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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE
CHIMBORAZO
SISTEMA NACIONAL DE NIVELACIÓN Y ADMISIÓN
“EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA FRAGMENTACIÓN DE HÁBITATS:
NUEVAS APROXIMACIONES PARA RESOLVER UN VIEJO
PROBLEMA”
SÍNTESIS DEL ARTÍCULO CIENTÍFICO
MATERIA: INTRODUCCIÓN AL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO
NOMBRE: JACKSON DAVID MORA ALVARADO
PROFESORA: ING. XIMENA TAPIA
RIOBAMBA – ECUADOR
2013
INTRODUCCIÓN
La presente síntesis nos da a conocer en su contenido los efectos y causas biológicas de la fragmentación de hábitats por lo
que es conocido hoy en día el trabajo que se ha llevado a cabo con numerosos estudios que contrarresten la desintegración
del ambiente siendo una investigación de gran importancia que va a enriquecer mis conocimientos científicos teniendo un
criterio formado de lo que realmente pasa en nuestros ecosistemas como es la degradación de bosques y perdida de
individuos en la naturaleza es por ello el interés de indagar y comprender bien los efectos y causas negativas qué tiene en
nuestro planeta la deforestación de nuestros paisajes .
De esta manera se podrá tener una visión clara y coherente de los diferentes procesos que se dan cuando alteramos el medio
ambiente en que otros seres vivos viven y como esas secuelas se nos revierte a nosotros causándonos más mal del cometido
conociendo así la utilidad que trae hacer el análisis respectivo de este artículo científico en mi carrera ya que me proporciona
datos e información que enriquecerá mis conocimientos sobre lo que realmente trata la deforestación ,perdida de lugares
naturales y desaparición de los diferentes organismos vivientes y lo que implica para nuestro medio y nuestras vidas.
Los diferentes niveles de fragmentación demuestran que a nivel nacional y mundial no se ha considerado una mediación entre
intervención y el efecto de éstas.
Por ello la conservación de los recursos naturales postula a desarrollar técnicas o fórmulas de resolver la situación actual.
La creciente intervención humana sobre los paisajes naturales ha ido fragmentando el hábitat de diferentes especies, lo que
puede derivar en pérdida de biodiversidad. Actualmente la fragmentación de los bosques nativos representa, tal vez, uno de lo
ejemplos más preocupantes. Frente a proyecto de inversión que impliquen la fragmentación de bosques, se han sugerido
diversos diseños ecológicos, tales como zonas de amortiguamiento o corredores biológicos, con el fin de minimizar o bien
revertir este impacto negativo.
JUSTIFICACIÓN
Hoy en la actualidad es un asunto que tiene muchos argumentos ya que se conoce las estadísticas y tasas de mortalidad de
muchos organismos terrestres así también la gran cantidad desaparecida de bosques todo esto se sabe gracias a estudios de
científicos que con gran detalle han sacado datos e información importante de los impactos ambientales recibido por la tala de
árboles y reducción de los entornos naturales en nuestro planeta.
Pero aún no se sabe con precisión las posibles soluciones a la crisis de biodiversidad y a pesar de los numerosos análisis aún
son escasos los conocimientos sobre cuáles son los mecanismos fundamentales de respuesta de los ecosistemas a los
cambios en la configuración de los espacios naturales indagando sobre las posibles soluciones que para contrarrestar la
subdivisión de los bosques buscando nuevas tecnologías para proteger los espacios que todavía existen en nuestro mundo.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
-Dar a conocer la importancia que tiene analizar e indagar sobre degradación o fragmentación de hábitats en el Ecuador así
como hacer ver las causas y efectos que conllevan al amenazar a la flora y fauna en su entorno original de nuestro País así
como dar a conocer a las personas los procesos de destrucción de ecosistemas despertando el interés de cuidar y valorar los
ecosistemas y paisajes de nuestro planeta.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
-Conocer e indagar sobre este contenido trae soluciones de manejo para resolver este problema de explotación de los
entornos.
-Mejorar el estado de nuestros ecosistemas proyectando soluciones de manejo y reconstrucción del hábitat perdido.
CONTENIDO
La fragmentación de hábitats es una evolución de cambio paisajísto con fuertes consecuencias en la comodidad de los seres
humanos la organización de las poblaciones, y la actividad de los ecosistemas en todo el planeta, ha hecho que diferentes
científicos de diferentes países tomen investigación en el caso de la fragmentación de los ecosistemas debido a la importancia
que tiene en nuestro planeta la gran biodiversidad flora y fauna de los paisajes sin embargo aún son escasos los conocimientos
generalizables sobre los mecanismos de respuestas de los ecosistemas a la clasificación de los hábitats. La fragmentación es
un cambio en la estructura y configuración de los hábitats dentro del paisaje es decir se produce una alteración al medio
interrumpiendo los procesos naturales de la vida de los diferentes seres vivos que viven en el lugar, fragmentar implica
escasear la naturaleza he ir deteriorando el medio ya sea por procesos naturales o por las perturbaciones de los seres
humanos que generan distintas alteraciones paisajísticas unas de ellas son la pérdida progresiva de superficie de hábitats
original así como la subdivisión del hábitat remanente y el incremento de la relación perímetro/superficie en dicho hábitat estas
sucesiones suelen ir de la mano y estar íntimamente relacionadas entre sí , la deforestación es otro cambio producido para la
apertura de tierras de cultivos suele concentrarse en el contorno de los fragmentos o fracciones forestales ya existentes
empequeñeciéndolos o incluso haciendo desaparecer a los pequeños pedazos de naturaleza.
Concretamente, la fragmentación provocaría un incremento del riesgo de extinción local en especies animales y vegetales a
través de tres mecanismos como: las reducciones directas en los tamaños de las poblaciones, provocadas por la pérdida neta
del hábitat así también provocaría las reducciones indirectas en dichos tamaños, debidas a la dificultad de dispersión entre
subpoblaciones impuesta por el incremento del aislamiento entre fragmentos.
Los efectos de la rotura no son iguales para todas las especies ni siquiera para las que comparten un mismo hábitat. Esta idea
se interpreta a partir de los diferentes estudios que se han llevado a cabo en este tema que tratan de verificar el ejemplo de
fragmentación en distintos tipos de organismos, investigaciones recientes tratan de explicar la susceptibilidad de las especies a
la fragmentación en función de rasgos ecológicos como el grado de rareza, el tamaño corporal, la capacidad de movimiento, el
grado de especialismo en dieta o requerimientos ambientales. Así aquellas especies, raras de gran tamaño corporal, escasa
movilidad, alto grado de especialismo serían las más susceptibles a sufrir las consecuencias negativas de la pérdida de hábitat
debido a la fragmentación progresiva. El hecho de que una especie no presente procesos aparentes ante un suceso de
fragmentación en el momento estudiado puede significar que dichos efectos están aún por venir, esto no quiere decir que dicha
especie no sea vulnerable a la fragmentación por el contrario hay ciertas especies que por su longevidad y su manera de
adaptarse a los cambios puede sobrevivir por cierto tiempo a los cambios trascendentales de ecosistema así las fuertes
repercusiones que se muestran en los diferentes estudios de la fragmentación indican que el medio es vulnerable a los
cambios producidos por deforestación haciendo que muchas especies desaparezcan teniendo efectos en todos los medios de
nuestra tierra, así los procesos de retroalimentación aparecen cuando el efecto negativo de un proceso paisajístico repercute
en la aparición de otra perturbación ambiental, que favorece posteriormente al cambio paisajístico .
También se asume que la escala perceptual depende de características como el tamaño corporal o la capacidad de
movimiento, y que organismos grandes que se mueven sobre dominios vitales amplios solo se ven afectados por la
fragmentación cuando esta sucede a escalas amplias, sin embargo esto no siempre será así. Por ejemplo en un estudio de
respuesta a la disponibilidad de hábitat forestal a distintas escalas, por parte de distintos animales que interactúan con el árbol
Crataegusmonogyna se encontró que los insectos polinizadores solo se vieron afectados por la pérdida de habita a escala
amplia así también los ratones depredadores de semillas del árbol se vieran más afectados por la disponibilidad de hábitat a
escalas más finas, puesto que el dominio vital de estos roedores no es muy extenso.
De esta manera se da conocer los cambios producidos por la fragmentación así como sus consecuencias en las diferentes
especies haciendo mención de personajes dedicados a este tema de interés dando como resultado lo que se produce cuando
se altera el ecosistema en sus diferentes aspectos naturales.
Es por ello que diversos científicos han hecho investigaciones recientes que han arrojado información que ha tenido
repercusión internacional sobresaliente. Su objetivo es doble. En primer lugar, trata de propiciar visiones actualizadas sobre las
áreas de la ciencia de la fragmentación con mayores limitaciones conceptuales y empíricas es decir detalles claros de la
situación actual de la ciencia de la fragmentación .En segundo lugar resalta la aplicabilidad de las nuevas aproximaciones en la
conservación de especies y la gestión de ecosistemas en paisajes deteriorados. Para conseguir este doble fin los autores
revisan resultados recientes de la comunidad científica e ilustran temas específicos con casos de estudio procedentes de sus
propias investigaciones.
Los productos contaminantes deterioran los ecosistemas y pueden reducir o eliminar la población de especies sensibles a los
diferentes procesos de transformación negativa para los diferentes animales que viven en el sitio.Los efectos biológicos de la
fragmentación de bosques se enfatizan en efectos sobre las condiciones microclimáticas de los fragmentos, efectos sobre la
abundancia de algunos géneros y efectos sobre las interacciones biológicas, los que afectarán en última instancia la
biodiversidad existente en los bosques.
El efecto de la desintegración puede ser visto en varios niveles de organizaciónbiológica, desde cambios en la frecuencia
genética dentro de poblaciones hasta cambios sobre el continente en la distribución de ejemplares y ecosistemas.
A nivel de clases, estas tienen necesariamente tres opciones para persistir bajo un paisaje altamente fragmentado primero una
especie puede prosperar en una matriz de uso humano segundo una especie puede sobrevivir dentro de un paisaje dividido
manteniendo viable la población dentro del hábitat fraccionado; esta opción es solo para especies con un rango bajo de hogar
o con modestos requerimientos de área, muchas de estas especies pueden enfrentarse toda su vida a estos requerimientos
dentro de los bordes de un hábitat fragmentado, esperando una mejor condición ambiental y tercero algunas especies pueden
sobrevivir en paisajes altamente fragmentados, por tener estas una alta movilidad, pueden integrar un número de hábitat
parche, tanto dentro de los rangos individuales de su nicho como dentro de poblaciones interelacionadas, jugando un
importantísimo papel la zona limítrofe de los paisajes fragmentados conocida como bordes . Cabe destacar que una especie
que no pueda adoptar alguna o más de estas tres opciones está destinada a su eventual extinción dentro del fragmento.
Por otro lado, el número de especies, plántulas, cobertura de arbustos e invasión de especies más típicas de hábitats abiertos
es mayor en los bordes que en la zona interior de las comunidades. Esquematiza una analogía del borde de una isla o
fragmento, o entre elementos del paisaje a membranas en organismos o sistemasfísicos. Tal como ellas, los bordes varían en
su permeabilidad o resistenciaa flujos. Esta es una consecuencia de las características propias del borde (ejemplo: el grado en
que están separados los diferentes parches) y los diferentes materiales, organismos o factores abióticos al borde.
Los bordes pueden ser impermeables a algunas transferencias y permeables a algunos materiales u otros flujos, pudiéndose
evaluar una dinámica particular entre los componentes del paisaje, bajo la perspectiva de la ecología del paisaje.
La fragmentación del bosque es el reemplazo de grandes áreas del bosque nativo por otros ecosistemas, dejando parches o
islas separados de bosque, con consecuencias tóxicas para la biota nativa .Esta fragmentación tiene dos componentes
principales: La reducción y perdida de la cantidad total del tipo de hábitat, o quizá de todo hábitat natural en un paisaje y la
separación del hábitat remanente en parches más pequeños y aislado; Contribuyendo ambos, a la disminución progresiva de la
diversidad biológica a medida que la fragmentación del bosque procede, el tamaño de los fragmentos disminuye, y el
aislamiento aumenta, conformándose los llamados "hábitat-isla". Estos, facilitaría la extinción o la exterminación total de una o
más especies y la preservación diferenciada de otras.
