Ser Humano y Ecosistema: eco-dependencia. Paloma Alcorlo

PALOMA ALCORLO PAGÉS
Departamento de Ecología
Laboratorio de
Socio-Ecosistemas
Madrid, 18 de junio de 2015

Serhumanoyecosistemas:eco-dependencia
Qué es la Ecología
Organización y tipos de ecosistemas
Funcionamiento de los ecosistemas
Servicios de los ecosistemas
Evaluación de los servicios en España
Biodiversidad y servicios vs Economía verde

Qué es la Ecología
1.

1. QUÉ ES LA ECOLOGÍASerhumanoyecosistemas:eco-dependencia
La Ecología es una Ciencia
“Conocimiento cierto de la realidad por sus principios y causas”
La ecología no es una opción política, ni una postura ética, ni una actitud
ciudadana.
𝐻0:𝜇1 = ⋯ = 𝜇 𝑟 = 𝜇
𝐻 𝑎:∃𝑖, 𝑗
𝜇 𝑖 ≠ 𝜇 𝑗

La ecología comienza como ciencia centrándose en las interacciones como
causa de la abundancia y distribución de los organismos.
El estudio de las
interacciones evidencia
la necesidad de
considerar los
ecosistemas en su
conjunto como objeto
de estudio en sí mismo
y para comprender la
abundancia y
distribución de los
organismos.

Los ecosistemas son sistemas complejos:
red de componentes heterogéneos que interactúan de modo no lineal, originando
comportamientos emergentes

Rara vez los ecosistemas son
sencillos (pueden serlo algunas
interacciones).
Dependiendo de las escalas
temporales, pueden ser tratados
como sistemas complejos o
sistemas complejos adaptativos.
Un sistema es un conjunto de unidades que interactúan y forman un todo integrado.
Propiedades emergentes

Estado líquido del agua
(componentes: moléculas de
agua)
Un tornado
(componentes:
moléculas de aire)
La vida
(componentes: átomos de C, N, H,
O, etc.)
El pensamiento
(componentes:
neuronas)
Fenómenos de
masas
(componentes:
personas)
Propiedades emergentes

Autoorganización:
proceso en el que la organización interna de un sistema aumenta de complejidad
sin ser guiado por ningún agente externo.

Escalas espaciales
Sistema homogéneo Sistema heterogéneo
La decisión fundamental del ecólogo es la definición del sistema a estudiar (que a
menudo es un subsistema dentro del ecosistema), lo que implica una escala y un nivel
jerárquico.

Flujo de energía en los ecosistemas
La energía procede inicialmente del Sol…..
Luz
solar
…
…
Herbívoros
Detritívoros
Depreda
dores
Depreda
dores
Productores
…en cada paso de un nivel trófico a otro se disipa en torno a un 90% de la energía. Esta
disipación limita la complejidad del ecosistema y la cantidad de niveles tróficos posibles.

Organización y tipos de
ecosistemas
2.

2. ORGANIZACIÓN ECOSISTEMASSerhumanoyecosistemas:eco-dependencia
Desarrollo de los ecosistemas
Sistema Complejo
(Ecosistema)H2O, CO2, Minerales
Radiación Solar
Temperatura,
Humedad
Salinidad,
pH,
Presión,
Etc.
Recursos:
Elementos desorganizados
(C, N, H, O, etc.)
Energía
Condiciones

Propagación de energía en forma de ondas electromagnéticas
Ultravioleta
< 360 nm
Infrarrojo
>760
R.F.A (Radiación Fotosintéticamente Activa)
380 – 720 nm
Radiación

1,94-1,99 cal/cm2min -1Energía solar incidente plano
vertical atmósfera terrestre
70% Absorbido
Radiación
(Albedo)

Radiación
Fuente: Smith & Smith, 2002
Gran parte de la radiación de onda corta recibida es reemitida como onda larga (70%) :
Emitido por atmósfera (66%), superficie terrestre (21%)

Radiación
El flujo saliente de la superficie es del… ¡133%!
5% Convección
24% Calor latente
104% Radiación de onda larga

Radiación
Esto se explica por el “efecto invernadero”:
Elevada “recirculación energética”: La atmósfera reemite un 88% de la constante solar, como onda
larga a la superficie (133% reemitido=88+45).

