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Ecosistemas en equilibrio

DIALOGO CON PEDRO FLOMBAUM, DOCTOR EN BIOLOGIA


El flujo de energía en los ecosistemas se relaciona con el número y la identidad de las especies que lo componen. Por ello, cualquier modificación puede desestabilizarlos. La elaboración de modelos empíricos intenta comprender cómo es ese funcionamiento

Por Leonardo Moledo

 

–Cuénteme.

–Yo estoy trabajando, en líneas generales, en la relación entre el clima, la biodiversidad y el funcionamiento de los ecosistemas. Me muevo dentro de ese triángulo. Un estudio que tengo es cómo la pérdida de especies vegetales afecta al funcionamiento del ecosistema. Dentro del funcionamiento del ecosistema, lo más fácil de entender es el ciclo del carbono. Es el ciclo por el cual el carbono que está en la atmósfera es fijado por las plantas en el proceso de fotosíntesis y eso después se traslada al resto de la cadena ecológica. La entrada de energía en forma de carbono a un ecosistema se conoce como “productividad primaria neta”. Y ésa es una de las variables más importantes para los ecólogos, porque es el ingreso de energía a los sistemas biológicos.

 

–¿Cómo se disipa esa energía?

–Se reparte entre los distintos componentes. Las plantas la fijan, los herbívoros se comen las plantas, los carnívoros se comen a los herbívoros, lo que no se come se muere y esa energía es utilizada por los organismos que están en la tierra.

 

–Pero el sistema está en equilibrio... ¿no debiera haber un egreso de energía similar al ingreso?

–Claro. Eso es así: los ecosistemas están en equilibrio, todo lo que entra es igual a lo que sale. Al menos en ecosistemas naturales es así: si se hace un balance neto, lo que entra es igual a lo que sale.

 

–Vuelve al aire, digamos.

–Claro. Los organismos descomponedores y los otros (herbívoros, carnívoros) mediante la respiración lo que hacen es transformar materia orgánica, descomponerla, degradarla y, al exhalar, devolverla en forma de dióxido de carbono a la atmósfera. El dióxido de carbono lo tomaron las plantas, lo convirtieron en una molécula orgánica, después esa molécula orgánica fue consumida y liberada y así continúa el ciclo. Yo dentro de ese ciclo estudio cómo la biodiversidad afecta a un componente que es la productividad primaria, o sea, como le decía, el balance entre todo lo que fijan las plantas y todo lo que respiran. De todo lo que fijan, una parte lo respiran y lo que no respiran es lo que se transfiere al resto de los componentes del ecosistema. Los humanos consumimos el 60 por ciento de todo lo que se fija en el planeta. Cuando cosechamos algodón, cuando comemos un bife, estamos comiendo una parte de la productividad primaria. Yo lo que estudio es cómo la diversidad de especies de plantas afecta ese proceso.

 

–¿Y qué se ve?

–Se ve que, si uno pierde especies vegetales en un ecosistema, la capacidad de fijar carbono y la productividad primaria de ese ecosistema disminuye. Ese es un patrón que está bastante evidenciado.

 

–¿Por qué ocurre eso?

–Hay tres mecanismos. Uno es la complementariedad de nicho, que dice que las distintas especies usan distintos recursos. En el ejemplo que yo estudio, con experimentos en Patagonia, lo que hay básicamente son pastos y arbustos. Los pastos tienen raíces superficiales y toman el agua de los primeros 30 centímetros de profundidad. Los arbustos tienen raíces profundas y toman el agua hasta 1,20 o 1,50 m. Si uno tiene un sistema sin pastos, sólo se usa el agua de abajo. Si uno tiene un sistema sin arbustos, sólo usa la de arriba. Si uno tiene ambas, usa el agua que está en todo el perfil del suelo. Ese es uno de los mecanismos. El segundo mecanismo son interacciones positivas entre los dos primeros. Entonces otra vez, en el modelo que yo estudio, se establecen interacciones positivas entre pastos y arbustos. Es un sistema árido, y los arbustos disminuyen el estrés hídrico que sufren los pastos, hacen como un efecto de protección física. Un sistema que sólo tiene pastos tiene un estrés hídrico mayor que en un sistema con pastos y arbustos.