Las maneras en que estos cambios se han ido produciendo casi secuencialmente por los diferentes problemas de expansión
de los fenómenos naturales y causas dadas por el hombre es lo que ha provocado una terrible degradación y perdida de
lugares forestales llevándose así las diferentes formas de vidas existentes en el medio y peor aun subdividiendo el hábitat
original.
Estas formas de destrucción masiva de los bosques se han ido introduciendo de apoco en el medio hasta hacerse notables por
sus efectos de extinción en la flora y fauna del planeta.
La pérdida de hábitat es la razón más importante de la extinción de especies en los últimos tiempos, al disminuir el hábitat, se
ve afectada su distribución del hábitat restante por una falta de continuidad. Esto puede ser para áreas agrícolas,
construcciones, represas, caminos, tendidos eléctricos, etc. Lo que produce finalmente la fragmentación del hábitat original,
que ahora existe como parches fragmentados. Lo que significa que una población que vive en un hábitat original se ve reducido
a un tamaño total más pequeño, esto quiere decir que son divididos en poblaciones múltiples.
Más allá del reconocimiento de la deforestación como proceso indicativo del deterioro de los bosques, desde hace algunos
años se ha venido reconociendo el hecho de que incluso la división en "parches" de las áreas forestales son también, no sólo
un indicador general del estado del ecosistema, sino también una forma de conocer los límites de deterioro a los que puede
someterse un área arbolada para que mantenga relaciones con las zonas aún compactas
Si se produce una fragmentación adicional también se disminuye el tamaño medio de los parches del hábitat.
Otro efecto de la fragmentación es el aumento del efecto borde. Al disminuir los parches del medio, aumenta la vulnerabilidad
de las especies a las condiciones ambientales adversas, que son frecuentes en los bordes de los parches de lo hábitat, pero no
en su interior.Todos estos procesos han incrementado la diversidad del paisaje natural, creando un patrón de parches
yuxtapuestos de diferentes edades y tipos de vegetación; sin duda que la destrucción total o parcial de la biomasa vegetal, la
consecuente perturbaciones del ambiente físico y la disponibilidad de recursos originaron la fragmentación de los bosque y
selvas nativas del mundo entero.
CONCLUSIONES
-Hoy en esté tiempo la ciencia ha avanzado notablemente desarrollando tecnologías capases de aportar información que dé
solución a los diferentes problemas y situaciones que vivimos respecto a nuestro medio ambiente es por ello que las
investigaciones que se han llevado a cabo plantean estrategias y métodos de precaución para no terminar dañando nuestro
planeta.
-Ver el desarrollo de este continuo cambio en el paisaje así como conocer los peldaños que se han escalado para poder dar
solución a este viejo problema que afecta a todos de manera global proyectarse a dar un producto de mejor rendimiento a
través de nuevas tecnologías capaces de dar un freno a esta degradación progresiva de los bosques así como llegar a las
personas para unirnos al amparo de nuestra naturaleza.
-Conocer el aumento de tala de árboles y su deforestación masiva ha hecho que me interese más por revisar he informarme de
este problema llevándome a involucrarme en el cambio que se debe tomar para dar una mayor estabilidad a nuestros
ecosistemas ya que estos efectos negativos de perdida de bosques y sus diferentes alteraciones provocadas por diferentes
causas traen a la memoria un final destruido si no se toma las debidas soluciones al problema.
GLOSARIO
- ABOGAR:Declararse a favor de determinada persona o cosa
- BIOLÓGICO: dj. De la biología o relativo a ella: actividad biológica.
- CONSPICUO: Ilustre, visible, sobresaliente.
- COLOFÓN: Anotación al final de los libros que indica el nombre del impresor y el lugar y fecha de la impresión.
- FRAGMENTACIÓN: efecto que se produce cuando un ecosistema se ve afectado por una frontera nueva.
- GENOTIPO: conjunto de genes característicos de cada especie vegetal o animal.
- INCONGRUENCIAS: Falta de acuerdo, relación o correspondencia de una cosa con otra
- INOCUO:adj. Que no hace daño: sustancia inocua.
- INFLEXIÓN: Curvatura o cambio de dirección de una cosa.
- MONOGRÁFICO:Que estudia o trata con detalle un solo tema o un aspecto de una materia.
- MOSAICOS: Aquello que está formado por elementos diversos.
- PANACEA: Remedio o solución capaz de solventarlo o arreglarlo todo.
- PARADIGMA: Ejemplo o modelo de algo
- PERIFERIA:Circunferencia. Contorno de una figura curvilínea: periferia de una mancha.
- PERENNE: Permanente, qué no muere:
- SINERGIA: Unión de varias fuerzas, causas, etc., para lograr una mayor efectividad.
- TAXONOMÍA: Ciencia que se ocupa de los principios, métodos y fines de la clasificación.
- VAGUEDAD: Falta de claridad o de exactitud
LISTA DE SINÓNIMOS Y ANTÓNIMOS
SINONIMOS ANTONIMOS
-EFECTOS: consecuencia, producto, fruto, secuela, resultado,
corolario
-FRAGMENTAR: Unir, fusionar.
-EXACTITUD: justeza, precisión, puntualidad, fidelidad. -TRASFORMAR: permanecer, durar, conservar.
-FRAGMENTACIÓN: desintegración, fraccionamiento,
troceado, rotura, división -CLÁSICO: vanguardista.
-HÁBITAT: medio, ambiente, habitáculo, entorno
-EFECTO: origen, causa, sensación, impacto, impresión.
-IMPORTANCIA: consideración, significación, envergadura,
interés, repercusión
-ORGANISMO: entidad, institución, cuerpo, corporación,
sociedad.
-INVESTIGAR: buscar, explorar, averiguar, fisgonear,
husmear, inspeccionar. -MATRIZ: molde, cuño, troquel.
-PRECISIÓN: necesidad, requerimiento, exigencia, demanda. -LIMITE: principio, origen
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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE
CHIMBORAZO
SISTEMA NACIONAL DE NIVELACIÓN Y ADMISIÓN
“EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA FRAGMENTACIÓN DE HÁBITATS:
NUEVAS APROXIMACIONES PARA RESOLVER UN VIEJO
PROBLEMA”
ARTÍCULO CIENTÍFICO
MATERIA: INTRODUCCIÓN AL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO
NOMBRE: JACKSON DAVID MORA ALVARADO
PROFESORA: ING. XIMENA TAPIA
RIOBAMBA – ECUADOR
2013
Ecosistemas 20 (2): 1-10. Mayo 2011.
http://www.revistaecosistemas.net/articulo.asp?Id=687
EDITORIAL INVITADA
Efectos biológicos de la fragmentación
de
hábitats: nuevas aproximaciones para
resolver un viejo problema
D. García
1,2
(1) Departamento de Biología de Organismos y Sistemas, Universidad de Oviedo, E-33071 Oviedo. España.
(2) Unidad Mixta de Investigación en Biodiversidad (CSIC-UO-PA), E-33071, Oviedo, España
Recibido el 21 de abril de 2011, aceptado el 3 de mayo de 2011.
García, D.(2011). Efectos biológicos de la fragmentación de hábitats: nuevas aproximaciones para resolver un viejo problema.
Ecosistemas20 (2-3):1-10.
La fragmentación de hábitats es un proceso de cambio paisajístico con fuertes repercusiones en la viabilidad de las poblaciones, la
estructura de las comunidades y el funcionamiento de los ecosistemas en todo el planeta. Debido a su importancia como motor de pérdida
global de biodiversidad, ha recibido una fuerte atención por parte de la comunidad científica durante décadas. Sin embargo, aún son
escasos los conocimientos generalizables sobre los mecanismos de respuesta de los ecosistemas a los cambios en la configuración de los
hábitats. Este monográfico de Ecosistemas reúne las visiones de científicos hispanohablantes de relevancia internacional sobre el concepto
-y el problema- de la fragmentación de hábitats. A través de revisiones que incorporan sus propios resultados, los autores presentan
nuevas aproximaciones para desarrollar ciertas áreas de la ciencia de la fragmentación aún con fuertes limitaciones conceptuales y
empíricas. Además, resaltan la aplicabilidad de dichas aproximaciones en la conservación de especies y la gestión de ecosistemas en
paisajes fragmentados.
Palabras clave: efectos de borde, escala espacial, factores de confusión, modelos de paisaje, pérdida y subdivisión de hábitats.
García, D. (2011). Biological effects of habitat fragmentation: new approaches to cope with an old problem.Ecosistemas20 (2-3):1-10.
Habitat fragmentation is a change in the composition and configuration of natural landscapes entailing strong disruptions of population, community
and ecosystem processes all over the world. Considered as a main driver of the global biodiversity crisis, it has received much scientific attention
from decades ago. Nevertheless, we are still far from a deep understanding of the mechanisms by which ecosystems respond to landscape
alteration. In this Ecosistemas Special Issue, internationally relevant scientists from Spain and Latin America present their views on the concept - and
on the problem- of habitat fragmentation. They provide new approaches seeking to strengthen those fragmentation topics still needed of
conceptual and empirical support. Moreover, they highlight the suitability of these new approaches to develop species conservation and ecosystem
management tools.
Keywords: confounding factors, edge effects, habitat loss and subdivision, landscape models, spatial scale
Fragmentación de hábitats: patrones y procesos de cambio paisajístico y biológico
La fragmentación es un cambio en la estructura y configuración de los hábitats dentro del paisaje. Conlleva la transformación
de un hábitat, inicialmente dominante y relativamente continuo, en un conjunto de parches empequeñecidos, denominados
fragmentos, que quedan embebidos en un nuevo hábitat, mayoritario y cualitativamente muy distinto al original, denominado
matriz (Fig. 1; Lindenmayer y Fischer, 2006). Los paisajes fragmentados pueden ser resultado de procesos naturales, como
la respuesta diferencial de las especies a los gradientes ambientales, o las perturbaciones y los consecuentes procesos de
sucesión, que generan mosaicos de hábitats con distintas comunidades ecológicas. Sin embargo, la fragmentación
paisajística se incrementa notablemente como resultado de la transformación de los hábitats derivada del uso humano.
Figura 1. Representación del cambio temporal en la composición y configuración del paisaje atribuible
a la fragmentación de hábitats, desde un hábitat original hacia un hábitat fragmentado (p. ej. un sistema
forestal progresivamente deforestado para la expansión de terrenos ganaderos). Se indican los
principales procesos de transformación paisajística y los efectos biológicos correspondientes
La fragmentación es el resultado de tres procesos de alteración paisajística: 1) la pérdida progresiva de superficie de hábitat
original; 2) la subdivisión creciente del hábitat remanente; y 3) el incremento de la relación perímetro/superficie en dicho
hábitat (Fig. 1). Estos procesos suelen ir de la mano y estar íntimamente relacionados entre sí, sobre todo cuando la
fragmentación no es aleatoria, como ocurre en las situaciones de degradación antrópica (p. ej. el proceso de deforestación
para apertura de tierras de cultivo suele concentrarse en la periferia de los fragmentos forestales ya existe ntes,
empequeñeciéndolos o incluso haciendo desaparecer a los más pequeños; Fig. 1; Lindenmayer y Fisher, 2006). No obstante,
algunos autores (p. ej. Fahrig, 2003) abogan por una clara distinción entre la pérdida de hábitat original y la alteración de la
configuración espacial de los hábitats remanentes (i.e. incremento en el grado de subdivisión), proceso este último que
denominan fragmentación per se. Esta distinción deriva del supuesto de que los distintos procesos de cambio paisajístico
influyen de forma diferente en los organismos del hábitat original. Concretamente, la fragmentación provocaría un incremento
del riesgo de extinción local en especies animales y vegetales a través de tres mecanismos: 1) las reducciones directas en
los tamaños de las poblaciones, provocadas por la pérdida neta del hábitat (Andrén, 1994; Farigh, 2003); 2) las reducciones
indirectas en dichos tamaños, debidas a la dificultad de dispersión entre subpoblaciones impuesta por el incremento del
aislamiento entre fragmentos (Farigh y Merriam, 1994; Hanski, 1998); y 3) la disminución en la eficacia biológica de las
especies de los fragmentos, al verse cada vez más sometidas, debido al incremento de la relación perímetro/superficie, a las
condiciones ambientales nocivas que impone la matriz circundante (efectos de borde; Murcia, 1995).