Radiación
La radiación solar se distribuye de acuerdo con la latitud

Temperatura
Patrón latitudinal

Existen mecanismos que redistribuyen el calor
2. ORGANIZACIÓN ECOSISTEMAS
Radiación y Temperatura
• Circulación General
de la Atmósfera
La redistribución calienta los polos, enfría los trópicos y afecta asimétricamente a
las costas de latitudes medias
• Circulación General
Oceánica

Temperatura
• Gradientes térmicos altitudinales:
Organización en pisos de vegetación
Escalas locales y regionales
• Inversiones térmicas:
Frecuencia y severidad de heladas
superior en fondos de valle
• Distancia al mar:
Inercia térmica del agua,
contrastes diarios (brisas) y
estacionales

Precipitaciones
www.climate-charts.com
Limitante a todas las escalas en sistemas terrestres

Precipitaciones
Escalas locales y regionales
• Efecto Föhn
Barlovento Sotavento

Sistema Complejo
(Ecosistema)H2O, CO2, Minerales
Radiación Solar
Temperatura,
Humedad
Salinidad,
pH,
Presión,
Etc.
Recursos:
Elementos desorganizados
(C, N, H, O, etc.)
Energía
Condiciones
¿Qué otras variables ambientales y condiciones influencian
los ecosistemas?

Suelos
Clima
Litología (composición, pH)
Geomorfología
Salinidad
Interacciones con edafofauna y vegetación

BIOMAS y ECOSISTEMAS

Bosque tropical lluvioso

Bosque tropical seco

Sabana tropical

Desierto

Bosque y matorral mediterráneo

Bosque templado

Estepas y praderas

Bosque boreal (Taiga)

Tundra

Alta montaña (“falso bioma”)

Funcionamiento de los
ecosistemas
3.

3. FUNCIONAMIENTO ECOSISTEMASSerhumanoyecosistemas:eco-dependencia
• Ciclos biogeoquímicos
• Producción primaria
• Producción secundaria
• Comunidades y Biodiversidad

Ciclos biogeoquímicos
1- Ciclo del agua
2- Ciclos “atmosféricos”: C y N
3- Ciclos “sedimentarios”: P
4- Ciclos “sedimentario-gaseosos”: S
Rutas seguidas por elementos químicos o moléculas de interés ecológico a
través de los diferentes compartimentos bióticos y abióticos de la ecosfera

Ciclo del agua

Ciclo del C

Ciclo del N

Ciclo del P

Ciclo del S

3. FUNCIONAMIENTO ECOSISTEMAS
Producción Primaria. Conceptos
La producción primaria es la biomasa fabricada por los
autótrofos.
Se expresa en unidades energéticas, aunque
también puede referirse a unidades de masa.
• Producción primaria bruta: energía total fijada por
fotosíntesis o quimiosíntesis.
• Producción primaria neta: energía almacenada. Es
decir, descontada la respiración
PPN=PPB-Rautótrofos
La producción primaria es, esencialmente, la fotosíntesis
LUZ + H2O + Minerales + CO2 M. ORGÁNICA

Producción Primaria. Patrones Globales.
110-120 x 109
50-60 x 109
PPN(Tm/año)Los sistemas acuáticos son, en general, poco productivos
Sistemas Acuáticos vs. Sistemas Terrestres

Producción Primaria. Patrones Globales.
Sistemas Acuáticos
La PPN se asocia a márgenes continentales y mares poco profundosLa PPN se asocia a márgenes continentales y mares poco profundos

Producción Primaria. Patrones Generales
La PPN se asocia a márgenes continentales y mares poco profundosEl patrón geográfico de Productividad muestra poca relación con la Latitud
Sistemas Terrestres
Tanto en ecosistemas acuáticos como
terrestres, los sistemas con más
biomasa y los más diversos, son también
los más productivos

PPN capturada por el ser humano
Haberl et al. (2007).
La apropiación humana de la producción primaria neta del planeta, que mide el impacto
agregado del uso de la tierra sobre la biomasa disponible cada año en los ecosistemas,
alcanza cifras de entre el 20 y el 40% (Carpintero 2007)

