas de todo el mundo han organizado el conocimiento sobre los usos médicos de las plantas en ceremonias y tradiciones. Los humanos no son la única especie que usa plantas por razones medicinales: se ha observado que los grandes simios, orangutanes, chimpancés, bonobos y gorilas se automedican con plantas.

La ciencia farmacéutica moderna también reconoce la importancia de estos compuestos vegetales. Ejemplos de significantes medicamentos derivados de compuestos vegetales incluyen aspirina, codeína, digoxina, atropina y vincristina (Figura 1). Muchos medicamentos alguna vez se derivaron de extractos de plantas, pero ahora se sintetizan. Se estima que, en algún momento, el 25 por ciento de los medicamentos modernos contenían al menos un extracto de planta. Ese número probablemente ha disminuido a alrededor del 10 por ciento a medida que los ingredientes vegetales naturales son reemplazados por versiones sintéticas. Antibióticos, que son responsables de mejoras extraordinarias en la salud y la esperanza de vida en los países desarrollados, son compuestos derivados en gran parte de hongos y bacterias.

Figura 1: Catharanthus roseus, el bígaro de Madagascar, tiene varias propiedades medicinales. Entre otros usos, es fuente de vincristina, un fármaco utilizado en el tratamiento de linfomas. (crédito: Forest y Kim Starr. & # 8220Catharanthus roseus & # 8221 por OpenStax tiene licencia CC BY 4.0)

En los últimos años, los animales venenos y venenos han estimulado una intensa investigación por su potencial medicinal. En 2007, la FDA había aprobado cinco medicamentos basados ​​en toxinas animales para tratar enfermedades como la hipertensión, el dolor crónico y la diabetes. Otros cinco fármacos se encuentran en fase de ensayos clínicos y al menos seis fármacos se utilizan en otros países. Otras toxinas bajo investigación provienen de mamíferos, serpientes, lagartos, varios anfibios, peces, caracoles, pulpos y escorpiones.

Además de representar miles de millones de dólares en ganancias, estos medicamentos mejoran la vida de las personas. Las empresas farmacéuticas están buscando activamente nuevos compuestos sintetizados por organismos vivos que puedan funcionar como medicamentos. Se estima que 1/3 de la investigación y el desarrollo farmacéutico se gasta en compuestos naturales y que alrededor del 35 por ciento de los nuevos medicamentos llevados al mercado entre 1981 y 2002 provienen de compuestos naturales. Las oportunidades de nuevos medicamentos se reducirán en proporción directa a la desaparición de especies.

Diversidad agrícola

Desde el comienzo de la agricultura humana hace más de 10.000 años, los grupos humanos han estado cultivando y seleccionando variedades de cultivos. Esta diversidad de cultivos coincidía con la diversidad cultural de poblaciones humanas muy subdivididas. Por ejemplo, las papas se domesticaron hace unos 7.000 años en los Andes centrales de Perú y Bolivia. Las papas cultivadas en esa región pertenecen a siete especies y el número de variedades probablemente sea de miles. Cada variedad ha sido cultivada para prosperar en elevaciones y condiciones de suelo y clima particulares. La diversidad es impulsada por las diversas demandas de la topografía, el movimiento limitado de personas y las demandas creadas por la rotación de cultivos para diferentes variedades que funcionarán bien en diferentes campos.

Las papas son solo un ejemplo de diversidad generada por el hombre. Cada planta, animal y hongo que ha sido cultivado por humanos ha sido criado a partir de especies ancestrales silvestres originales en diversas variedades que surgen de las demandas de valor alimenticio, adaptación a las condiciones de crecimiento y resistencia a las plagas. La papa demuestra un ejemplo bien conocido de los riesgos de la baja diversidad de cultivos: la trágica hambruna de la papa irlandesa cuando la única variedad cultivada en Irlanda se volvió susceptible a una plaga de la papa, acabando con la cosecha. La pérdida de la cosecha provocó hambruna, muerte y emigración masiva. La resistencia a las enfermedades es un beneficio principal para mantener la biodiversidad de los cultivos, y la falta de diversidad en las especies de cultivos contemporáneos conlleva riesgos similares. Las empresas de semillas, que son la fuente de la mayoría de las variedades de cultivos en los países desarrollados, deben criar continuamente nuevas variedades para mantenerse al día con los organismos de plagas en evolución. Sin embargo, estas mismas empresas de semillas han participado en la disminución del número de variedades disponibles, ya que se centran en vender menos variedades en más áreas del mundo.