¿Por qué se investiga tanto en fragmentación de hábitats?
El estudio de los efectos biológicos de la fragmentación de hábitats ha sido un tema de interés creciente en la investigación
ecológica durante los últimos 20 años. Una búsqueda reciente (marzo de 2010, datos del autor) de artículos publicados en las
revistas internacionales indexadas en ISI Web of Knowledge con los términos “habitatfragmentation” y “forestfragmentation”
arrojó una cifra cercana a las 10.000 publicaciones de las cuales, unas 1.900, se publicaron en 2009 y 2010. El interés de la
comunidad científica por la fragmentación de hábitats tiene dos causas principales. En primer lugar, y desde una perspectiva
aplicada, la pérdida y fragmentación de los hábitats naturales se considera, desde hace décadas, como uno de los motores
principales de la pérdida masiva de biodiversidad a escala planetaria (Lubchenco et al., 1991; Harrison y Bruna, 1999; Foley et
al., 2005). La búsqueda de soluciones a la crisis de biodiversidad ha estimulado a los científicos a desarrollar un cuerpo
teórico y empírico para explicar porqué la fragmentación repercute negativamente en la persistencia de las especies, en la
diversidad de las comunidades y en el funcionamiento de los ecosistemas.
A pesar de los numerosos avances en lo que puede denominarse ya como “ciencia de la fragmentación”, algunos autores dan
un toque de atención sobre la ambigüedad del concepto de fragmentación de hábitats (Haila, 2002). De hecho, existe un
debate actual sobre su utilización como un paraguas para explicar la multitud de patrones y procesos que derivan del cambio
paisajístico, ya que esto puede convertirlo en un concepto panacea, que al ser utilizado de forma tan heterogénea puede llegar a
perder su significado (Lindenmayer y Fisher, 2007; Ewers y Didham, 2007). Por otra parte, más importante que la vaguedad
conceptual es el hecho de que, a pesar de la multitud de estudios realizados, aún son escasos los conocimientos
generalizables sobre cuáles son los mecanismos fundamentales de respuesta de los ecosistemas a los cambios en la
configuración de los hábitats (McGarigal y Cushman, 2002; Fisher y Lindenmayer, 2007).
Entonces... ¿son poco generalizables los resultados de la “ciencia de la fragmentación “?
Como se señaló anteriormente, existen numerosos estudios que muestran respuestas negativas de la eficacia biológica de los
individuos, de la capacidad de persistencia de las especies o de la diversidad de las comunidades, a los diversos cambios en la
estructura del paisaje asociados al proceso de fragmentación. Casi tan abundantes como éstos son los estudios que no detectan
efectos, o que, incluso, encuentran efectos positivos (McGarigal y Cushman, 2002; Ewers y Didham, 2006; Prugh et al., 2008).
Resolver estas aparentes incongruencias y explicar la respuesta diferencial de especies, comunidades y ecosistemas,
requiere tener en cuenta cuatro puntos de inflexión conceptual, que se presentan a continuación. Aunque estas ideas llevan
cierto tiempo infiltrándose en los diseños de la investigación, su integración parece necesaria para generar un nuevo
paradigma sobre la fragmentación de hábitats y sus efectos biológicos.
El esquema de paisaje binomial fragmento-matriz puede ser poco realista
El modelo clásico de fragmentación de hábitats se basa, como se expuso antes (Fig. 1), en la clasificación binomial del
paisaje fragmentado como un conjunto de fragmentos de hábitat original embebidos en una matriz de hábitat degradado,
mayoritaria y estructuralmente muy diferente al original. Este esquema de paisaje, en el que se podrían aplicar bien los
preceptos generales de biogeografía de islas y dinámica de metapoblaciones, parece poco representativo de la mayoría de los
paisajes fragmentados del planeta, generalmente formados por mosaicos de hábitats bastante más heterogéneos en
estructura y función que lo esperable en un sistema binomial (Lindenmayer y Fischer, 2006). En concreto, el esquema
binomial representa con dificultad dos importantes realidades del paisaje fragmentado. La primera es que no todos los
fragmentos que, con nuestra visión categórica del paisaje, clasificamos como hábitat disponible son finalmente un hábitat
adecuado para las especies originales. Dicho de otro modo, la calidad interna de los fragmentos puede ser tanto o más
importante que su tamaño o su configuración espacial a la hora de determinar la presencia de los organismos. La segunda
realidad es que muchos organismos no perciben el límite entre fragmentos y matriz como el tránsito de un hábitat óptimo a
uno inhóspito, ni mucho menos como barrera infranqueable (Jules y Shahani, 2003; Kupfer et al., 2006). Así, la transferencia
de organismos entre los fragmentos y la matriz puede diluir los efectos negativos de la pérdida y el aumento de aislamiento
del hábitat original, por ejemplo, cuando los organismos de los fragmentos son capaces de explotar recursos ofrecidos por la
matriz (Kupfer et al., 2006), o cuando los organismos de la matriz colonizan los fragmentos y aumentan su diversidad (Cook
et al., 2002). Necesitamos, por tanto, modelos de interpretación del paisaje que permitan cuantificar y, por ende, incorporar en
los diseños analíticos de los estudios de fragmentación, los efectos cualitativos del mosaico de hábitats que constituye el
paisaje fragmentado.
Los efectos de la fragmentación son altamente variables
Los efectos de la fragmentación no son iguales para todas las especies, ni siquiera para las que comparten un mismo hábitat.
Esta idea se interpreta a partir de los abundantes estudios que tratan de verificar el paradigma de fragmentación en distintos
tipos de organismos (McGarigal y Cushman, 2002; Prugh et al., 2008). Trabajos recientes tratan de explicar la susceptibilidad
de las especies a la fragmentación en función de rasgos ecológicos como el grado de rareza, el tamaño corporal, la
capacidad de movimiento, el grado de especialismo en dieta o requerimientos ambientales, o el nivel trófico (Steffan-Dewenter
y Tscharntke, 2002; Ewers y Didham, 2006; Prugh et al., 2008). Así, las especies raras, de gran tamaño corporal, escasa
movilidad, alto grado de especialismo o mayor nivel trófico, serían las más susceptibles a sufrir los efectos negativos de la
pérdida de hábitat, el aumento de aislamiento y el incremento de la relación perímetro/superficie.
dichos componentes requiere aumentar la cobertura taxonómica en los estudios de fragmentación, hasta hoy claramente
sesgados hacia especies muy conspicuas como vertebrados (mamíferos y aves; p. ej. Prugh et al., 2008) y plantas perennes
(p. ej. Lienert, 2004), y rara vez enfocados en especies crípticas o no carismáticas.
El amplio cuerpo de estudios de fragmentación también sugiere que los efectos de la fragmentación dependen del nivel
biológico evaluado, desde los genotipos dentro de especie, a las comunidades ecológicas, pasando por los individuos dentro
de población (Lindenmayer y Fisher, 2006). Se hace necesario entonces buscar componentes de contingencia asociados a
los distintos niveles de la jerarquía biológica, que permitan explicar las aparentes incongruencias entre niveles en la
importancia de efectos (p. ej. la fragmentación puede disminuir la variabilidad genética sin efecto aparente sobre la viabilidad
de las poblaciones; Young y Clarke, 2000; las dificultades de persistencia de especies concretas pueden resultar inocuas
sobre los niveles de riqueza del hábitat fragmentado si existen cambios en la composición de las comunidades por influencia
de la matriz; Ewers y Didham, 2006). Para ello, parece crucial ampliar nuestro conocimiento con estudios integradores que
cubran simultáneamente distintos niveles biológicos, así como diversificar la medida de efectos de fragmentación hacia
respuestas poco estudiadas, como el comportamiento de los individuos, o la estructura compleja de las interacciones
interespecíficas dentro de las comunidades.
La detección de efectos de la fragmentación está condicionada por factores de confusión
Además de los rasgos de las especies señalados anteriormente, existirían dos tipos de factores de confusión que
oscurecerían o, incluso, exagerarían la detección de efectos biológicos de la fragmentación de hábitats en los estudios
ecológicos (Ewers y Didham, 2006). Uno de estos factores es la existencia de demoras en la manifestación de los efectos de
la fragmentación. El hecho de que una especie no muestre efectos aparentes ante un proceso de fragmentación en el
momento estudiado (p. ej. una relación negativa entre la viabilidad de sus poblaciones y el tamaño o el grado de aislamiento
de los fragmentos donde habita) puede significar que dichos efectos están aún por venir, más que indicar que es insensible a
la alteración paisajística (p. ej. porque es capaz de mantener las poblaciones gracias a una gran longevidad de los individuos
adultos; Honnay et al., 2005). Este tipo de situaciones de “deuda de extinción”(desajuste temporal entre los cambios
paisajísticos y el declive o la extinción de las poblaciones; Tilman et al., 1994) tienen que ser necesariamente identificadas e
incorporadas en la interpretación de efectos biológicos de la fragmentación. Para ello, son imprescindibles los estudios a largo
plazo, tanto los basados en datos empíricos como los basados en modelizaciones predictivas.
El otro factor de confusión en la detección de efectos de fragmentación, en este caso por magnificación, es la existencia de
interacciones (umbrales, sinergias y retroalimentaciones) entre los distintos procesos de cambio paisajístico y biológico, así
como entre los procesos de fragmentación y otros motores de pérdida de biodiversidad. La presencia de umbrales supone que
los efectos biológicos derivados de un proceso paisajístico se disparan al sobrepasar determinadas magnitudes umbral de
otros procesos. Por ejemplo, la perturbación de las dinámicas de metapoblaciones derivado del incremento de aislamiento
entre fragmentos es relevante a partir de determinados umbrales de pérdida de hábitat, que se asocian a incrementos
exponenciales en las distancias relativas entre fragmentos (cuando la disponibilidad de hábitat disminuye por debajo del 20%
de cobertura; Andrén, 1994; Fahrig, 2003). La existencia de sinergias indica el aumento desproporcionado de los efectos de
un proceso de cambio paisajístico ante el aumento de efectos de otro proceso. Por ejemplo, la magnitud de efectos de borde,
en términos de colonización de especies de la matriz, sobre la composición de una comunidad original puede incrementar de
forma no-lineal al incrementar el tamaño de los fragmentos (porque los fragmentos pequeños han sido fuertemente
colonizados y muestran una composición de especies similar a la matriz; Ewers et al., 2007). Finalmente, los procesos de
retroalimentación aparecen cuando el efecto negativo de un proceso paisajístico repercute en la aparición de otra perturbación
ambiental, que favorece posteriormente el cambio paisajístico. Por ejemplo, los efectos de borde pueden incrementar la
frecuencia de perturbaciones que provocan mayores pérdidas de hábitat y, en consecuencia, aumentan los efectos de borde
(como ocurre con el incremento de incendios en los fragmentos de bosque tropical que, cuanto más pequeños e irregulares
son, más incrementan su inflamabilidad por desecación en su periferia; Laurance y Williamson, 2001).
La fragmentación paisajística y sus efectos tienen una escala espacial
La fragmentación de hábitat es un cambio en la estructura espacial del paisaje, y como proceso eminentemente espacial,
tiene una escala específica de operatividad, una dimensión física donde el incremento de heterogeneidad generado por la
desaparición y subdivisión del hábitat original es más patente (García, 2008). Los organismos pueden responder o no a los
cambios en la heterogeneidad espacial de los hábitats dependiendo de la escala a la cual éstos se producen, generándose
respuestas escala-dependientes a la pérdida y la subdivisión de hábitats (Steffan-Dewenter et al., 2002; Holland et al., 2004).
La escala espacial es, por tanto, un importante factor de contingencia a la hora de detectar los efectos biológicos de la
fragmentación. Dicho de otro modo, el hecho de que ciertas especies no muestren una respuesta a la fragmentación a una
escala no quiere decir que la fragmentación no tenga efecto a escalas más finas o más amplias.
fragmentación, desde una escala fina o estructural, determinada por la pérdida de individuos y aumento de las distancias entre
los mismos, a una escala amplia o paisajística, determinada por la pérdida de hábitat y aumento de las distancias entre
fragmentos de hábitat (Fig. 2; ver también García et al., 2009). De hecho, la consideración de un gradiente de escala para
representar dicha discontinuidad espacial (Fig. 2), nos permite comprender, desde una misma perspectiva, la degradación
cualitativa del hábitat, derivada de la eliminación de elementos estructurales y sin efecto aparente sobre la representación del
hábitat en el paisaje (p. ej. una entresaca en un sistema forestal), y la pérdida y subdivisión del hábitat sobre paisajes
amplios. La escala de fragmentación queda definida por un tamaño de grano, o grado mínimo de resolución del proceso, y
una extensión, o área máxima afectada por el proceso. En general hablamos de fragmentación de grano fino para referirnos a
sistemas donde los fragmentos son pequeños pero están relativamente cercanos entre sí (las discontinuidades son cortas),
mientras que hablamos de fragmentación de grano grueso para sistemas de fragmentos, en general, más grandes, pero más
alejados entre sí (Fig. 3).