El acaparamiento de PPN se basa en
fuertes inversiones de energía no solar
destinada a hacer viables agrosistemas
basados en especies muy vulnerables.
La PPN aprovechable por el hombre
aumenta, pero la PPN global se reduce.
Consecuencias de la intensificación
Evolución del coste energético de
una caloría alimenticia

Producción Secundaria. Conceptos.
La producción secundaria (PS) es la biomasa
almacenada por los heterótrofos
Niveles Tróficos
• Productores primarios (Autótrofos)
• Consumidores primarios (= herbívoros)
• Consumidores secundarios, terciarios (= carnívoros)
• Descomponedores (=Detritívoros)
Coprófagos (comen heces o excrementos).
Saprófagos (materia en descomposición).
Carroñeros (comen carroña, restos de animales muertos).
Modalidades de adquisición de la
materia orgánica en un ecosistema

Comunidades y diversidad.
H= -∑ Pi lnPi

La composición de una comunidad depende de
filtros a diferentes niveles.

• La heterogeneidad espacial implica más capacidad de respuesta frente a cambios y
perturbaciones.
• La diversidad implica más capacidad de respuesta frente a cambios y
perturbaciones.
• Más grupos funcionales operando a distintas escalas incrementan la resiliencia.
Resiliencia

Redes tróficas
Comunidades, diversidad.
La longitud de las redes tróficas es, en general, corta. En la mayoría, la máxima son 3
ó 4 pasos niveles.

Servicios de los
ecosistemas:
relaciones entre
ecosistemas y bienestar
humano
4.

4. SERVICIOS Y BIENESTAR HUMANOSerhumanoyecosistemas:eco-dependencia
Es difícil pensar en cualquier actividad de nuestra vida cotidiana que no
dependa de la naturaleza o la afecte de algún modo

Pero ... con la ampliación del estilo de vida urbano, estamos perdiendo poco
a poco la percepción de nuestras profundas conexiones con la naturaleza
“AMNESIA ECOLÓGICA”

0 20 40 60 80
Conservar la biodiversidad
es una obligación moral
La biodiversidad produce
bienestar psicológico
La biodiversidad produce
servicios de abastecimiento
(alimento, medicinas…)
% Población2007
2010
Hay que preservar los valores de la
naturaleza por el derecho a existir
de las especies y de los ecosistemas.
VISIÓN TRADICIONAL DE LAS POLITICAS DE
CONSERVACIÓN

NECESITAMOS CAMBIAR LAS POLÍTICAS DE
CONSERVACIÓN
Se justifica la conservación
de los ecosistemas y la
biodiversidad porque de
sus servicios depende el
bienestar humano.
… POR SU VALOR INSTRUMENTAL

VALOR
INSTRUMENTAL
VALOR
INTRÍNSECO
FUNCIONES
ECOLÓGICAS
(p. ej. Productividad
primaria neta)
SERVICIOS
ECOSISTEMAS
(p.ej. Regulación
climática)
BIENESTAR
HUMANO
(p. ej. salud)
Instituciones
Ordenación
delterritorio
UN PARADIGMA COMPLEMENTARIO A LAS POLÍTICAS DE
CONSERVACIÓN PARA SUPERAR LA AMNESIA ECOLÓGICA

Regulación
Beneficios indirectos
obtenidos de la regulación de
los procesos ecosistémicos
Culturales
Beneficios no materiales
que obtiene la gente de
los ecosistemas
Abastecimiento
Productos obtenidos
directamente de los
ecosistemas
SERVICIOS DE LOS ECOSISTEMAS: contribuciones directas e indirectas de los
ecosistemas y su biodiversidad al bienestar humano.