La capacidad de crear nuevas variedades de cultivos se basa en la diversidad de variedades disponibles y la accesibilidad de las formas silvestres relacionadas con la planta de cultivo. Estas formas silvestres son a menudo la fuente de nuevas variantes genéticas que pueden combinarse con variedades existentes para crear variedades con nuevos atributos. La pérdida de especies silvestres relacionadas con un cultivo significará la pérdida de potencial en la mejora del cultivo. Mantener la diversidad genética de las especies silvestres relacionadas con las especies domesticadas asegura nuestro suministro continuo de alimentos.

Desde la década de 1920, los departamentos de agricultura del gobierno han mantenido bancos de semillas de variedades de cultivos como una forma de mantener la diversidad de cultivos. Este sistema tiene fallas porque, con el tiempo, los bancos de semillas se pierden por accidentes y no hay forma de reemplazarlos. En 2008, el Bóveda global de semillas de Svalbard (Figura 2) comenzó a almacenar semillas de todo el mundo como un sistema de respaldo para los bancos regionales de semillas. Si un banco de semillas regional almacena variedades en Svalbard, las pérdidas se pueden reemplazar desde Svalbard. La bóveda de semillas se encuentra en las profundidades de la roca de una isla ártica. Las condiciones dentro de la bóveda se mantienen a una temperatura y humedad ideales para la supervivencia de las semillas, pero la ubicación subterránea profunda de la bóveda en el Ártico significa que la falla de los sistemas de la bóveda no comprometerá las condiciones climáticas dentro de la bóveda.

Figura 2: La Bóveda Global de Semillas de Svalbard es una instalación de almacenamiento de semillas de los diversos cultivos de la Tierra. (crédito: Mari Tefre, Svalbard Global Seed Vault. & # 8220Svalbard Global Seed Vault & # 8221 por OpenStax tiene licencia bajo CC BY 4.0)

El éxito de los cultivos depende en gran medida de la calidad del tierra. Aunque algunos suelos agrícolas se vuelven estériles mediante cultivos controvertidos y tratamientos químicos, la mayoría contiene una gran diversidad de organismos que mantienen los ciclos de nutrientes, descomponiendo la materia orgánica en compuestos de nutrientes que los cultivos necesitan para crecer. Estos organismos también mantienen la textura del suelo que afecta la dinámica del agua y el oxígeno en el suelo que son necesarios para el crecimiento de las plantas. Si los agricultores tuvieran que mantener el suelo cultivable utilizando medios alternativos, el costo de los alimentos sería mucho más alto de lo que es ahora. Este tipo de procesos se denominan servicios de ecosistema. Ocurren dentro de ecosistemas, como ecosistemas del suelo, como resultado de las diversas actividades metabólicas de los organismos que viven allí, pero brindan beneficios para la producción de alimentos humanos, la disponibilidad de agua potable y el aire respirable.

Otros servicios ecosistémicos clave relacionados con la producción de alimentos son polinización de plantas y control de plagas de cultivos. Más de 150 cultivos en los Estados Unidos requieren polinización para producir alimentos. Una estimación del beneficio de la polinización de abejas en los Estados Unidos es de $ 1.6 mil millones por año. Otros polinizadores aportan hasta $ 6.7 mil millones más.

Muchas poblaciones de abejas son gestionadas por apicultores que alquilan los servicios de sus colmenas a los agricultores. Las poblaciones de abejas en América del Norte han estado sufriendo grandes pérdidas causadas por un síndrome conocido como Desorden de colapso colonial, cuya causa no está clara. Otros polinizadores incluyen una amplia gama de otras especies de abejas y varios insectos y aves.La pérdida de estas especies haría imposible el cultivo de cultivos que requieren polinización, aumentando la dependencia de otros cultivos.

Finalmente, los humanos compiten por su alimento con las plagas de los cultivos, la mayoría de los cuales son insectos. Plaguicidas controlar a estos competidores, sin embargo, los pesticidas son costosos y pierden su efectividad con el tiempo a medida que las poblaciones de plagas se adaptan. También provocan daños colaterales al matar especies que no son plagas y poner en riesgo la salud de los consumidores y los trabajadores agrícolas. Los ecologistas creen que la mayor parte del trabajo para eliminar las plagas en realidad lo realizan los depredadores y parásitos de esas plagas, pero el impacto no ha sido bien estudiado. Una revisión encontró que en el 74 por ciento de los estudios que buscaban un efecto de la complejidad del paisaje sobre los enemigos naturales de las plagas, cuanto mayor es la complejidad, mayor es el efecto de los organismos supresores de plagas. Un estudio experimental encontró que la introducción de múltiples enemigos de los pulgones del guisante (una plaga importante de la alfalfa) aumentaba significativamente el rendimiento de la alfalfa. Este estudio muestra la importancia de la diversidad del paisaje a través de la pregunta de si una diversidad de plagas es más efectiva en el control que una sola plaga; los resultados mostraron que este es el caso. La pérdida de diversidad en los enemigos de las plagas inevitablemente hará que el cultivo de alimentos sea más difícil y costoso.

