27 de agosto de 2013

La dominación humana de los ecosistemas de la Tierra (I)



Hace 16 años se publicó originalmente el artículo que se reproduce a continuación. Seguramente la situación general ha cambiado significativamente en este periodo, pero muchas tendencias están claramente señaladas en él y desgraciadamente han conducido a una peor situación de lo que estos científicos llaman “sistema Tierra”. Los datos, que ya fueron mencionados en este blog en otra ocasión, hablan por sí solos. Los números entre paréntesis indican una referencia bibliográfica que se incluirá en un listado al final de la tercera parte de este artículo.

La Dominación Humana de los Ecosistemas de la Tierra
Peter M. Vitousek, Harold A. Mooney, Jane Lubchenco, Jerry M. Melillo
“Human Domination of Earth’s Ecosystems”, Science, Vol. 277, 25 de julio de 1997. Traducción propia sin ánimo de lucro.

La alteración humana de la Tierra es sustancial y va en aumento. Entre un tercio y la mitad de la superficie terrestre ha sido transformada por la acción humana; la concentración del dióxido de carbono en la atmósfera se ha incrementado cerca del 30 por ciento desde el comienzo de la Revolución Industrial; la humanidad fija más nitrógeno atmosférico que todas las fuentes naturales terrestres combinadas; más de la mitad de todo el agua dulce accesible en la superficie es utilizado por la humanidad y alrededor de una cuarta parte de las especies de aves en la tierra ha sido llevada a la extinción. Por estos y otros criterios, está claro que vivimos en un planeta dominado por los humanos.

Todos los organismos modifican su entorno y los humanos no son una excepción. Con el crecimiento de la población humana y la expansión del poder de la tecnología, el alcance y la naturaleza de esta modificación ha cambiado drásticamente. Hasta hace poco, el término “ecosistemas dominados por los humanos” había mostrado imágenes de campos agrícolas, pastos o paisajes urbanos; ahora se aplica con mayor o menor fuerza a toda la Tierra. Muchos ecosistemas están dominados directamente por la humanidad, y ningún ecosistema en la superficie de la Tierra está libre de la penetrante influencia humana.
Este artículo muestra, de forma resumida, los efectos humanos sobre los ecosistemas de la Tierra. No se pretende exponer una letanía de desastres medioambientales, aunque se describen algunas situaciones desastrosas; ni tampoco quitar importancia o alabar los logros medioambientales, los cuales han sido numerosos. Más bien, exploramos cuán importante y seria es la presencia humana sobre el globo –cómo, incluso en la escala más grande, la mayoría de los aspectos de la estructura y el funcionamiento de los ecosistemas de la Tierra no pueden entenderse sin explicar la poderosa, y a menudo dominante, influencia de la humanidad.

Vemos las alteraciones humanas del sistema Tierra operando a través de los procesos interactivos resumidos en la Figura 1. El crecimiento de la población humana, y el crecimiento en la base de recursos utilizada por la humanidad, es mantenido por un séquito de actividades humanas tales como la agricultura, la industria, la pesca y el comercio internacional. Estas actividades transforman la superficie terrestre (mediante los cultivos, la silvicultura y la urbanización), alteran los principales ciclos biogeoquímicos y añaden o eliminan especies y poblaciones genéticamente diferentes en la mayoría de los ecosistemas de la Tierra. Muchos de estos cambios son sustanciales y están razonablemente bien cuantificados; y todos están en marcha. Estos cambios, relativamente bien documentados, entrañan, uno tras otro, nuevas alteraciones del funcionamiento del sistema Tierra, muy notablemente conduciendo al cambio climático global (1) y causando pérdidas irreversibles de la diversidad biológica (2).

