Colapso ecológico


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El colapso ecológico se refiere a una situación en la que un ecosistema sufre una reducción drástica, posiblemente permanente, en la capacidad de carga de todos los organismos, lo que a menudo resulta en una extinción masiva . Por lo general, un colapso ecológico es precipitado por un evento desastroso que ocurre en una escala de tiempo corta. El colapso ecológico se puede considerar como una consecuencia del colapso del ecosistema sobre los elementos bióticos que dependían del ecosistema original. [1] [2]

Los ecosistemas tienen la capacidad de recuperarse de un agente disruptivo. La diferencia entre un colapso o un rebote suave está determinada por dos factores: la toxicidad del elemento introducido y la resistencia del ecosistema original . [3]

A través de la selección natural, las especies del planeta se han adaptado continuamente al cambio a través de la variación en su composición y distribución biológica. Matemáticamente se puede demostrar que un mayor número de diferentes factores biológicos tiende a amortiguar las fluctuaciones en cada uno de los factores individuales. [3] [ dudoso ]

Los científicos pueden predecir los puntos de inflexión del colapso ecológico. El modelo utilizado con más frecuencia para predecir el colapso de la red alimentaria se llama R50, que es un modelo de medición confiable para la robustez de la red alimentaria. [4]

Causas y ejemplos

Aunque no existe una causa única para el colapso ecológico, los factores que lo atribuyen incluyen impactos de asteroides , erupciones volcánicas extremadamente grandes y cambios climáticos abruptos . El efecto de bola de nieve de estos factores de atribución y el colapso ecológico se demuestran en el registro fósil . Los ejemplos prehistóricos incluyen el Colapso de la Selva Tropical del Carbonífero , el evento de extinción del Cretácico-Paleógeno , el evento de extinción del Pérmico-Triásico y otras extinciones masivas . Por ejemplo, los efectos del cambio climático como factor que contribuye al colapso ecológico se demuestran en laEventos de extinción Ordovícico-Silúrico . [5] Una posible causa de la extinción del Ordovícico fue el enfriamiento global que afectó los hábitats de la vida marina. En consecuencia, las criaturas marinas como los trilobites, braquiópodos y graptolitos se extinguieron. [6] Además, Karabonov y sus colegas llevaron a cabo un estudio para mostrar cómo durante el Último Máximo Glacial (LGM), las alteraciones en el medio ambiente y el clima llevaron al colapso ecológico en el lago Baikal y el lago Hovsgol que luego llevó a la evolución de especies en estos sistemas. [7] El colapso del ecosistema de Hovsgol durante el LGM produjo un nuevo ecosistema, con una biodiversidad limitada en especies y bajos niveles de endemismo., en Hovsgol durante el Holoceno. El estudio de Karabonov también muestra que el colapso ecológico durante LGM en el lago Hovsgol condujo a niveles más altos de diversidad y niveles más altos de endemismo como un subproducto de la evolución tras el colapso ecológico del LGM. El evento de extinción del Ordovícico y el lago Baikal y Hovsgol demuestran dos efectos del colapso ecológico en los entornos prehistóricos.

Los ejemplos históricos incluyen el colapso del bacalao de Grand Banks a principios de la década de 1990, atribuido a la sobrepesca .

Las presiones importantes que contribuyen al colapso ecológico actual y futuro incluyen pérdida de hábitat , degradación y fragmentación , sobrepastoreo , sobreexplotación de ecosistemas por humanos, crecimiento industrial humano y sobrepoblación, [8] cambio climático , acidificación de los océanos , contaminación y especies invasoras . [9]

Colapso de la selva tropical

El colapso de la selva tropical se refiere al colapso ecológico pasado real y teórico futuro de las selvas tropicales . Puede implicar la fragmentación del hábitat hasta el punto en que queda poco bioma de la selva tropical , y las especies de la selva tropical solo sobreviven en refugios aislados. La fragmentación del hábitat puede ser causada por carreteras. Cuando los humanos comienzan a talar los árboles para la tala, se crean caminos secundarios que no se utilizarán después de su uso principal. Una vez abandonadas, las plantas de la selva tropical tendrán dificultades para volver a crecer en esa zona. [10]La fragmentación del bosque también abre el camino a la caza ilegal. Las especies tienen dificultades para encontrar un nuevo lugar para asentarse en estos fragmentos que provocan el colapso ecológico. Esto conduce a la extinción de muchos animales en la selva.