Fuentes de alimentos silvestres

Además de cultivar y criar animales para la alimentación, los seres humanos obtienen recursos alimentarios de las poblaciones silvestres, principalmente poblaciones de peces. Para aproximadamente mil millones de personas, los recursos acuáticos constituyen la principal fuente de proteína animal. Pero desde 1990, la producción mundial de pescado ha disminuido. A pesar de un esfuerzo considerable, pocas pesquerías del planeta se gestionan de forma sostenible.

Las extinciones de la pesca rara vez conducen a la extinción completa de las especies capturadas, sino más bien a una reestructuración radical del ecosistema marino en el que una especie dominante está tan sobreexplotada que se convierte en un jugador menor, ecológicamente. Además de que los humanos pierden la fuente de alimento, estas alteraciones afectan a muchas otras especies de formas que son difíciles o imposibles de predecir. El colapso de la pesca tiene efectos dramáticos y duraderos en las poblaciones locales que trabajan en la pesca. Además, la pérdida de una fuente de proteína barata para las poblaciones que no pueden permitirse reemplazarla aumentará el costo de vida y limitará las sociedades de otras formas. En general, los peces extraídos de las pesquerías se han desplazado a especies más pequeñas a medida que las especies más grandes se pescan hasta la extinción. El resultado final claramente podría ser la pérdida de sistemas acuáticos como fuentes de alimento.

Valor psicológico y moral

Finalmente, se ha argumentado que los humanos se benefician psicológicamente de vivir en un mundo biodiverso. Un defensor principal de esta idea es el entomólogo E. O. Wilson. Argumenta que la historia evolutiva humana nos ha adaptado para vivir en un entorno natural y que los entornos construidos generan factores estresantes que afectan la salud y el bienestar humanos. Hay una investigación considerable sobre la beneficios regenerativos psicológicos de paisajes naturales que sugiere que la hipótesis puede contener algo de verdad. Además, existe un argumento moral de que los humanos tienen la responsabilidad de infligir el menor daño posible a otras especies.

Resumen

Los seres humanos utilizan muchos compuestos que se descubrieron por primera vez o se derivaron de organismos vivos como medicamentos: compuestos vegetales secundarios, toxinas animales y antibióticos producidos por bacterias y hongos. Se espera que se descubran más medicamentos en la naturaleza. La pérdida de biodiversidad afectará la cantidad de productos farmacéuticos disponibles para los humanos.

La diversidad de cultivos es un requisito para la seguridad alimentaria y se está perdiendo. La pérdida de parientes silvestres de los cultivos también amenaza la capacidad de los fitomejoradores para crear nuevas variedades. Los ecosistemas brindan servicios ecosistémicos que apoyan la agricultura humana: polinización, ciclo de nutrientes, control de plagas y desarrollo y mantenimiento del suelo. La pérdida de biodiversidad amenaza estos servicios de los ecosistemas y corre el riesgo de encarecer o imposibilitar la producción de alimentos. Las fuentes de alimentos silvestres son principalmente acuáticas, pero pocas se gestionan de manera sostenible. La capacidad de la pesca para proporcionar proteínas a las poblaciones humanas se ve amenazada cuando se produce la extinción.

La biodiversidad puede proporcionar importantes beneficios psicológicos a los seres humanos. Además, existen argumentos morales para el mantenimiento de la biodiversidad.


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Recomendaciones de mejora

El gobierno chino ha reconocido los riesgos de la disminución de la biodiversidad y la importancia de su conservación, y las expectativas internacionales de que China asumirá un papel destacado son altas 73. La reciente decisión del Congreso Nacional del Pueblo de China de prohibir el comercio y el consumo de vida silvestre, para frenar la propagación del nuevo coronavirus SARS-CoV-2 74, también tiene un gran potencial para la protección de la vida silvestre en todo el país mediante enmiendas a las leyes respectivas. Estos desarrollos brindan la oportunidad única de fortalecer considerablemente el marco legislativo para la protección efectiva de la vida silvestre y la biodiversidad en China, al mismo tiempo que se evitan sentencias excesivamente severas y se brindan referencias para la protección de la biodiversidad en el mundo, lo que refleja la responsabilidad internacional.