Transformación de la tierra
El uso de la tierra para producir bienes y servicios representa la alteración más importante del sistema Tierra. El uso humano de la tierra altera la estructura y el funcionamiento de los ecosistemas, así como el modo en el que los ecosistemas interactúan con la atmósfera, con los sistemas acuáticos y con la tierra que les rodea. Además, la transformación de la tierra interactúa poderosamente con la mayoría de los demás componentes del cambio medioambiental global.
La medición de la transformación de la tierra en una escala global es ardua; los cambios pueden medirse más o menos directamente en un lugar dado, pero es difícil conectar estos cambios regional y globalmente. A diferencia de los análisis de la alteración humana del ciclo global del carbono, no podemos instalar instrumentos en una montaña tropical para recoger evidencias de la transformación de la tierra. La teledetección es la técnica más útil, pero sólo recientemente ha habido un esfuerzo científico serio por utilizar imágenes de alta resolución de satélites civiles para evaluar aún las formas más visibles de la transformación de la tierra, como la deforestación, tanto a nivel continental como global (3).
La transformación de la tierra engloba una amplia variedad de actividades que varían sustancialmente en intensidad y consecuencias. En un extremo, del 10 al 15% de la superficie terrestre de la Tierra es ocupada por la agricultura[I] o por áreas urbano-industriales y del 6 al 8% ha sido convertida en tierras de pastos (4); estos sistemas están totalmente cambiados por la actividad humana. En el otro extremo, todo ecosistema terrestre se ve afectado por el incremento de dióxido de carbono (CO2) atmosférico y la mayoría de los ecosistemas tiene un historial de caza y de alguna otra extracción de recursos de baja intensidad. Entre estos extremos, están los ecosistemas de praderas o los semiáridos en los que pastan (y algunas veces degradan) animales domésticos y selvas y bosques de los que se han extraído productos madereros; juntos, estos representan la mayoría de la superficie con vegetación de la Tierra.
La variedad de los efectos humanos sobre la tierra hace que cualquier intento de resumir globalmente las transformaciones de la tierra sea una cuestión de semántica, así como de incertidumbre sustancial. Las estimaciones de la fracción de tierra transformada o degradada por la humanidad (o su corolario, la fracción de producción biológica de la tierra que es utilizada o dominada) caen en el rango del 39 al 50% (5) (Fig. 2). Estas cifras tienen grandes incertidumbres, pero el hecho de que son cifras elevadas no tiene nada de incierto. Además, en todo caso estos cálculos subestiman el impacto global de la transformación de la tierra, en tanto que la tierra que no ha sido transformada ha sido dividida, a menudo, en fragmentos debido a la alteración humana de las áreas circundantes. Esta fragmentación afecta a la composición de especies y al funcionamiento de los ecosistemas, de otro modo poco modificados (6).
En general, la transformación de la tierra representa la fuerza motriz fundamental en la pérdida de diversidad biológica mundial. Además, los efectos de la transformación de la tierra se extienden mucho más allá de los límites de los terrenos modificados. La transformación de la tierra puede afectar al clima directamente a escalas locales e incluso regionales. Contribuye aproximadamente al 20% a las emisiones antropogénicas actuales de CO2 y más considerablemente a las crecientes concentraciones de metano y óxido nitroso, todos ellos gases de efecto invernadero; los fuegos asociados a esta transformación alteran la química reactiva de la troposfera, causando concentraciones elevadas de monóxido de carbono y episodios de polución fotoquímica del aire, similares a los de las ciudades, en áreas tropicales remotas de África y Sudamérica y provoca la escorrentía de sedimentos y nutrientes que fuerzan cambios importantes en ecosistemas de arrecife de coral, de estuarios, de lagos y de ríos y arroyos (7-10).
La importancia central de la transformación de la tierra es bien reconocida entre la comunidad de investigadores interesados en el cambio medioambiental global. Varios programas de investigación están centrados en aspectos de ella (9, 11); se ha realizado un progreso sustancial y reciente hacia la comprensión de estos aspectos (3) y pueden anticiparse muchos más progresos. El comprender la transformación de la tierra es un desafío difícil; requiere integrar sus causas culturales, económicas y sociales con evaluaciones de su naturaleza biofísica y sus consecuencias. Este enfoque interdisciplinar es esencial para predecir el rumbo -y para cualquier esperanza de influir en las consecuencias- de la transformación de la tierra causada por los humanos.