LA IMPORTANCIA CRECIENTE DE LOS
SERVICIOS EN EL MUNDO ACADÉMICO
MA
(2001-2005)
TEEB
IPBES
Costanza et al.
(1997)
0
100
200
300
400
500
600
700
800
1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010
Año de publicación
Númerodepublicacionesen
Serviciosdelosecosistemas

LA EVALUACIÓN DE LOS ECOSISTEMAS DEL MILENIO
CUMBRE DEL MILENIO
(septiembre 2000)

La mayor
ecoauditoría al
planeta
http://www.millenniumassessment.org/

La evaluación más grande del estado de los ecosistemas de la tierra
• Preparada por 1360 expertos de 95 países
• Convocada en el año 2000 por el Secretario General de la ONU
• Autorizada por los gobiernos del mundo a través de 4 convenios internacionales

• De 24 servicios analizados, en 15 (65%), esta disminuyendo la capacidad de los
ecosistemas de suministrarlos.

Fanzo & Pronyk, 2009
Al menos 54 países no han hecho progresos o el
progreso es insuficiente para alcanzar el ODM1

Evaluación de los servicios
en España (EME)
5.

5. SERVICIOS EN ESPAÑASerhumanoyecosistemas:eco-dependencia
EVALUACIÓN DE LOS ECOSISTEMAS DEL MILENIO
DE ESPAÑA (EME)
www.ecomilenio.es
www.fundacion-biodiversidad.es

EVALUACIÓN DE LOS ECOSISTEMAS DEL MILENIO DE ESPAÑA (EME)
EL MARCO CONCEPTUAL PARA ABORDAR LA COMPLEJIDAD

2009 2013
(ongoing)
201220112010
Ecosystems &
biodiversity
Ecosystem
services & human
wellbeing
Direct & indirect
drivers of change
Spatial analysis
Future scenarios
Socio-cultural &
economic valuation
Integrativeanalysisand
responseoptions
Conceptual
framework
design
Biophysical side Social side
Project communication

 Network of researchers (National Research Council -CSIC-
and Universities): more than 60 researchers from 20
institutions.
 Ministries
 Regional Governments
 Spanish Observatory of Sustainability (OSE)
 Network of complementary projects
 Communication Unit
 International advisory board
 Other stakeholders (NGOs, enterprises, general population)
 Databases
 Cartographic data
 Literature review
 Expert panels
 Focus groups
 Workshops
 Interviews
 Questionnaires
TEAM
INFORMATION SOURCES
Marco participativo
Aproximación
interdisciplinar

14 TIPOS DE ECOSISTEMAS EN ESPAÑA
1
•Bosque y matorral esclerófilo
2
•Bosque mediterráneo continental
3
•Bosques atlánticos
4
•Montaña alpina
5
•Montaña mediterránea
6
•Zonas áridas
7
•Ecosistemas macaronésicos
8
•Agroecosistemas
9
•Marinos
10
•Ríos y riberas
11
•Lagos y humedales de interior
12
•Acuíferos
13
•Litoral
14
•Urbanos

EME HA EVALUADO 22 TIPOS DE SERVICIOS DE LOS ECOSISTEMAS

SÍNTESIS DE LA EVALUACIÓN DE LOS SERVICIOS DE LOS ECOSISTEMAS EN ESPAÑA
Durante los últimos 50
años se ha producido un
alarmante proceso de
degradación de los
servicios de regulación y
los culturales asociados a
los saberes de la población
rural y un incremento de
los servicios de
abastecimiento
tecnificado y sobre todo
de los culturales asociado
a la demanda urbana.

ECOSISTEMAS DE ESPAÑA Y LOS SERVICIOS QUE PROVEEN ESTÁN BAJO PRESIÓN
• Se ha degradado el 60% de los
humedales y artificializado el 60% de
litoral.
• Se ha degradado el 93% de los bosques
de riberas y se pierde un 5% anual de
praderas de Posidonia.
A nivel de toda España se han
degradado:
• El 63% de los servicios de
abastecimiento
• El 87% de los servicios de
regulación
• El 29% de los servicios
culturales.

EL 45% DE LOS SERVICIOS EVALUADOS SE HAN DEGRADADO O SE ESTÁN
UTILIZANDO INSOSTENIBLEMENTE
Los ecosistemas litorales, insulares y
acuáticos continentales son los que
se encuentran en un estado más
crítico en referencia a su capacidad
de suministrar servicios.