Con este fin, recomendamos el establecimiento de un comité integrado por científicos, abogados ambientales y agencias gubernamentales para identificar formas de fortalecer las leyes existentes. Este comité debe trabajar en estrecha colaboración con otras instituciones como la IPBES, organizaciones no gubernamentales nacionales e internacionales (por ejemplo, el Fondo Mundial para la Naturaleza) o la UICN (por ejemplo, la Comisión Mundial de Derecho Ambiental) para elaborar los beneficios y posible implementación de las siguientes recomendaciones. En primer lugar, recomendamos mejorar el uso de la evidencia científica para las evaluaciones del estado de las amenazas mediante la aplicación de estándares internacionales, como los proporcionados por las Listas Rojas de la UICN. Reconocemos un principio de precaución para las especies con datos deficientes, pero estas brechas deben cerrarse tanto como sea posible para evitar un castigo innecesariamente severo. Sugerimos una expansión de las evaluaciones de amenazas para incluir plantas herbáceas, hongos y algas, y la adopción de los respectivos criterios de sentencia en la Ley Penal de la República Popular China y la Interpretación Judicial de Varias Cuestiones Relativas a la Aplicación Específica de la Ley en el Juicio de Casos penales de destrucción de recursos forestales. También recomendamos más flexibilidad en la categorización de especies para tener en cuenta los cambios dinámicos en el estado, como los que ocurren a través del monitoreo específico y la taxonomía. Esto debería lograrse en colaboración con la Lista Roja de la UICN y la CITES como base para ajustar regularmente los Catálogos de Vida Silvestre y Plantas Silvestres bajo Conservación Especial del Estado. Además, sugerimos tener en cuenta mejor las diferencias ecológicas entre los grupos de especies y el daño ecológico resultante, la ganancia financiera obtenida y, cuando sea posible, el daño socioeconómico para una sentencia más proporcional. Esto requeriría la revisión respectiva de casi todas las leyes y regulaciones relevantes detalladas en el Recuadro 1. También recomendamos estándares vinculantes de sentencia para los desarrollos económicos generales, considerando las diferencias locales o regionales en el PIB per cápita, con actualizaciones periódicas de la Ley de Protección de la Vida Silvestre del Pueblo. República de China, el Derecho Penal de la República Popular de China y las respectivas interpretaciones judiciales. Además, sugerimos diferenciar el castigo entre delitos organizados e individuales, con preferencia por las penas privativas de libertad para los primeros y las multas pecuniarias para los segundos, para cumplir mejor con los estándares internacionales mediante la revisión de la Ley de Protección de la Vida Silvestre de la República Popular de China, la Ley Penal. de la República Popular China y las respectivas interpretaciones judiciales. Finalmente, recomendamos mejorar el conocimiento público sobre las especies protegidas y las sanciones relacionadas como una responsabilidad de los gobiernos locales pero en colaboración con organizaciones no gubernamentales nacionales e internacionales.


Discusión

Debido a que existen limitaciones presupuestarias para la conservación de la biodiversidad, la técnica de valoración contingente se está volviendo cada vez más importante como complemento de la información biológica para ayudar a definir objetivos y prioridades en la biología de la conservación (White et al. 2001). Sin embargo, la valoración económica de la biodiversidad se ve afectada no solo por las variables inherentes de la valoración contingente (medición de beneficios, vehículo de pago, formato de obtención o momento de pago) sino también por las actitudes del público hacia la biodiversidad. Por lo tanto, para una gestión de conservación eficaz, además del conocimiento del valor económico que las personas asignan a la conservación de la biodiversidad, también es importante determinar los factores subyacentes que influyen en la DAP para la conservación de la biodiversidad.

La disposición a pagar por la conservación de especies está fuertemente determinada por las actitudes humanas hacia estas especies. Las actitudes de las personas hacia los animales se basan generalmente en dos consideraciones motivacionales distintas: el afecto, que representa las respuestas afectivas de las personas hacia los animales, y la utilidad, que representa las percepciones de las personas sobre el valor instrumental de los animales (Serpell 2004). Las respuestas afectivas de las personas hacia las especies están influenciadas por variables antropomórficas (Kellert & Berry 1980 Eddy et al. 1993 Plous 1993) y antropocéntricas (Serpell 1986 Herzog & Burghardt 1988). Por un lado, es probable que las especies filogenéticamente cercanas y físicamente similares a los humanos atraigan más apoyo para la conservación que especies diferentes (Gunnthorsdottir 2001 White et al. 2001 Martín-López et al. 2007). Por otro lado, las especies percibidas como útiles o beneficiosas para los humanos son consideradas más positivamente que aquellas percibidas como inútiles o perjudiciales (DeKay & McClelland 1996 Martín-López et al. 2007).