Figura 2. Representación del proceso de fragmentación como pérdida de continuidad (Lord y Norton
1990). La entresaca de árboles individuales supone la generación de discontinuidades a escala fina, sin
una repercusión neta sobre la cobertura del bosque en el paisaje, y se clasificaría como un nivel de
fragmentación estructural, o como una degradación cualitativa del bosque. La tala de masa forestal
genera discontinuidad a escala amplia, en forma de fragmentos embebidos en una matriz deforestada
(fragmentación paisajística).
La identificación de la escala de la fragmentación es arbitraria, y está determinada por el sistema de representación física de
la realidad del observador, por lo que resulta poco informativa sobre los efectos biológicos finales del cambio del paisaje.
Dichos efectos van a depender de la escala perceptual de los organismos, el “rango de acción” en el que éstos perciben los
gradientes de heterogeneidad ambiental derivados de la fragmentación (Keitt et al., 1997; D’Eon et al., 2002). El contraste de
dimensiones entre la escala perceptual de los organismos y el tamaño de grano de la fragmentación determinará finalmente la
emergencia de efectos biológicos de la fragmentación (i. e. la escala funcional de los efectos de fragmentación; García y
Chacoff, 2007; Fig. 3; ver también García et al., 2009). Así, un organismo que, debido a su capacidad de movimiento, es
capaz de cruzar la matriz para alcanzar un fragmento cercano (es decir, es capaz de percibir el gradiente completo de
grano grueso, es incapaz de desplazarse entre fragmentos. Por otra parte, si este organismo se viera afectado por efectos de
borde, dichos efectos serían mucho más patentes en el escenario de grano fino, simplemente por la mayor densidad de borde
en
este
paisa
je
(Fig.
3).
Figura 3. Escenarios de fragmentación a distintas escalas a partir de un mismo hábitat original. Se
representa la escala perceptual de un organismo del hábitat original, en función de las distancias
periféricas máximas a las que puede desplazarse desde el borde de los fragmentos de hábitat,
indicándose los efectos previsibles de pérdida y subdivisión de hábitat y efectos de borde sobre dicho
organismo.
¿Qué rasgos biológicos influyen en la escala perceptual de los organismos? Asumimos que la escala perceptual depende de
características como el tamaño corporal o la capacidad de movimiento, y que organismos grandes que se mueven sobre
dominios vitales amplios sólo se ven afectados por la fragmentación cuando esta sucede a escalas amplias (Holland et al.,
2004). Sin embargo, esto no siempre es así. Por ejemplo, en un estudio de respuesta a la disponibilidad de hábitat forestal a
distintas escalas, por parte de distintos animales que interactúan con el árbol Crataegusmonogyna (García y Chacoff, 2007),
encontramos que los insectos polinizadores (sírfidos) sólo se vieron afectados por la pérdida de hábitat a escala amplia (Fig.
4). Esto era esperable, considerando que son animales que pueden volar de un árbol a otro incluso entre fragmentos bastante
distanciados. También era esperable que los ratones depredadores de semillas del árbol se vieran más afectados por la
disponibilidad de hábitat a escalas más finas, puesto que el dominio vital de estos roedores no es extenso. No obstante,
encontramos que los zorzales que consumen los frutos carnosos del árbol respondieron a la pérdida de hábitat sobre todo a
escala fina, a pesar de ser organismos capaces de desplazarse grandes distancias en el paisaje fragmentado.
Aparentemente, los pájaros prefieren comer frutos en aquellos árboles con más cobertura en su entorno inmediato, donde se
encuentran más protegidos de sus propios depredadores, independientemente de la cantidad de bosque disponible en un
entorno más amplio (Fig. 4).
Figura 4.a) Diseño para cuantificar la disponibilidad de hábitat forestal a distintas escalas espaciales
(en circunferencias de radios de 10, 50 y 100 m) alrededor de distintos árboles (Crataegusmonogyna)
en la Sierra de Peña Mayor (Asturias); b) Coeficiente de correlación de Pearson entre la cobertura
forestal, en un radio de 10 m, en un anillo entre 20 y 50 m de radio, y en un anillo entre 50 y 100 m
alrededor de árboles de C. monogyna, y distintos parámetros que cuantifican la interacción de C.
monogyna con polinizadores, frugívoros y depredadores de semillas (n.s.: P > 0.05; *: P < 0.05; **: P <0.01; ***: P <
0.001; N = 60 árboles; modificado de García y Chacoff, 2007).
¿Por qué un monográfico de fragmentación en Ecosistemas?
Este monográfico sobre fragmentación de hábitats en Ecosistemas reúne, bajo un paraguas común, a diversos científicos
hispanoparlantes cuyas investigaciones recientes están teniendo una repercusión internacional sobresaliente. Su objetivo es
doble. En primer lugar, trata de proporcionar visiones actualizadas sobre las áreas de la ciencia de la fragmentación con
mayores limitaciones conceptuales y empíricas. En segundo lugar, resalta la aplicabilidad de las nuevas aproximaciones en la
conservación de especies y la gestión de ecosistemas en paisajes fragmentados. Para conseguir este doble fin, los autores
revisan resultados recientes de la comunidad científica e ilustran temas específicos con casos de estudio procedentes de sus
propias investigaciones.
Los artículos del monográfico se organizan en bloques temáticos. Un primer bloque versa sobre la idoneidad de los modelos
conceptuales de cambio paisajístico para verificar efectos biológicos de fragmentación. En primer término, Alicia Valdés
(Valdés, 2011) hace un repaso histórico de los modelos conceptuales y las principales teorías ecológicas utilizadas para
representar los cambios paisajísticos y los efectos biológicos atribuibles a la fragmentación. Tras señalar las limitaciones de los
modelos clásicos, ilustra las ventajas conceptuales y la aplicabilidad de los modelos más recientes con el caso de
estudio de la herbácea Primulavulgaris en la cordillera Cantábrica. Después, José Manuel Herrera (Herrera, 2011) revisa de forma
crítica el uso teórico y aplicado del binomio fragmento-matriz en el análisis de efectos de la fragmentación. Tras poner en
evidencia el papel de la matriz en la dinámica ecológica de los paisajes fragmentados, desglosa diversas propuestas de
gestión ambiental orientadas a incorporar dicho rol matricial.
Un segundo bloque resalta la necesidad de ampliar los estudios de fragmentación hacia tipos de organismos o niveles de
complejidad biológica poco frecuentes. Sofía V. Nora y colaboradores revisan la información disponible sobre los efectos de la
fragmentación en la interfaz entre la estructura genética de las especies y la dinámica de las poblaciones: el proceso de
movimiento de genes (Nora et al., 2011). Tomando como caso de estudio las plantas leñosas de los bosques-isla del Valle del
Guadalquivir, demuestran la relevancia del flujo génico vía polen y semillas como indicadores de respuesta a procesos de
fragmentación histórica y de alta intensidad. A continuación, Paola Laiolo y Aída Arroyo-Solís destacan la utilidad de
incorporar respuestas complejas de comportamiento, como los sistemas de comunicación animal, en el análisis de efectos
de modificación del paisaje (Laiolo y Arroyo-Solís, 2011). Revisando los estudios sobre fragmentación y comunicación
acústica en animales, evalúan el potencial de los paisajes fragmentados para actuar como escenarios de selección natural y en
sus estudios en bosques mediterráneos, integran los efectos de los cambios cuanti- y cualitativos de los hábitats
forestales sobre distintos niveles de complejidad, desde la estructura genética de poblaciones de especies concretas a los
niveles de diversidad de las comunidades liquénicas (Martínez et al., 2011). Finalmente, Luciano Cagnolo y Graciela
Valladares analizan los efectos de la fragmentación en la estructura y el funcionamiento de las comunidades ecológicas,
desde la novedosa perspectiva de las redes de interacciones tróficas entre especies. Estos autores muestran cómo la
fragmentación repercute en la estructura de las redes, calculando diversos parámetros con datos de interacciones entre
plantas, insectos herbívoros e insectos parasitoides de los bosques del Chaco central de Argentina (Cagnolo y Valladares,
2011).
El tercer y último bloque de este monográfico está constituido por un único artículo. En él, José Luis Tellería y colaboradores
resaltan la gran importancia de las visiones a largo plazo en la ciencia de la fragmentación. Estos autores, pioneros -al menos en
el ámbito ibérico- en los estudios de fragmentación, sintetizan los resultados de más de 20 años de investigación en los relictos
forestales de las mesetas ibéricas, demostrando la utilidad de los enfoques integradores y multidisciplinares para gestionar
los efectos de la fragmentación en la biodiversidad (Telleria et al., 2011).
A pesar de la diversidad de enfoques y la profundidad de revisión aportada por los diversos autores, la visión de la
fragmentación de hábitats ofrecida por este monográfico dista de ser completa. Por tanto, como colofón, sólo queda resaltar
que el fin último de este volumen es animar a otros autores a verter sus ideas, opiniones y resultados de investigación en
futuros artículos en Ecosistemas, ampliando y mejorando así las presentes aportaciones.
Agradecimientos
Durante la redacción de este manuscrito, he disfrutado de financiación de los proyectos CGL2008-1275/BOS (MICINN) e IB08-
039 (PCTI-FICYT). Alicia Valdés y Daniel Martínez revisaron una versión previa del manuscrito. Daniel Martínez dibujó el zorzal
común de la Figura 4. Como editor de este monográfico, agradezco a todos los autores y revisores de los manuscritos su
predisposición y buen hacer, y a Luis Navarro su coordinación editorial.
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  • 1. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO SISTEMA NACIONAL DE NIVELACIÓN Y ADMISIÓN “EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA FRAGMENTACIÓN DE HÁBITATS: NUEVAS APROXIMACIONES PARA RESOLVER UN VIEJO PROBLEMA” SÍNTESIS DEL ARTÍCULO CIENTÍFICO MATERIA: INTRODUCCIÓN AL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO NOMBRE: JACKSON DAVID MORA ALVARADO PROFESORA: ING. XIMENA TAPIA RIOBAMBA – ECUADOR 2013
  • 2. INTRODUCCIÓN La presente síntesis nos da a conocer en su contenido los efectos y causas biológicas de la fragmentación de hábitats por lo que es conocido hoy en día el trabajo que se ha llevado a cabo con numerosos estudios que contrarresten la desintegración del ambiente siendo una investigación de gran importancia que va a enriquecer mis conocimientos científicos teniendo un criterio formado de lo que realmente pasa en nuestros ecosistemas como es la degradación de bosques y perdida de individuos en la naturaleza es por ello el interés de indagar y comprender bien los efectos y causas negativas qué tiene en nuestro planeta la deforestación de nuestros paisajes . De esta manera se podrá tener una visión clara y coherente de los diferentes procesos que se dan cuando alteramos el medio ambiente en que otros seres vivos viven y como esas secuelas se nos revierte a nosotros causándonos más mal del cometido conociendo así la utilidad que trae hacer el análisis respectivo de este artículo científico en mi carrera ya que me proporciona datos e información que enriquecerá mis conocimientos sobre lo que realmente trata la deforestación ,perdida de lugares naturales y desaparición de los diferentes organismos vivientes y lo que implica para nuestro medio y nuestras vidas. Los diferentes niveles de fragmentación demuestran que a nivel nacional y mundial no se ha considerado una mediación entre intervención y el efecto de éstas. Por ello la conservación de los recursos naturales postula a desarrollar técnicas o fórmulas de resolver la situación actual. La creciente intervención humana sobre los paisajes naturales ha ido fragmentando el hábitat de diferentes especies, lo que puede derivar en pérdida de biodiversidad. Actualmente la fragmentación de los bosques nativos representa, tal vez, uno de lo ejemplos más preocupantes. Frente a proyecto de inversión que impliquen la fragmentación de bosques, se han sugerido diversos diseños ecológicos, tales como zonas de amortiguamiento o corredores biológicos, con el fin de minimizar o bien revertir este impacto negativo. JUSTIFICACIÓN Hoy en la actualidad es un asunto que tiene muchos argumentos ya que se conoce las estadísticas y tasas de mortalidad de muchos organismos terrestres así también la gran cantidad desaparecida de bosques todo esto se sabe gracias a estudios de científicos que con gran detalle han sacado datos e información importante de los impactos ambientales recibido por la tala de árboles y reducción de los entornos naturales en nuestro planeta. Pero aún no se sabe con precisión las posibles soluciones a la crisis de biodiversidad y a pesar de los numerosos análisis aún son escasos los conocimientos sobre cuáles son los mecanismos fundamentales de respuesta de los ecosistemas a los cambios en la configuración de los espacios naturales indagando sobre las posibles soluciones que para contrarrestar la subdivisión de los bosques buscando nuevas tecnologías para proteger los espacios que todavía existen en nuestro mundo. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL -Dar a conocer la importancia que tiene analizar e indagar sobre degradación o fragmentación de hábitats en el Ecuador así como hacer ver las causas y efectos que conllevan al amenazar a la flora y fauna en su entorno original de nuestro País así como dar a conocer a las personas los procesos de destrucción de ecosistemas despertando el interés de cuidar y valorar los ecosistemas y paisajes de nuestro planeta. OBJETIVOS ESPECÍFICOS -Conocer e indagar sobre este contenido trae soluciones de manejo para resolver este problema de explotación de los entornos. -Mejorar el estado de nuestros ecosistemas proyectando soluciones de manejo y reconstrucción del hábitat perdido.