 

–¿Por qué?

–Se puede pensar con lo que pasa con el viento. En un sistema sin arbustos, pasa mucho más libremente. El viento entonces seca la capa de agua y hay menos. Los arbustos funcionan como una especie de freno al viento: bajo los arbustos hay entonces un montón de materia orgánica y un montón de nutrientes. Si usted levanta un arbusto y mira alrededor, está lleno de bichos; si se aleja, está lleno de piedras y es seco. Alrededor de los arbustos hay un efecto de fertilización que no está en el suelo desnudo. El tercer mecanismo es más difícil.

 

–A ver...

–No es la diversidad de especies en sí lo que influye, sino la probabilidad de encontrar la especie más productiva. No importa en realidad el número de especies, sino que lo que importa es qué especies se están perdiendo. Lo que importa es la identidad de las especies y no su número. En los otros dos mecanismos que le comenté, lo más importante es el número; en éste es la identidad. La probabilidad de encontrar a una especie particular que sea positiva aumenta con el número de especies. Por eso se confunde si lo importante es la identidad o es el número. Yo un poco lo que hago es estudiar la complementariedad de nichos entre las especies en Patagonia. Hice un experimento, parte en campo y parte en laboratorio, y por último quería ver cuál de esos tres mecanismos era el más positivo. De manera que estuve trabajando durante mucho tiempo en el campo, otra buena cantidad de tiempo en el laboratorio...

 

–Y a su vez interactúa con los que hacen modelos meteorológicos globales.

–Claro. Volviendo al esquema principal que le comenté, el otro componente es el que hago con los meteorólogos, que tiene que ver con la relación entre clima y diversidad. Ahí uso otro sistema de estudios, que son dos bacterias marinas que hacen fotosíntesis. Son organismos muy chiquititos: una bacteria al lado de un grano de arena es como un grano de arena para una pelota de fútbol. Estas bacterias hacen fotosíntesis y viven en todos los océanos del mundo. Como necesitan de la luz, viven en la primera capa del océano. Lo que yo hice ahí fue juntar una base de datos de gente que había vivido en cruceros y tomaba muestras de estas bacterias, y después con la computadora armé un modelo que puede predecir la abundancia en base a la luz y la temperatura. Como los satélites estiman luz y temperatura para todo el Globo, se puede hacer un mapa de la abundancia y distribución de estas bacterias a escala planetaria. Para que tenga una idea de la abundancia, por cada estrella del universo hay un millón de estas bacterias.

 

–Son bastantes.

–Sí, realmente muchísimas. Lo más interesante que hicimos en ese trabajo fue cambiar de un modelo cualitativo a un modelo cuantitativo. En general, la comunidad científica que estudia estos organismos sabía dónde estaban y sabía que había muchos y más o menos se podían dibujar los límites en un mapa Global; nosotros hicimos esto pero de una forma cuantitativa. Así, llegamos a un número que tiene una variabilidad un poco más ajustada y que produce mapas más precisos.

 

–¿Y qué se deduce de los resultados de la distribución?

–La distribución es el resultado de nuestra investigación. La deducción no está hecha tanto sobre distribución como sobre lo que se llama el “modelo de nichos”. Esa ecuación en la que yo puedo predecir la abundancia en función de la luz y la temperatura se conoce como modelo de nichos. De alguna manera, refleja muchas de las cosas que se saben y las cuantifica. Una de las cosas interesantes que salió de analizar esas curvas es que la luz tiene un efecto menos importante de lo que se esperaba. De las cosas que se pueden hacer con ese mapa, es una estimación de cuánto carbono y cuánto oxígeno se libera en el océano por estas dos bacterias. Una de cada diez moléculas de dióxido de carbono que se fijan en la tierra la fijan estas dos bacterias. El próximo paso sería tratar de introducir esta estimación de las bacterias en un modelo biogeoquímico global para poder entender mejor el ciclo del carbono.

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