Los océanos
Las alteraciones humanas de los ecosistemas marinos son más difíciles de cuantificar que aquellas de los ecosistemas terrestres, pero diversos tipos de información sugieren que son importantes. La población humana se concentra cerca de las costas –alrededor del 60% en 100 Km. tierra adentro- y las márgenes costeras productivas de los océanos han sido poderosamente afectadas por la humanidad. Los humedales costeros que median las interacciones entre la tierra y el mar han sido alterados a lo largo de grandes áreas; por ejemplo, aproximadamente el 50% de los manglares han sido transformados globalmente o destruidos por la actividad humana (12). Además, un análisis reciente ha sugerido que aunque los humanos usen alrededor del 8% de la producción primaria de los océanos, esa fracción asciende a más del 25% para las áreas de surgencia[II] y hasta el 35% para sistemas de arrecife continental templado (13).
Muchas de las pesquerías que capturan la productividad marina están centradas en depredadores situados en lo alto de la cadena trófica, cuya eliminación puede alterar los ecosistemas marinos más allá de la proporción de su abundancia en ellos. Además, muchas de esas pesquerías han demostrado ser insostenibles, al menos a nuestro nivel actual de conocimiento y control. Desde 1995, el 22% de las pesquerías marinas reconocidas estaban sobreexplotadas o agotadas ya y un 44% más estaban en su límite de explotación (14) (Figs. 2 y 3). Las consecuencias de las pesquerías no están restringidas a sus organismos-objetivo; las pesquerías marinas comerciales de todo el mundo descartan anualmente 27 millones de toneladas de animales que no son el objetivo, una cantidad que alcanza casi un tercio de los desembarcos totales (15). Además, las dragas y las redes de arrastre usadas en algunas pesquerías dañan los hábitats de forma sustancial al ser arrastradas por el suelo marino.
Un reciente incremento de la frecuencia, la extensión y la duración de proliferaciones o floraciones dañinas de algas en áreas costeras (16) sugiere que la actividad humana ha afectado tanto la base como la cima de las cadenas tróficas marinas. Las proliferaciones algales nocivas son incrementos repentinos en la abundancia de fitoplancton que producen estructuras o sustancias químicas perjudiciales. Algunos de estos fitoplancton, aunque no todos, están fuertemente pigmentados (mareas rojas y marrones). Las proliferaciones de algas están correlacionadas usualmente con cambios en la temperatura, los nutrientes o la salinidad; los nutrientes en las aguas costeras, en particular, están muy modificados por la actividad humana. Las floraciones de algas pueden causar extensas mortandades de peces a través de toxinas o a causa de la anoxia[III]; también pueden llevar a envenenamientos en humanos por las toxinas paralizantes de los moluscos[IV] y por las toxinas amnésicas de los moluscos[V]. Aunque la existencia de floraciones de algas nocivas ha sido reconocida desde hace mucho tiempo, se han extendido ampliamente en las dos últimas décadas (16).

Notas:


[I] En el original “row-crop agriculture”, literalmente “agricultura de cultivo en hileras o filas”. [N. del T.].
[II] El término surgencia hace referencia a los movimientos de masas de agua en el océano desde niveles profundos hacia la superficie. [N. del T.].
[III] Anoxia significa una disminución total del oxígeno. [N. del T.].
[IV] Paralytic Sellfish Poisoning (PSP), biotoxinas producidas por diferentes especies de algas microscópicas, que se acumulan en moluscos consumidos habitualmente por los humanos. [N. del T.].
[V] Amnesic Shellfish Poisoning (ASP), biotoxinas producidas por diferentes especies de diatomeas, que se acumulan en moluscos consumidos habitualmente por los humanos. [N. del T.].