  • 3. CONTENIDO La fragmentación de hábitats es una evolución de cambio paisajísto con fuertes consecuencias en la comodidad de los seres humanos la organización de las poblaciones, y la actividad de los ecosistemas en todo el planeta, ha hecho que diferentes científicos de diferentes países tomen investigación en el caso de la fragmentación de los ecosistemas debido a la importancia que tiene en nuestro planeta la gran biodiversidad flora y fauna de los paisajes sin embargo aún son escasos los conocimientos generalizables sobre los mecanismos de respuestas de los ecosistemas a la clasificación de los hábitats. La fragmentación es un cambio en la estructura y configuración de los hábitats dentro del paisaje es decir se produce una alteración al medio interrumpiendo los procesos naturales de la vida de los diferentes seres vivos que viven en el lugar, fragmentar implica escasear la naturaleza he ir deteriorando el medio ya sea por procesos naturales o por las perturbaciones de los seres humanos que generan distintas alteraciones paisajísticas unas de ellas son la pérdida progresiva de superficie de hábitats original así como la subdivisión del hábitat remanente y el incremento de la relación perímetro/superficie en dicho hábitat estas sucesiones suelen ir de la mano y estar íntimamente relacionadas entre sí , la deforestación es otro cambio producido para la apertura de tierras de cultivos suele concentrarse en el contorno de los fragmentos o fracciones forestales ya existentes empequeñeciéndolos o incluso haciendo desaparecer a los pequeños pedazos de naturaleza. Concretamente, la fragmentación provocaría un incremento del riesgo de extinción local en especies animales y vegetales a través de tres mecanismos como: las reducciones directas en los tamaños de las poblaciones, provocadas por la pérdida neta del hábitat así también provocaría las reducciones indirectas en dichos tamaños, debidas a la dificultad de dispersión entre subpoblaciones impuesta por el incremento del aislamiento entre fragmentos. Los efectos de la rotura no son iguales para todas las especies ni siquiera para las que comparten un mismo hábitat. Esta idea se interpreta a partir de los diferentes estudios que se han llevado a cabo en este tema que tratan de verificar el ejemplo de fragmentación en distintos tipos de organismos, investigaciones recientes tratan de explicar la susceptibilidad de las especies a la fragmentación en función de rasgos ecológicos como el grado de rareza, el tamaño corporal, la capacidad de movimiento, el grado de especialismo en dieta o requerimientos ambientales. Así aquellas especies, raras de gran tamaño corporal, escasa movilidad, alto grado de especialismo serían las más susceptibles a sufrir las consecuencias negativas de la pérdida de hábitat debido a la fragmentación progresiva. El hecho de que una especie no presente procesos aparentes ante un suceso de fragmentación en el momento estudiado puede significar que dichos efectos están aún por venir, esto no quiere decir que dicha especie no sea vulnerable a la fragmentación por el contrario hay ciertas especies que por su longevidad y su manera de adaptarse a los cambios puede sobrevivir por cierto tiempo a los cambios trascendentales de ecosistema así las fuertes repercusiones que se muestran en los diferentes estudios de la fragmentación indican que el medio es vulnerable a los cambios producidos por deforestación haciendo que muchas especies desaparezcan teniendo efectos en todos los medios de nuestra tierra, así los procesos de retroalimentación aparecen cuando el efecto negativo de un proceso paisajístico repercute en la aparición de otra perturbación ambiental, que favorece posteriormente al cambio paisajístico . También se asume que la escala perceptual depende de características como el tamaño corporal o la capacidad de movimiento, y que organismos grandes que se mueven sobre dominios vitales amplios solo se ven afectados por la fragmentación cuando esta sucede a escalas amplias, sin embargo esto no siempre será así. Por ejemplo en un estudio de respuesta a la disponibilidad de hábitat forestal a distintas escalas, por parte de distintos animales que interactúan con el árbol Crataegusmonogyna se encontró que los insectos polinizadores solo se vieron afectados por la pérdida de habita a escala amplia así también los ratones depredadores de semillas del árbol se vieran más afectados por la disponibilidad de hábitat a escalas más finas, puesto que el dominio vital de estos roedores no es muy extenso. De esta manera se da conocer los cambios producidos por la fragmentación así como sus consecuencias en las diferentes especies haciendo mención de personajes dedicados a este tema de interés dando como resultado lo que se produce cuando se altera el ecosistema en sus diferentes aspectos naturales. Es por ello que diversos científicos han hecho investigaciones recientes que han arrojado información que ha tenido repercusión internacional sobresaliente. Su objetivo es doble. En primer lugar, trata de propiciar visiones actualizadas sobre las áreas de la ciencia de la fragmentación con mayores limitaciones conceptuales y empíricas es decir detalles claros de la situación actual de la ciencia de la fragmentación .En segundo lugar resalta la aplicabilidad de las nuevas aproximaciones en la conservación de especies y la gestión de ecosistemas en paisajes deteriorados. Para conseguir este doble fin los autores revisan resultados recientes de la comunidad científica e ilustran temas específicos con casos de estudio procedentes de sus propias investigaciones. Los productos contaminantes deterioran los ecosistemas y pueden reducir o eliminar la población de especies sensibles a los diferentes procesos de transformación negativa para los diferentes animales que viven en el sitio.Los efectos biológicos de la fragmentación de bosques se enfatizan en efectos sobre las condiciones microclimáticas de los fragmentos, efectos sobre la
  • 4. abundancia de algunos géneros y efectos sobre las interacciones biológicas, los que afectarán en última instancia la biodiversidad existente en los bosques. El efecto de la desintegración puede ser visto en varios niveles de organizaciónbiológica, desde cambios en la frecuencia genética dentro de poblaciones hasta cambios sobre el continente en la distribución de ejemplares y ecosistemas. A nivel de clases, estas tienen necesariamente tres opciones para persistir bajo un paisaje altamente fragmentado primero una especie puede prosperar en una matriz de uso humano segundo una especie puede sobrevivir dentro de un paisaje dividido manteniendo viable la población dentro del hábitat fraccionado; esta opción es solo para especies con un rango bajo de hogar o con modestos requerimientos de área, muchas de estas especies pueden enfrentarse toda su vida a estos requerimientos dentro de los bordes de un hábitat fragmentado, esperando una mejor condición ambiental y tercero algunas especies pueden sobrevivir en paisajes altamente fragmentados, por tener estas una alta movilidad, pueden integrar un número de hábitat parche, tanto dentro de los rangos individuales de su nicho como dentro de poblaciones interelacionadas, jugando un importantísimo papel la zona limítrofe de los paisajes fragmentados conocida como bordes . Cabe destacar que una especie que no pueda adoptar alguna o más de estas tres opciones está destinada a su eventual extinción dentro del fragmento. Por otro lado, el número de especies, plántulas, cobertura de arbustos e invasión de especies más típicas de hábitats abiertos es mayor en los bordes que en la zona interior de las comunidades. Esquematiza una analogía del borde de una isla o fragmento, o entre elementos del paisaje a membranas en organismos o sistemasfísicos. Tal como ellas, los bordes varían en su permeabilidad o resistenciaa flujos. Esta es una consecuencia de las características propias del borde (ejemplo: el grado en que están separados los diferentes parches) y los diferentes materiales, organismos o factores abióticos al borde. Los bordes pueden ser impermeables a algunas transferencias y permeables a algunos materiales u otros flujos, pudiéndose evaluar una dinámica particular entre los componentes del paisaje, bajo la perspectiva de la ecología del paisaje. La fragmentación del bosque es el reemplazo de grandes áreas del bosque nativo por otros ecosistemas, dejando parches o islas separados de bosque, con consecuencias tóxicas para la biota nativa .Esta fragmentación tiene dos componentes principales: La reducción y perdida de la cantidad total del tipo de hábitat, o quizá de todo hábitat natural en un paisaje y la separación del hábitat remanente en parches más pequeños y aislado; Contribuyendo ambos, a la disminución progresiva de la diversidad biológica a medida que la fragmentación del bosque procede, el tamaño de los fragmentos disminuye, y el aislamiento aumenta, conformándose los llamados "hábitat-isla". Estos, facilitaría la extinción o la exterminación total de una o más especies y la preservación diferenciada de otras. Las maneras en que estos cambios se han ido produciendo casi secuencialmente por los diferentes problemas de expansión de los fenómenos naturales y causas dadas por el hombre es lo que ha provocado una terrible degradación y perdida de lugares forestales llevándose así las diferentes formas de vidas existentes en el medio y peor aun subdividiendo el hábitat original. Estas formas de destrucción masiva de los bosques se han ido introduciendo de apoco en el medio hasta hacerse notables por sus efectos de extinción en la flora y fauna del planeta. La pérdida de hábitat es la razón más importante de la extinción de especies en los últimos tiempos, al disminuir el hábitat, se ve afectada su distribución del hábitat restante por una falta de continuidad. Esto puede ser para áreas agrícolas, construcciones, represas, caminos, tendidos eléctricos, etc. Lo que produce finalmente la fragmentación del hábitat original, que ahora existe como parches fragmentados. Lo que significa que una población que vive en un hábitat original se ve reducido a un tamaño total más pequeño, esto quiere decir que son divididos en poblaciones múltiples. Más allá del reconocimiento de la deforestación como proceso indicativo del deterioro de los bosques, desde hace algunos años se ha venido reconociendo el hecho de que incluso la división en "parches" de las áreas forestales son también, no sólo un indicador general del estado del ecosistema, sino también una forma de conocer los límites de deterioro a los que puede someterse un área arbolada para que mantenga relaciones con las zonas aún compactas Si se produce una fragmentación adicional también se disminuye el tamaño medio de los parches del hábitat. Otro efecto de la fragmentación es el aumento del efecto borde. Al disminuir los parches del medio, aumenta la vulnerabilidad de las especies a las condiciones ambientales adversas, que son frecuentes en los bordes de los parches de lo hábitat, pero no en su interior.Todos estos procesos han incrementado la diversidad del paisaje natural, creando un patrón de parches yuxtapuestos de diferentes edades y tipos de vegetación; sin duda que la destrucción total o parcial de la biomasa vegetal, la consecuente perturbaciones del ambiente físico y la disponibilidad de recursos originaron la fragmentación de los bosque y selvas nativas del mundo entero.