En contraste con estudios previos (por ejemplo, DeKay & McClelland 1996), encontramos que la filogenia no explicaba bien la DAP para la conservación de la biodiversidad. Esto podría deberse en parte a la combinación de especies incluidas en cada clase taxonómica (Tisdell et al.2005a ). Por ejemplo, el apoyo a las especies de tortugas puede ser casi tan fuerte como el de algunas aves y mamíferos, aunque en general hay un apoyo más fuerte para estos últimos (Tisdell et al. 2006). De manera similar, Stanley (2005) encontró un apoyo considerable para la conservación del camarón hada de Riverside (Streptocephalus wootoni), aunque es un invertebrado (Tisdell et al.2005a ). No obstante, debido a que la valoración económica del camarón hada de Riverside constituye el único estudio de un crustáceo, los resultados de Stanley pueden no ser representativos de la WTP para la conservación de otros invertebrados. Por otro lado, como sugiere el principio de similitud, nuestro análisis de regresión reducido mostró que el pescado tiene un efecto negativo significativo en la DAP. Sin embargo, el efecto de los peces en la DAP es ambiguo porque las especies salmoniformes tienen un valor cultural y recreativo importante en el noroeste del Pacífico (EE. UU.) (Loomis & White 1996). Las mayores cantidades de DAP para peces anádromos pueden aplicarse a todas las pesquerías recreativas. Así, las especies que son recursos cinegéticos o pesqueros fueron las más valoradas por el público. Además, entre las variables antropocéntricas, una variable clave que determinaba la DAP para la conservación de la biodiversidad fue el daño económico causado por las especies, que se relacionó clara y negativamente con la DAP.

Con respecto a los criterios científicos, nuestros resultados revelaron que el conocimiento previo de los encuestados sobre los cambios en el tamaño de la población de especies fue la única variable significativa para determinar el valor económico. El hecho de que la información sobre el estado de peligro influya en la asignación de fondos para la conservación de la biodiversidad está respaldado por los resultados de otros estudios experimentales (por ejemplo, Fredman 1995 Tkac 1998 Bandara & Tisdell 2005 Tisdell & Wilson 2006). En consecuencia, las especies en peligro de extinción pueden verse en gran desventaja al competir por fondos de conservación cuando el público está mal informado sobre ellas (Tisdell & Wilson 2006). La información precisa sobre el estado de conservación de las especies puede ser importante para mejorar las decisiones sociales con respecto a la conservación de la biodiversidad. Uno de los ejemplos más obvios de la importancia de la información pública en la conservación de la biodiversidad son las campañas ambientales desarrolladas para prevenir la caza comercial de ballenas y focas. A través de estas campañas, las ballenas y las focas adquirieron un valor icónico para el movimiento de conservación en la década de 1970 (Corkeron 2004).

Para proporcionar información útil y confiable a los encargados de formular políticas sobre la conservación de la biodiversidad, parece apropiado prestar mucha atención a los factores antropomórficos y antropocéntricos subyacentes de las especies, particularmente en aquellos casos en los que los estudios de valoración contingente no brindan conocimiento de los problemas científicos relacionados con las especies. . Comprender las actitudes humanas hacia la biodiversidad es esencial para el trabajo de corregir el sesgo inherente asociado con la valoración de especies. Para comprender los motivos subyacentes detrás de la DAP para la conservación de la biodiversidad, los estudios de valoración contingente deben mejorarse mediante la incorporación de otras disciplinas científicas, como la psicología ambiental o la ecología humana. Por lo tanto, los procesos de toma de decisiones de conservación requieren un conocimiento interdisciplinario en el que los biólogos y economistas de la conservación colaboran con antropólogos y psicólogos (Mascia et al. 2003 Saunders et al. 2006). Implementar la valoración contingente de la biodiversidad es una tarea difícil porque el público tiene un bajo nivel de comprensión de qué es la biodiversidad y por qué es importante (Christie et al. 2006). Proporcionar información precisa sobre el nivel de peligro, el estado de la población, el rango geográfico y el papel ecológico de las especies puede aumentar la confiabilidad del método de valoración contingente.

En consecuencia, el uso del método de valoración contingente en las políticas de conservación de la biodiversidad puede proporcionar información útil sobre estrategias alternativas de conservación si los cuestionarios se elaboran cuidadosamente, los encuestados están suficientemente informados y se identifican los factores subyacentes que influyen en la disposición a pagar.


Ver el vídeo: Diversidad biológica, extinción de especies y futuro de la humanidad. Gerardo Ceballos. 04062021 (Febrero 2023).