Período carbonífero

En el período Carbonífero , los bosques de carbón , grandes humedales tropicales , se extendieron por gran parte de Euramérica (Europa y América). Esta tierra soportó altísimos licopsidos que se fragmentaron y colapsaron abruptamente. [11] El colapso de las selvas tropicales durante el Carbonífero se ha atribuido a múltiples causas , incluido el cambio climático . [12]Específicamente, en este momento el clima se volvió más frío y seco, condiciones que no son favorables para el crecimiento de las selvas tropicales y gran parte de la biodiversidad dentro de ellas. Este colapso repentino afectó a varios grupos grandes, incluidos licopsidos y anfibios. Los reptiles prosperaron en el nuevo entorno debido a adaptaciones que les permitieron prosperar en condiciones más secas. [11]

Deforestación en Bolivia .

Hoy dia

Posibles puntos de inflexión en el sistema climático [13]

Ejemplos terrestres

Un patrón clásico de fragmentación forestal está ocurriendo en muchas selvas tropicales, incluidas las del Amazonas , específicamente un patrón de 'espina de pescado' formado por el desarrollo de caminos hacia el bosque. Esto es muy preocupante, no solo por la pérdida de un bioma con muchos recursos sin explotar y la muerte total de organismos vivos, sino también porque se sabe que la extinción de especies de plantas y animales se correlaciona con la fragmentación del hábitat. [14]

Se descubrió que el pastoreo excesivo causa la degradación de la tierra , específicamente en el sur de Europa, que es otro factor que impulsa el colapso ecológico y la pérdida del paisaje natural. La gestión adecuada de los paisajes pastoriles puede mitigar el riesgo de desertificación. [15]

Océanos

En 2010, se vertieron 4,9 millones de barriles (210 millones de galones estadounidenses; 780.000 m 3 ) de petróleo en el Golfo de México cuando explotó la plataforma petrolífera Deepwater Horizon de BP . Las generaciones futuras seguirán sintiendo los efectos del derrame de petróleo de BP, ya que se ha encontrado contaminación a lo largo de toda la cadena alimentaria. [16] Más de 8.000 aves marinas, tortugas marinas y mamíferos marinos fueron encontrados muertos o heridos pocos meses después del esfuerzo de limpieza. El impacto de este desastre ha desequilibrado la red alimentaria del medio ambiente. El derrame de petróleo ocurrió en el apogeo de la temporada de reproducción y, como resultado, afectó a los huevos y a los animales larvarios en la peor medida, acabando con todas las clases de edad. Esta pérdida de una generación en el futuro resultará terrible para los futuros depredadores del ecosistema. [17]

Además, una de las principales preocupaciones de los biólogos marinos son los efectos del colapso ecológico en los arrecifes de coral (quienes, según la evidencia fósil, son más vulnerables a la extinción pero también demuestran una mayor capacidad de recuperación [18] ). Un efecto del cambio climático global es el aumento del nivel del mar, que puede provocar el ahogamiento de los arrecifes o el blanqueamiento de los corales . [18] La actividad humana, como la pesca, la minería, la deforestación, etc., constituye una amenaza para los arrecifes de coral al afectar el nicho de los arrecifes de coral. Por ejemplo, Edinger y sus colegas [19] demuestran una correlación entre la pérdida de diversidad de los arrecifes de coral en un 30-60% y la actividad humana, como las aguas residuales y / o la contaminación industrial.

Relación lineal log-log entre el área espacial y la duración temporal de 42 cambios de régimen observados en el sistema terrestre [20]

El océano mundial está en gran peligro de colapso. En un estudio de 154 especies diferentes de peces marinos, David Byler descubrió que muchos factores como la sobrepesca, el cambio climático y el rápido crecimiento de las poblaciones de peces causarán el colapso del ecosistema. [21]Cuando los humanos pescan, generalmente pescan las poblaciones de los niveles tróficos más altos, como el salmón y el atún. El agotamiento de estos niveles tróficos permite que el nivel trófico inferior se sobrepoble o se poble muy rápidamente. Por ejemplo, cuando la población de bagres se está agotando debido a la sobrepesca, el plancton se sobrepoblará porque su depredador natural está siendo eliminado. Esto causa un problema llamado eutrofización. Dado que toda la población consume oxígeno, los niveles de oxígeno disuelto se desplomarán. La caída de los niveles de oxígeno disuelto hará que todas las especies en esa área tengan que irse, o se asfixiarán. Esto, junto con el cambio climático y la acidificación de los océanos, pueden provocar el colapso de un ecosistema.