  • 5. CONCLUSIONES -Hoy en esté tiempo la ciencia ha avanzado notablemente desarrollando tecnologías capases de aportar información que dé solución a los diferentes problemas y situaciones que vivimos respecto a nuestro medio ambiente es por ello que las investigaciones que se han llevado a cabo plantean estrategias y métodos de precaución para no terminar dañando nuestro planeta. -Ver el desarrollo de este continuo cambio en el paisaje así como conocer los peldaños que se han escalado para poder dar solución a este viejo problema que afecta a todos de manera global proyectarse a dar un producto de mejor rendimiento a través de nuevas tecnologías capaces de dar un freno a esta degradación progresiva de los bosques así como llegar a las personas para unirnos al amparo de nuestra naturaleza. -Conocer el aumento de tala de árboles y su deforestación masiva ha hecho que me interese más por revisar he informarme de este problema llevándome a involucrarme en el cambio que se debe tomar para dar una mayor estabilidad a nuestros ecosistemas ya que estos efectos negativos de perdida de bosques y sus diferentes alteraciones provocadas por diferentes causas traen a la memoria un final destruido si no se toma las debidas soluciones al problema. GLOSARIO - ABOGAR:Declararse a favor de determinada persona o cosa - BIOLÓGICO: dj. De la biología o relativo a ella: actividad biológica. - CONSPICUO: Ilustre, visible, sobresaliente. - COLOFÓN: Anotación al final de los libros que indica el nombre del impresor y el lugar y fecha de la impresión. - FRAGMENTACIÓN: efecto que se produce cuando un ecosistema se ve afectado por una frontera nueva. - GENOTIPO: conjunto de genes característicos de cada especie vegetal o animal. - INCONGRUENCIAS: Falta de acuerdo, relación o correspondencia de una cosa con otra - INOCUO:adj. Que no hace daño: sustancia inocua. - INFLEXIÓN: Curvatura o cambio de dirección de una cosa. - MONOGRÁFICO:Que estudia o trata con detalle un solo tema o un aspecto de una materia. - MOSAICOS: Aquello que está formado por elementos diversos. - PANACEA: Remedio o solución capaz de solventarlo o arreglarlo todo. - PARADIGMA: Ejemplo o modelo de algo - PERIFERIA:Circunferencia. Contorno de una figura curvilínea: periferia de una mancha. - PERENNE: Permanente, qué no muere: - SINERGIA: Unión de varias fuerzas, causas, etc., para lograr una mayor efectividad. - TAXONOMÍA: Ciencia que se ocupa de los principios, métodos y fines de la clasificación. - VAGUEDAD: Falta de claridad o de exactitud LISTA DE SINÓNIMOS Y ANTÓNIMOS
  • 6. SINONIMOS ANTONIMOS -EFECTOS: consecuencia, producto, fruto, secuela, resultado, corolario -FRAGMENTAR: Unir, fusionar. -EXACTITUD: justeza, precisión, puntualidad, fidelidad. -TRASFORMAR: permanecer, durar, conservar. -FRAGMENTACIÓN: desintegración, fraccionamiento, troceado, rotura, división -CLÁSICO: vanguardista. -HÁBITAT: medio, ambiente, habitáculo, entorno -EFECTO: origen, causa, sensación, impacto, impresión. -IMPORTANCIA: consideración, significación, envergadura, interés, repercusión -ORGANISMO: entidad, institución, cuerpo, corporación, sociedad. -INVESTIGAR: buscar, explorar, averiguar, fisgonear, husmear, inspeccionar. -MATRIZ: molde, cuño, troquel. -PRECISIÓN: necesidad, requerimiento, exigencia, demanda. -LIMITE: principio, origen REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS García, D. (2011) Efectos biológicos de la fragmentación de hábitats: nuevas aproximaciones para resolver un viejo problema. Ecosistemas 20(2-3):1-10.Oviedo. España. Recuperado de: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=54022121001 Andrén, H. 1994. Effects of habitat fragmentation on birds and mammals in landscapes with different proportions of suitable habitat: a review. Oikos 71:355-366. Cagnolo, L., Valladares, G. 2011. Fragmentación del hábitat y desensamble de redes tróficas. Ecosistemas 20(2-3):68-79. Cook W.M., Lane, K.T., Foster, B.L., Holt, R.D. 2002.Island theory, matrix effects and species richness patterns in habitat fragments. Ecology Letters 5:619-623. D'Eon, R.G., Glenn, S.M., Parfin, I., Fortin, M.J. 2002.Landscape connectivity as a function of scale and organism vagility in a real forested landscape.Conservation Ecology 6:10. Diamond, J.M. 1975.The island dilemma: Lessons of modern biogeographical studies for the design of natural reserves. Biological Conservation 7:129-146. Ewers, R.M., Didham, R.K. 2006.Confounding factors in the detection of species responses to habitat fragmentation.Biological Reviews 81:117-142. Ewers, R.M., Didham, R.K. 2007. Habitat fragmentation: panchreston or paradigm? Trends in Ecology and Evolution 22:511.
  • 7. Ewers, R.M., Thorpe, S., Didham, R.K. 2007.Synergistic interactions between edge and area effects in a heavily fragmented landscape. Ecology 88:96-106. Fahrig, L. 2003. Effects of habitat fragmentation on biodiversity. Annual Review of Ecology, Evolution and Systematics 34:487- 515. García, D. 2008. El concepto de escala y su importancia en el análisis espacial. En: Maestre, F.T, Escudero, A., Bonet, A. (eds.). Introducción al análisis espacial de datos en ecología y ciencias ambientales: métodos y aplicaciones, pp. 35-73. URJC-AEET-CAM, España. García, D., Chacoff N.P. 2007. Scale-dependent effects of habitat fragmentation on hawthorn pollination, frugivory and seed predation.ConservationBiology 21:400-411. García, D., Chacoff, N.P., Herrera, J.M., Amico, G.C. 2009. La escala espacial de las interacciones planta-animal. En: Medel, R., Aizen, M.A., Zamora, R (eds.). Ecología y evolución de interacciones planta-animal: conceptos y aplicaciones, pp. 133- 156. Editorial Universitaria, Santiago, Chile. Haila, Y. 2002. A conceptual genealogy of fragmentation research: from island biogeography to landscape ecology. Ecological Applications 12:321-334. Hanski, I. 1998. Metapopulation dynamics.Nature 396:41-49. Harrison, S., Bruna, E. 1999.Habitat fragmentation and large-scale conservation: what do we know for sure? Ecography22:225-232. Herrera, J.M. 2011. El papel de la matriz en el mantenimiento de la biodiversidad en hábitats fragmentados. De la teoría ecológica al desarrollo de estrategias de conservación. Ecosistemas 20(2-3):21-35. Holland, J.D., Bert, D.G., Fahrig, L. 2004. Determining the spatial scale of species' response to habitat. Bioscience 54:227- 233. Honnay, O., Jacquemyn, H., Bossuyt, B., Hermy, M. 2005. Forest fragmentation effects on patch occupancy and population viability of herbaceous plant species. New Phytologist 166:723-736. Jules E.S., Shahani, P. 2003. A broader ecological context to habitat fragmentation: Why matrix habitat is more important than we thought. Journal of Vegetation Science 14: 459-464. Kattan, G.H., Murcia, C. 2002. A review and synthesis of conceptual frameworks for the study of forest fragmentation. En: Bradshaw G.A., Mooney H.A. (eds.). How landscapes change: human disturbance and ecosystem fragmentation in the Americas, pp. 183-200. Springer-Verlag, New York, USA. Keitt, T.H., Urban, D.L., Milne, B.T. 1997. Detecting critical scales in fragmented landscapes. Conservation Ecology 1:4. Kupfer, J.A., Malanson, G.P., Franklin, S.B. 2006. Not seeing the ocean for the islands: the mediating influence of matrixbased processes on forest fragmentation effects. Global Ecology and Biogeography 15:8-20. Laiolo, P., Arroyo-Solís, A. 2011. La fragmentación del hábitat como determinante de la diferenciación de los sistemas de comunicación. Ecosistemas 20(2-3):46-54. Laurance, W.F., Williamson, G.B. 2001. Positive feedbacks among forest fragmentation, drought, and climate change in the Amazon. Conservation Biology 15:1529-1535. Lienert, J. 2004. Habitat fragmentation effects in fitness of plant populations-a review. Journal for Nature Conservation 12:53- 72. Lindenmayer, D.B., J. Fischer. 2006. Landscape change and habitat fragmentation. Island Press, Washington, D.C, EEUU. Lindenmayer, D.B., Fisher, J. 2007. Tackling the habitat fragmentation panchreston. Trends in Ecology and Evolution 22:127- 132. Lord, J.M., Norton, D.A. 1990. Scale and the spatial concept of fragmentation. Conservation Biology 4:197-202.
  • 8. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO SISTEMA NACIONAL DE NIVELACIÓN Y ADMISIÓN “EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA FRAGMENTACIÓN DE HÁBITATS: NUEVAS APROXIMACIONES PARA RESOLVER UN VIEJO PROBLEMA” ARTÍCULO CIENTÍFICO MATERIA: INTRODUCCIÓN AL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO NOMBRE: JACKSON DAVID MORA ALVARADO PROFESORA: ING. XIMENA TAPIA RIOBAMBA – ECUADOR 2013
  • 9. Ecosistemas 20 (2): 1-10. Mayo 2011. http://www.revistaecosistemas.net/articulo.asp?Id=687 EDITORIAL INVITADA Efectos biológicos de la fragmentación de hábitats: nuevas aproximaciones para resolver un viejo problema D. García 1,2 (1) Departamento de Biología de Organismos y Sistemas, Universidad de Oviedo, E-33071 Oviedo. España. (2) Unidad Mixta de Investigación en Biodiversidad (CSIC-UO-PA), E-33071, Oviedo, España Recibido el 21 de abril de 2011, aceptado el 3 de mayo de 2011. García, D.(2011). Efectos biológicos de la fragmentación de hábitats: nuevas aproximaciones para resolver un viejo problema. Ecosistemas20 (2-3):1-10. La fragmentación de hábitats es un proceso de cambio paisajístico con fuertes repercusiones en la viabilidad de las poblaciones, la estructura de las comunidades y el funcionamiento de los ecosistemas en todo el planeta. Debido a su importancia como motor de pérdida global de biodiversidad, ha recibido una fuerte atención por parte de la comunidad científica durante décadas. Sin embargo, aún son escasos los conocimientos generalizables sobre los mecanismos de respuesta de los ecosistemas a los cambios en la configuración de los hábitats. Este monográfico de Ecosistemas reúne las visiones de científicos hispanohablantes de relevancia internacional sobre el concepto -y el problema- de la fragmentación de hábitats. A través de revisiones que incorporan sus propios resultados, los autores presentan nuevas aproximaciones para desarrollar ciertas áreas de la ciencia de la fragmentación aún con fuertes limitaciones conceptuales y empíricas. Además, resaltan la aplicabilidad de dichas aproximaciones en la conservación de especies y la gestión de ecosistemas en paisajes fragmentados. Palabras clave: efectos de borde, escala espacial, factores de confusión, modelos de paisaje, pérdida y subdivisión de hábitats. García, D. (2011). Biological effects of habitat fragmentation: new approaches to cope with an old problem.Ecosistemas20 (2-3):1-10. Habitat fragmentation is a change in the composition and configuration of natural landscapes entailing strong disruptions of population, community and ecosystem processes all over the world. Considered as a main driver of the global biodiversity crisis, it has received much scientific attention from decades ago. Nevertheless, we are still far from a deep understanding of the mechanisms by which ecosystems respond to landscape alteration. In this Ecosistemas Special Issue, internationally relevant scientists from Spain and Latin America present their views on the concept - and on the problem- of habitat fragmentation. They provide new approaches seeking to strengthen those fragmentation topics still needed of conceptual and empirical support. Moreover, they highlight the suitability of these new approaches to develop species conservation and ecosystem management tools. Keywords: confounding factors, edge effects, habitat loss and subdivision, landscape models, spatial scale Fragmentación de hábitats: patrones y procesos de cambio paisajístico y biológico La fragmentación es un cambio en la estructura y configuración de los hábitats dentro del paisaje. Conlleva la transformación de un hábitat, inicialmente dominante y relativamente continuo, en un conjunto de parches empequeñecidos, denominados fragmentos, que quedan embebidos en un nuevo hábitat, mayoritario y cualitativamente muy distinto al original, denominado matriz (Fig. 1; Lindenmayer y Fischer, 2006). Los paisajes fragmentados pueden ser resultado de procesos naturales, como la respuesta diferencial de las especies a los gradientes ambientales, o las perturbaciones y los consecuentes procesos de sucesión, que generan mosaicos de hábitats con distintas comunidades ecológicas. Sin embargo, la fragmentación paisajística se incrementa notablemente como resultado de la transformación de los hábitats derivada del uso humano.
