Una nueva perspectiva sobre la crisis de la biodiversidad

La tierra está afrontando una importante crisis de biodiversidad, se estima que actualmente el ratio de extinción de especies es entre 100 y mil veces más rápido que el ratio de extinción basal, si este ritmo de extinción se mantiene la tierra afrontaría la sexta gran extinción en masa de su historia.

Estamos acostumbrados a leer frases similares a esta, pero ¿hasta qué punto conocemos con exactitud los ratios de extinción? ¿Cómo se hacen estas estimas? ¿Qué limitaciones tienen?

Recientemente He & Hubell han publicado en Nature un interesante artículo con respecto a las estimaciones actuales de pérdida de diversidad. Los autores cuestionan la forma en la que se ha estimado la pérdida de especies hasta ahora y sugieren que posiblemente, la pérdida de diversidad sea menor de lo que creíamos.

El método más habitual para realizar estimaciones de este tipo se basa en una conocida y aceptada regla que dice que a mayor área mayor número de especies. Matemáticamente, esta relación se resume en una curva que se conoce comúnmente como SAR (Species Area Curve en inglés, Fig 1).

En ecología la curva de acumulación de especies describe la relación que hay entre el área de un hábitat y el número de especies en dicho área. Normalmente a medida que el área aumenta el número de especies también lo hace. Los datos empíricos relacionando ambos factores se han ajustado típicamente a funciones sencillas del tipo

S=cAz

Fig 1

Aunque se han propuesto otras ecuaciones parece que la relación es bastante estable para un buen número de organismos y ecosistemas.

Para calcular la pérdida de especies asociada a la desaparición de hábitat se asume que yendo hacia atrás en la curva se puede estimar el número de especies que desaparecería si disminuimos el área de un hábitat dado. Una conclusión ya clásica que se deriva de esta forma de estimar la pérdida de diversidad es que cuando destruimos un 90% del hábitat se pierde un 50% de las especies. En el artículo de He & Hubell se citan varias fuentes que basándose en esta curva predicen una pérdida de aproximadamente del 50% de las especies para finales del año 2000. Sin embargo, estas predicciones no se han cumplido. Se ha propuesto que esta discrepancia pueda ser debida a que las especies longevas podrían estar sobreviviendo sin reproducirse o en condiciones subóptimas un tiempo después de que el área se hubiese reducido a un tamaño crítico. Esta hipótesis se ha venido a llamar la “deuda de extinción” y si se comprueba implicaría un retraso temporal en las extinciones pero no un menor número de ellas.

Sin embargo, He & Hubell argumentan que el utilizar las curvas de acumulación de especies en dirección inversa es un método inconsistente. El argumento es relativamente sencillo. Las bolas en la parte inferior del gráfico representan individuos de distintas especies, cada especie está dibujada en un color diferente. Si hacemos un inventario en el que un área está anidada sobre la siguiente de tal forma que aumentamos paulatinamente el área (como se muestra en la Figura 2).

Fig 2: Cada círculo representa un área de muestreo, mientras que los puntos representan individuos, todos los individuos de una misma especie están representados por el mismo color. El primer círculo tiene una única especie, el segundo círculo también tiene una sola especie, mientras que el tercero contiene dos etc.

El resultado es que primero encontraremos un individuo de la especie roja, y lo anotaremos en nuestro cuaderno, después encontraremos otro individuo de la especie roja, pero este ya no lo anotaremos porque la riqueza no aumenta, son la misma especie. Al aumentar un poco el área encontraremos un individuo de la especie verde, anotaremos dos especies en esa área, después dos individuos más de la especie verde pero no anotaremos nada y así sucesivamente. Las fechas en la Figura 3 indican el momento en el que añadimos una especie más al inventario a medida que vamos aumentando el área. En la figura 4, los puntos de colores están ubicados en relación al área que fue necesario muestrear para encontrar una especie nueva. Es importante darse cuenta de que las especies no se distribuyen de forma aleatoria si no que están agregadas (esto es un patrón muy común en la naturaleza). Así cuando encontramos un individuo rojo, el siguiente individuo que encontremos es más probable que sea también rojo.

 

Fig 3. Al igual que en la figura anterior los círculos representan individuos y los círculos del mismo color son individuos de la misma especie. Las flechas indican el momento en el que se añade una especie y el área de muestreo aumenta de izquierda a derecha de forma paralela a lo que sucede en la figura 2.

Si ahora representamos el número de especies en función del área obtenemos la tan famosa SAR (Figura 4, línea roja continua), la línea discontinua roja resulta de invertir la dirección de la SAR de tal forma que asumimos una tasa de pérdida de especies igual a la tasa de ganancia a medida que aumentamos el área prospectada.

Fig 4.

Sin embargo, y aquí está lo interesante, hay una diferencia muy importante entre encontrar una especie y que se extinga, y es que cuando estamos haciendo un inventario anotamos la primera vez que encontramos un individuo de una especie dada, pero cuando estamos contabilizando especies que se extinguen, lo que contabilizamos es el último individuo que encontramos, no el primero.

¿Qué implicaciones tiene esto?

Según argumentan He & Hubell en su artículo, las implicaciones son enormes. Si cogemos la misma gráfica de bolas y hacemos el camino otra vez, pero contabilizando el momento en el que se pierde el último individuo a medida que disminuimos el área, empezaríamos perdiendo un individuo de la especie roja y después otro individuo de la especie roja, en el tercer paso, perderíamos un individuo de la especie verde. Sin embargo, no perderíamos la primera especie hasta el paso número 17 (flecha roja, fig 5).

Fig 5.

Si construimos una curva representando la pérdida de especies en relación al área siguiendo este método obtendremos un resultado muy diferente al que obtuvimos basando nuestras estimaciones en la curva de SAR (linea azul, Figura 4). Lo interesante es que este método predice una pérdida mucho menor de especies que la basada en la SAR. De hecho He & Hubell han aplicado este método a comunidades reales y han calculado que las estimas a través de la curva SAR pueden sobreestimar hasta en un 160% la pérdida de especies en algunas comunidades.

Tal y como los autores indican, aun queda mucho por hacer para obtener estimas precisas de la pérdida de biodiversidad en la tierra a consecuencia de la disminución de hábitat. Posiblemente hayamos sobreestimado la pérdida de diversidad, pero cuidado, eso no significa que no estemos enfrentando un proceso de extinción masiva. La pérdida de hábitat es un hecho real que tal y como demuestran He & Hubell acarreará la desaparición de un número elevadísimo de especies.

El post está basado en el artículo de Nature y sobre todo en los interesantísimos comentarios de Rahbek y Colwell sobre el mismo:

He, F & Hubbell, S. P. Nature 473, 368–371 (2011).

Rahbek, C & Colwell, R.K.  Nature 473, 288-289 (2011).

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