Investigación científica

Algunos científicos predicen que se producirá un colapso ecológico global después de que el 50% del paisaje natural desaparezca debido al desarrollo humano. [22] Existe evidencia de que incluso los ecosistemas grandes pueden colapsar en escalas de tiempo relativamente cortas, desproporcionadamente más rápido que los ecosistemas más pequeños. Un documento sugiere que una vez que se alcanza un `` punto sin retorno '', las averías no ocurren de manera gradual sino rápida y que la selva amazónica podría cambiar a una mezcla de árboles y pastos de tipo sabana en 50 años y los arrecifes de coral del Caribe podrían colapsar dentro de 50 años. 15 años una vez alcanzado el estado de colapso. [23] [24] [25] [20]

Consecuencias

Aunque las causas del colapso ecológico se deben a factores únicos de su entorno, todos comparten en su mayor parte ramificaciones similares, como la pérdida de biodiversidad, cascadas tróficas e incluso la extinción. Por ejemplo, la urbanización y la deforestación del Pacífico sudeste asiático ha llevado a la extinción de tres especies de plantas y ocho especies de animales en 2003. [26]

Ver también

  • Contracción ártica
  • Resiliencia ecológica
  • Colapso del ecosistema
  • Servicios de ecosistema
  • Degradación ambiental
  • Riesgos catastróficos globales § Desastre ecológico
  • Catástrofe maltusiana
  • Sobreimpulso (ecología)
  • Puntos de inflexión en el sistema climático

Referencias

  1. ^ Sato, Chloe F .; Lindenmayer, David B. (2018). "Enfrentar el desafío del colapso del ecosistema global" . Cartas de conservación . 11 (1): e12348. doi : 10.1111 / conl.12348 .
  2. ^ Soso, L .; Rowland, J .; Regan, T .; Keith, D .; Murray, N .; Lester, R .; Linn, M .; Rodríguez, JP; Nicholson, E. (2018). "Desarrollar una definición estandarizada de colapso de ecosistemas para la evaluación de riesgos" . Fronteras en Ecología y Medio Ambiente . 16 (1): 29–36. doi : 10.1002 / fee.1747 .
  3. ↑ a b Gopi (2010). Ingeniería Civil Básica . India: Educación de Pearson.
  4. ^ Jonsson, Tomas; Berg, Sofia; Pimenov, Alexander; Palmer, Catherine; Emmerson, Mark (1 de abril de 2015). "La confiabilidad de R50 como una medida de vulnerabilidad de las redes tróficas a las eliminaciones secuenciales de especies". Oikos . 124 (4): 446–457. doi : 10.1111 / oik.01588 . ISSN 1600-0706 . 
  5. ^ "BBC Nature" . Consultado el 29 de octubre de 2015 .
  6. ^ "BBC Nature" . Consultado el 29 de octubre de 2015 .
  7. Karabanov, Eugene; Williams, Douglas; Kuzmin, Mikhail; Sideleva, Valentina; Khursevich, Galina; Prokopenko, Alexander; Solotchina, Emilia; Tkachenko, Lilia; Fedenya, Svetlana (6 de julio de 2004). "Colapso ecológico de los ecosistemas del lago Baikal y lago Hovsgol durante el último glaciar y consecuencias para la diversidad de especies acuáticas". Paleogeografía, Paleoclimatología, Paleoecología . Paleoambientes euroasiáticos de alta latitud. 209 (1–4): 227–243. doi : 10.1016 / j.palaeo.2004.02.017 .
  8. ^ "Sobre la superpoblación y el colapso del ecosistema | EcoInternet - Blog de la Tierra" . Consultado el 30 de octubre de 2015 .
  9. ^ "Informe Planeta Vivo" . Fondo Mundial para la Vida Silvestre.
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  11. ↑ a b Sahney, S., Benton, MJ y Falcon-Lang, HJ (2010). "El colapso de la selva tropical provocó la diversificación de los tetrápodos de Pensilvania en Euramerica" (PDF) . Geología . 38 (12): 1079–1082. Código bibliográfico : 2010Geo .... 38.1079S . doi : 10.1130 / G31182.1 . CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
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  13. ^ Timothy M. Lenton, Hermann Held, Elmar Kriegler, Jim W. Hall, Wolfgang Lucht, Stefan Rahmstorf, Hans Joachim Schellnhuber (2008). "Elementos de inflexión en el sistema climático de la Tierra" . PNAS . 105 (6): 1786-1793. doi : 10.1073 / pnas.0705414105 .CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
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  18. ↑ a b Knowlton, Nancy (8 de mayo de 2001). "El futuro de los arrecifes de coral" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 98 (10): 5419–5425. doi : 10.1073 / pnas.091092998 . ISSN 0027-8424 . PMC 33228 . PMID 11344288 .   
  19. ^ Edinger, Evan N; Jompa, Jamaluddin; Limmon, Gino V; Widjatmoko, Wisnu; Riesgo, Michael J (1 de agosto de 1998). "La degradación de los arrecifes y la biodiversidad de los corales en Indonesia: efectos de la contaminación terrestre, prácticas de pesca destructivas y cambios a lo largo del tiempo". Boletín de contaminación marina . 36 (8): 617–630. doi : 10.1016 / S0025-326X (98) 00047-2 .
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