  • 10. Figura 1. Representación del cambio temporal en la composición y configuración del paisaje atribuible a la fragmentación de hábitats, desde un hábitat original hacia un hábitat fragmentado (p. ej. un sistema forestal progresivamente deforestado para la expansión de terrenos ganaderos). Se indican los principales procesos de transformación paisajística y los efectos biológicos correspondientes La fragmentación es el resultado de tres procesos de alteración paisajística: 1) la pérdida progresiva de superficie de hábitat original; 2) la subdivisión creciente del hábitat remanente; y 3) el incremento de la relación perímetro/superficie en dicho hábitat (Fig. 1). Estos procesos suelen ir de la mano y estar íntimamente relacionados entre sí, sobre todo cuando la fragmentación no es aleatoria, como ocurre en las situaciones de degradación antrópica (p. ej. el proceso de deforestación para apertura de tierras de cultivo suele concentrarse en la periferia de los fragmentos forestales ya existe ntes, empequeñeciéndolos o incluso haciendo desaparecer a los más pequeños; Fig. 1; Lindenmayer y Fisher, 2006). No obstante, algunos autores (p. ej. Fahrig, 2003) abogan por una clara distinción entre la pérdida de hábitat original y la alteración de la configuración espacial de los hábitats remanentes (i.e. incremento en el grado de subdivisión), proceso este último que denominan fragmentación per se. Esta distinción deriva del supuesto de que los distintos procesos de cambio paisajístico influyen de forma diferente en los organismos del hábitat original. Concretamente, la fragmentación provocaría un incremento del riesgo de extinción local en especies animales y vegetales a través de tres mecanismos: 1) las reducciones directas en los tamaños de las poblaciones, provocadas por la pérdida neta del hábitat (Andrén, 1994; Farigh, 2003); 2) las reducciones indirectas en dichos tamaños, debidas a la dificultad de dispersión entre subpoblaciones impuesta por el incremento del aislamiento entre fragmentos (Farigh y Merriam, 1994; Hanski, 1998); y 3) la disminución en la eficacia biológica de las especies de los fragmentos, al verse cada vez más sometidas, debido al incremento de la relación perímetro/superficie, a las condiciones ambientales nocivas que impone la matriz circundante (efectos de borde; Murcia, 1995). ¿Por qué se investiga tanto en fragmentación de hábitats? El estudio de los efectos biológicos de la fragmentación de hábitats ha sido un tema de interés creciente en la investigación ecológica durante los últimos 20 años. Una búsqueda reciente (marzo de 2010, datos del autor) de artículos publicados en las revistas internacionales indexadas en ISI Web of Knowledge con los términos “habitatfragmentation” y “forestfragmentation” arrojó una cifra cercana a las 10.000 publicaciones de las cuales, unas 1.900, se publicaron en 2009 y 2010. El interés de la comunidad científica por la fragmentación de hábitats tiene dos causas principales. En primer lugar, y desde una perspectiva aplicada, la pérdida y fragmentación de los hábitats naturales se considera, desde hace décadas, como uno de los motores principales de la pérdida masiva de biodiversidad a escala planetaria (Lubchenco et al., 1991; Harrison y Bruna, 1999; Foley et al., 2005). La búsqueda de soluciones a la crisis de biodiversidad ha estimulado a los científicos a desarrollar un cuerpo teórico y empírico para explicar porqué la fragmentación repercute negativamente en la persistencia de las especies, en la diversidad de las comunidades y en el funcionamiento de los ecosistemas. A pesar de los numerosos avances en lo que puede denominarse ya como “ciencia de la fragmentación”, algunos autores dan un toque de atención sobre la ambigüedad del concepto de fragmentación de hábitats (Haila, 2002). De hecho, existe un debate actual sobre su utilización como un paraguas para explicar la multitud de patrones y procesos que derivan del cambio paisajístico, ya que esto puede convertirlo en un concepto panacea, que al ser utilizado de forma tan heterogénea puede llegar a perder su significado (Lindenmayer y Fisher, 2007; Ewers y Didham, 2007). Por otra parte, más importante que la vaguedad conceptual es el hecho de que, a pesar de la multitud de estudios realizados, aún son escasos los conocimientos generalizables sobre cuáles son los mecanismos fundamentales de respuesta de los ecosistemas a los cambios en la configuración de los hábitats (McGarigal y Cushman, 2002; Fisher y Lindenmayer, 2007).
  • 11. Entonces... ¿son poco generalizables los resultados de la “ciencia de la fragmentación “? Como se señaló anteriormente, existen numerosos estudios que muestran respuestas negativas de la eficacia biológica de los individuos, de la capacidad de persistencia de las especies o de la diversidad de las comunidades, a los diversos cambios en la estructura del paisaje asociados al proceso de fragmentación. Casi tan abundantes como éstos son los estudios que no detectan efectos, o que, incluso, encuentran efectos positivos (McGarigal y Cushman, 2002; Ewers y Didham, 2006; Prugh et al., 2008). Resolver estas aparentes incongruencias y explicar la respuesta diferencial de especies, comunidades y ecosistemas, requiere tener en cuenta cuatro puntos de inflexión conceptual, que se presentan a continuación. Aunque estas ideas llevan cierto tiempo infiltrándose en los diseños de la investigación, su integración parece necesaria para generar un nuevo paradigma sobre la fragmentación de hábitats y sus efectos biológicos. El esquema de paisaje binomial fragmento-matriz puede ser poco realista El modelo clásico de fragmentación de hábitats se basa, como se expuso antes (Fig. 1), en la clasificación binomial del paisaje fragmentado como un conjunto de fragmentos de hábitat original embebidos en una matriz de hábitat degradado, mayoritaria y estructuralmente muy diferente al original. Este esquema de paisaje, en el que se podrían aplicar bien los preceptos generales de biogeografía de islas y dinámica de metapoblaciones, parece poco representativo de la mayoría de los paisajes fragmentados del planeta, generalmente formados por mosaicos de hábitats bastante más heterogéneos en estructura y función que lo esperable en un sistema binomial (Lindenmayer y Fischer, 2006). En concreto, el esquema binomial representa con dificultad dos importantes realidades del paisaje fragmentado. La primera es que no todos los fragmentos que, con nuestra visión categórica del paisaje, clasificamos como hábitat disponible son finalmente un hábitat adecuado para las especies originales. Dicho de otro modo, la calidad interna de los fragmentos puede ser tanto o más importante que su tamaño o su configuración espacial a la hora de determinar la presencia de los organismos. La segunda realidad es que muchos organismos no perciben el límite entre fragmentos y matriz como el tránsito de un hábitat óptimo a uno inhóspito, ni mucho menos como barrera infranqueable (Jules y Shahani, 2003; Kupfer et al., 2006). Así, la transferencia de organismos entre los fragmentos y la matriz puede diluir los efectos negativos de la pérdida y el aumento de aislamiento del hábitat original, por ejemplo, cuando los organismos de los fragmentos son capaces de explotar recursos ofrecidos por la matriz (Kupfer et al., 2006), o cuando los organismos de la matriz colonizan los fragmentos y aumentan su diversidad (Cook et al., 2002). Necesitamos, por tanto, modelos de interpretación del paisaje que permitan cuantificar y, por ende, incorporar en los diseños analíticos de los estudios de fragmentación, los efectos cualitativos del mosaico de hábitats que constituye el paisaje fragmentado. Los efectos de la fragmentación son altamente variables Los efectos de la fragmentación no son iguales para todas las especies, ni siquiera para las que comparten un mismo hábitat. Esta idea se interpreta a partir de los abundantes estudios que tratan de verificar el paradigma de fragmentación en distintos tipos de organismos (McGarigal y Cushman, 2002; Prugh et al., 2008). Trabajos recientes tratan de explicar la susceptibilidad de las especies a la fragmentación en función de rasgos ecológicos como el grado de rareza, el tamaño corporal, la capacidad de movimiento, el grado de especialismo en dieta o requerimientos ambientales, o el nivel trófico (Steffan-Dewenter y Tscharntke, 2002; Ewers y Didham, 2006; Prugh et al., 2008). Así, las especies raras, de gran tamaño corporal, escasa movilidad, alto grado de especialismo o mayor nivel trófico, serían las más susceptibles a sufrir los efectos negativos de la pérdida de hábitat, el aumento de aislamiento y el incremento de la relación perímetro/superficie. dichos componentes requiere aumentar la cobertura taxonómica en los estudios de fragmentación, hasta hoy claramente sesgados hacia especies muy conspicuas como vertebrados (mamíferos y aves; p. ej. Prugh et al., 2008) y plantas perennes (p. ej. Lienert, 2004), y rara vez enfocados en especies crípticas o no carismáticas. El amplio cuerpo de estudios de fragmentación también sugiere que los efectos de la fragmentación dependen del nivel biológico evaluado, desde los genotipos dentro de especie, a las comunidades ecológicas, pasando por los individuos dentro de población (Lindenmayer y Fisher, 2006). Se hace necesario entonces buscar componentes de contingencia asociados a los distintos niveles de la jerarquía biológica, que permitan explicar las aparentes incongruencias entre niveles en la importancia de efectos (p. ej. la fragmentación puede disminuir la variabilidad genética sin efecto aparente sobre la viabilidad de las poblaciones; Young y Clarke, 2000; las dificultades de persistencia de especies concretas pueden resultar inocuas sobre los niveles de riqueza del hábitat fragmentado si existen cambios en la composición de las comunidades por influencia de la matriz; Ewers y Didham, 2006). Para ello, parece crucial ampliar nuestro conocimiento con estudios integradores que cubran simultáneamente distintos niveles biológicos, así como diversificar la medida de efectos de fragmentación hacia respuestas poco estudiadas, como el comportamiento de los individuos, o la estructura compleja de las interacciones interespecíficas dentro de las comunidades.
  • 12. La detección de efectos de la fragmentación está condicionada por factores de confusión Además de los rasgos de las especies señalados anteriormente, existirían dos tipos de factores de confusión que oscurecerían o, incluso, exagerarían la detección de efectos biológicos de la fragmentación de hábitats en los estudios ecológicos (Ewers y Didham, 2006). Uno de estos factores es la existencia de demoras en la manifestación de los efectos de la fragmentación. El hecho de que una especie no muestre efectos aparentes ante un proceso de fragmentación en el momento estudiado (p. ej. una relación negativa entre la viabilidad de sus poblaciones y el tamaño o el grado de aislamiento de los fragmentos donde habita) puede significar que dichos efectos están aún por venir, más que indicar que es insensible a la alteración paisajística (p. ej. porque es capaz de mantener las poblaciones gracias a una gran longevidad de los individuos adultos; Honnay et al., 2005). Este tipo de situaciones de “deuda de extinción”(desajuste temporal entre los cambios paisajísticos y el declive o la extinción de las poblaciones; Tilman et al., 1994) tienen que ser necesariamente identificadas e incorporadas en la interpretación de efectos biológicos de la fragmentación. Para ello, son imprescindibles los estudios a largo plazo, tanto los basados en datos empíricos como los basados en modelizaciones predictivas. El otro factor de confusión en la detección de efectos de fragmentación, en este caso por magnificación, es la existencia de interacciones (umbrales, sinergias y retroalimentaciones) entre los distintos procesos de cambio paisajístico y biológico, así como entre los procesos de fragmentación y otros motores de pérdida de biodiversidad. La presencia de umbrales supone que los efectos biológicos derivados de un proceso paisajístico se disparan al sobrepasar determinadas magnitudes umbral de otros procesos. Por ejemplo, la perturbación de las dinámicas de metapoblaciones derivado del incremento de aislamiento entre fragmentos es relevante a partir de determinados umbrales de pérdida de hábitat, que se asocian a incrementos exponenciales en las distancias relativas entre fragmentos (cuando la disponibilidad de hábitat disminuye por debajo del 20% de cobertura; Andrén, 1994; Fahrig, 2003). La existencia de sinergias indica el aumento desproporcionado de los efectos de un proceso de cambio paisajístico ante el aumento de efectos de otro proceso. Por ejemplo, la magnitud de efectos de borde, en términos de colonización de especies de la matriz, sobre la composición de una comunidad original puede incrementar de forma no-lineal al incrementar el tamaño de los fragmentos (porque los fragmentos pequeños han sido fuertemente colonizados y muestran una composición de especies similar a la matriz; Ewers et al., 2007). Finalmente, los procesos de retroalimentación aparecen cuando el efecto negativo de un proceso paisajístico repercute en la aparición de otra perturbación ambiental, que favorece posteriormente el cambio paisajístico. Por ejemplo, los efectos de borde pueden incrementar la frecuencia de perturbaciones que provocan mayores pérdidas de hábitat y, en consecuencia, aumentan los efectos de borde (como ocurre con el incremento de incendios en los fragmentos de bosque tropical que, cuanto más pequeños e irregulares son, más incrementan su inflamabilidad por desecación en su periferia; Laurance y Williamson, 2001). La fragmentación paisajística y sus efectos tienen una escala espacial La fragmentación de hábitat es un cambio en la estructura espacial del paisaje, y como proceso eminentemente espacial, tiene una escala específica de operatividad, una dimensión física donde el incremento de heterogeneidad generado por la desaparición y subdivisión del hábitat original es más patente (García, 2008). Los organismos pueden responder o no a los cambios en la heterogeneidad espacial de los hábitats dependiendo de la escala a la cual éstos se producen, generándose respuestas escala-dependientes a la pérdida y la subdivisión de hábitats (Steffan-Dewenter et al., 2002; Holland et al., 2004). La escala espacial es, por tanto, un importante factor de contingencia a la hora de detectar los efectos biológicos de la fragmentación. Dicho de otro modo, el hecho de que ciertas especies no muestren una respuesta a la fragmentación a una escala no quiere decir que la fragmentación no tenga efecto a escalas más finas o más amplias. fragmentación, desde una escala fina o estructural, determinada por la pérdida de individuos y aumento de las distancias entre los mismos, a una escala amplia o paisajística, determinada por la pérdida de hábitat y aumento de las distancias entre fragmentos de hábitat (Fig. 2; ver también García et al., 2009). De hecho, la consideración de un gradiente de escala para representar dicha discontinuidad espacial (Fig. 2), nos permite comprender, desde una misma perspectiva, la degradación cualitativa del hábitat, derivada de la eliminación de elementos estructurales y sin efecto aparente sobre la representación del hábitat en el paisaje (p. ej. una entresaca en un sistema forestal), y la pérdida y subdivisión del hábitat sobre paisajes amplios. La escala de fragmentación queda definida por un tamaño de grano, o grado mínimo de resolución del proceso, y una extensión, o área máxima afectada por el proceso. En general hablamos de fragmentación de grano fino para referirnos a sistemas donde los fragmentos son pequeños pero están relativamente cercanos entre sí (las discontinuidades son cortas), mientras que hablamos de fragmentación de grano grueso para sistemas de fragmentos, en general, más grandes, pero más alejados entre sí (Fig. 3).
  • 13. Figura 2. Representación del proceso de fragmentación como pérdida de continuidad (Lord y Norton 1990). La entresaca de árboles individuales supone la generación de discontinuidades a escala fina, sin una repercusión neta sobre la cobertura del bosque en el paisaje, y se clasificaría como un nivel de fragmentación estructural, o como una degradación cualitativa del bosque. La tala de masa forestal genera discontinuidad a escala amplia, en forma de fragmentos embebidos en una matriz deforestada (fragmentación paisajística). La identificación de la escala de la fragmentación es arbitraria, y está determinada por el sistema de representación física de la realidad del observador, por lo que resulta poco informativa sobre los efectos biológicos finales del cambio del paisaje. Dichos efectos van a depender de la escala perceptual de los organismos, el “rango de acción” en el que éstos perciben los gradientes de heterogeneidad ambiental derivados de la fragmentación (Keitt et al., 1997; D’Eon et al., 2002). El contraste de dimensiones entre la escala perceptual de los organismos y el tamaño de grano de la fragmentación determinará finalmente la emergencia de efectos biológicos de la fragmentación (i. e. la escala funcional de los efectos de fragmentación; García y Chacoff, 2007; Fig. 3; ver también García et al., 2009). Así, un organismo que, debido a su capacidad de movimiento, es capaz de cruzar la matriz para alcanzar un fragmento cercano (es decir, es capaz de percibir el gradiente completo de grano grueso, es incapaz de desplazarse entre fragmentos. Por otra parte, si este organismo se viera afectado por efectos de borde, dichos efectos serían mucho más patentes en el escenario de grano fino, simplemente por la mayor densidad de borde en este paisa je (Fig. 3).
  • 14. Figura 3. Escenarios de fragmentación a distintas escalas a partir de un mismo hábitat original. Se representa la escala perceptual de un organismo del hábitat original, en función de las distancias periféricas máximas a las que puede desplazarse desde el borde de los fragmentos de hábitat, indicándose los efectos previsibles de pérdida y subdivisión de hábitat y efectos de borde sobre dicho organismo. ¿Qué rasgos biológicos influyen en la escala perceptual de los organismos? Asumimos que la escala perceptual depende de características como el tamaño corporal o la capacidad de movimiento, y que organismos grandes que se mueven sobre dominios vitales amplios sólo se ven afectados por la fragmentación cuando esta sucede a escalas amplias (Holland et al., 2004). Sin embargo, esto no siempre es así. Por ejemplo, en un estudio de respuesta a la disponibilidad de hábitat forestal a distintas escalas, por parte de distintos animales que interactúan con el árbol Crataegusmonogyna (García y Chacoff, 2007), encontramos que los insectos polinizadores (sírfidos) sólo se vieron afectados por la pérdida de hábitat a escala amplia (Fig. 4). Esto era esperable, considerando que son animales que pueden volar de un árbol a otro incluso entre fragmentos bastante distanciados. También era esperable que los ratones depredadores de semillas del árbol se vieran más afectados por la disponibilidad de hábitat a escalas más finas, puesto que el dominio vital de estos roedores no es extenso. No obstante, encontramos que los zorzales que consumen los frutos carnosos del árbol respondieron a la pérdida de hábitat sobre todo a escala fina, a pesar de ser organismos capaces de desplazarse grandes distancias en el paisaje fragmentado. Aparentemente, los pájaros prefieren comer frutos en aquellos árboles con más cobertura en su entorno inmediato, donde se encuentran más protegidos de sus propios depredadores, independientemente de la cantidad de bosque disponible en un entorno más amplio (Fig. 4). Figura 4.a) Diseño para cuantificar la disponibilidad de hábitat forestal a distintas escalas espaciales (en circunferencias de radios de 10, 50 y 100 m) alrededor de distintos árboles (Crataegusmonogyna)
  • 15. en la Sierra de Peña Mayor (Asturias); b) Coeficiente de correlación de Pearson entre la cobertura forestal, en un radio de 10 m, en un anillo entre 20 y 50 m de radio, y en un anillo entre 50 y 100 m alrededor de árboles de C. monogyna, y distintos parámetros que cuantifican la interacción de C. monogyna con polinizadores, frugívoros y depredadores de semillas (n.s.: P > 0.05; *: P < 0.05; **: P <0.01; ***: P < 0.001; N = 60 árboles; modificado de García y Chacoff, 2007).
  • 16. ¿Por qué un monográfico de fragmentación en Ecosistemas? Este monográfico sobre fragmentación de hábitats en Ecosistemas reúne, bajo un paraguas común, a diversos científicos hispanoparlantes cuyas investigaciones recientes están teniendo una repercusión internacional sobresaliente. Su objetivo es doble. En primer lugar, trata de proporcionar visiones actualizadas sobre las áreas de la ciencia de la fragmentación con mayores limitaciones conceptuales y empíricas. En segundo lugar, resalta la aplicabilidad de las nuevas aproximaciones en la conservación de especies y la gestión de ecosistemas en paisajes fragmentados. Para conseguir este doble fin, los autores revisan resultados recientes de la comunidad científica e ilustran temas específicos con casos de estudio procedentes de sus propias investigaciones. Los artículos del monográfico se organizan en bloques temáticos. Un primer bloque versa sobre la idoneidad de los modelos conceptuales de cambio paisajístico para verificar efectos biológicos de fragmentación. En primer término, Alicia Valdés (Valdés, 2011) hace un repaso histórico de los modelos conceptuales y las principales teorías ecológicas utilizadas para representar los cambios paisajísticos y los efectos biológicos atribuibles a la fragmentación. Tras señalar las limitaciones de los modelos clásicos, ilustra las ventajas conceptuales y la aplicabilidad de los modelos más recientes con el caso de estudio de la herbácea Primulavulgaris en la cordillera Cantábrica. Después, José Manuel Herrera (Herrera, 2011) revisa de forma crítica el uso teórico y aplicado del binomio fragmento-matriz en el análisis de efectos de la fragmentación. Tras poner en evidencia el papel de la matriz en la dinámica ecológica de los paisajes fragmentados, desglosa diversas propuestas de gestión ambiental orientadas a incorporar dicho rol matricial. Un segundo bloque resalta la necesidad de ampliar los estudios de fragmentación hacia tipos de organismos o niveles de complejidad biológica poco frecuentes. Sofía V. Nora y colaboradores revisan la información disponible sobre los efectos de la fragmentación en la interfaz entre la estructura genética de las especies y la dinámica de las poblaciones: el proceso de movimiento de genes (Nora et al., 2011). Tomando como caso de estudio las plantas leñosas de los bosques-isla del Valle del Guadalquivir, demuestran la relevancia del flujo génico vía polen y semillas como indicadores de respuesta a procesos de fragmentación histórica y de alta intensidad. A continuación, Paola Laiolo y Aída Arroyo-Solís destacan la utilidad de incorporar respuestas complejas de comportamiento, como los sistemas de comunicación animal, en el análisis de efectos de modificación del paisaje (Laiolo y Arroyo-Solís, 2011). Revisando los estudios sobre fragmentación y comunicación acústica en animales, evalúan el potencial de los paisajes fragmentados para actuar como escenarios de selección natural y en sus estudios en bosques mediterráneos, integran los efectos de los cambios cuanti- y cualitativos de los hábitats forestales sobre distintos niveles de complejidad, desde la estructura genética de poblaciones de especies concretas a los niveles de diversidad de las comunidades liquénicas (Martínez et al., 2011). Finalmente, Luciano Cagnolo y Graciela Valladares analizan los efectos de la fragmentación en la estructura y el funcionamiento de las comunidades ecológicas, desde la novedosa perspectiva de las redes de interacciones tróficas entre especies. Estos autores muestran cómo la fragmentación repercute en la estructura de las redes, calculando diversos parámetros con datos de interacciones entre plantas, insectos herbívoros e insectos parasitoides de los bosques del Chaco central de Argentina (Cagnolo y Valladares, 2011). El tercer y último bloque de este monográfico está constituido por un único artículo. En él, José Luis Tellería y colaboradores resaltan la gran importancia de las visiones a largo plazo en la ciencia de la fragmentación. Estos autores, pioneros -al menos en el ámbito ibérico- en los estudios de fragmentación, sintetizan los resultados de más de 20 años de investigación en los relictos forestales de las mesetas ibéricas, demostrando la utilidad de los enfoques integradores y multidisciplinares para gestionar los efectos de la fragmentación en la biodiversidad (Telleria et al., 2011). A pesar de la diversidad de enfoques y la profundidad de revisión aportada por los diversos autores, la visión de la fragmentación de hábitats ofrecida por este monográfico dista de ser completa. Por tanto, como colofón, sólo queda resaltar que el fin último de este volumen es animar a otros autores a verter sus ideas, opiniones y resultados de investigación en futuros artículos en Ecosistemas, ampliando y mejorando así las presentes aportaciones. Agradecimientos Durante la redacción de este manuscrito, he disfrutado de financiación de los proyectos CGL2008-1275/BOS (MICINN) e IB08- 039 (PCTI-FICYT). Alicia Valdés y Daniel Martínez revisaron una versión previa del manuscrito. Daniel Martínez dibujó el zorzal común de la Figura 4. Como editor de este monográfico, agradezco a todos los autores y revisores de los manuscritos su predisposición y buen hacer, y a Luis Navarro su coordinación editorial.
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