¿CUÁLES SON LAS PRINCIPALES PRESIONES QUE NOS HAN LLEVADO A ESTE ESTADO?
IMPULSORES DE CAMBIO
• Se refiere a cualquier factor que altera
directamente los ecosistemas. Son
factores naturales o inducidos por los
seres humanos que actúan de manera
inequívoca sobre los procesos biofísicos
de los ecosistemas y por tanto afectan al
flujo de servicios.
Impulsores
directos de
cambio
(efectos)
• Son factores y procesos sociopolíticos que
actúan de un modo más difuso alterando
los ecosistemas a través de su acción
sobre uno o más impulsores directos de
cambio.
Impulsores
indirectos
de cambio
(causas)

PRINCIPALES IMPULSORES DIRECTOS
Los cambios de usos del suelo es el impulsor directo más importante que
ha destruido o degradado ecosistemas seguido por la contaminación y la
explotación intensiva de servicios de abastecimiento en especial el agua y las
especies comerciales marinas.

DOS PROCESOS CLAVES QUE EXPLICAN LOS CAMBIOS DE USOS DE SUELO EN ESPAÑA:
EL ABANDONO RURAL Y LA INTENSIFICACIÓN
Cambio
intensidad
usos del suelo ha %
Intensificación 6.900.138 14%
Sin cambio
35.260.28
8 73%
Abandono 6.197.624 13%

EL PROCESO DE LITORALIZACIÓN Y VACIADO DE LAS PROVINCIAS DE
INTERIOR DEFINE EL CAMBIO POBLACIONAL SUFRIDO

EL DESARROLLO ECONÓMICO HA SEGUIDO UN PATRÓN PARECIDO AL
DEMOGRÁFICO

¿CON QUÉ ESTRATEGIAS Y ACCIONES PODEMOS INICIAR UN PROCESO DE TRANSICIÓN
A LA SOSTENIBILIDAD SOCIOECOLÓGICA DE ESPAÑA?

PRINCIPIO BÁSICO: LA FINITUD BIOFÍSICA DE NUESTRO PLANETA
En una sociedad democrática,
justa socialmente y sostenible
ambientalmente, la esfera
económica sólo tiene su razón de
ser desde la aceptación de los
fines ético-distributivos que la
fundamentan y formando parte
del sistema ecológico del que
depende.

5. SERVICIOS EN ESPAÑA
DESARROLLANDO LOS INSTRUMENTOS PARA LA TRANSICIÓN HACIA LA
SOSTENIBILIDAD: LA CAJA DE HERRAMIENTAS DE EME
¿¿ECONOMÍA VERDE??

Biodiversidad y servicios vs
“Economía verde”
6.

6. BIODIVERSIDAD SERVICIOS Y ECONOMÍA… ¿VERDE?Serhumanoyecosistemas:eco-dependencia
EL ENGAÑO DE LA ECONOMÍA VERDE
• Mercados de servicios-especies
• Habitat and species banking
• Pago por servicios
• Adquisición de tierras
• Incentivos
• Certificación ecológica
• Ecoturismo….

Mercados de servicios-especies
• Mercado floreciente de
granjeros que alquilan colmenas
para polinizar los cultivos
http://msue.anr.msu.edu/news/current_honey_bee_stocking_information_and_an_introduction_to_commercial_bu

Habitat and species banking
http://speciesbanking.com/
• Bancos de USA que ofrecen bonos para salvar a una especie o un espacio que
cotizan en bolsa con buenos intereses
http://www.ecosystemmarketplace.com/
Citibank, Merrill Lynch, HP Morgan Chase, City Group, Goldman Sachs….

Pago por servicios
• Mecanismos financieros para compensar ciertas actividades económicas, p.ej,
emisiones de CO2
Para controlar los bosques:
• Expropiación forzosa de tierras y
expulsión de las gentes
• Conflictos violentos, presencia de
cuerpos de seguridad
Empresa Global-Woods, alemana
http://wrm.org.uy/

Certificados de explotación sostenible
• La empresa multinacional
brasileña Vale paga
anualmente 1000
millones de $ para
mantener el sello de
explotación sostenible de
sus minas en la selva
amazónica
• Realiza reforestaciones
con…Eucaliptus para
luego….fabricar
biocombustibles

EL ESCARABAJO VERDE: Asedio a Doñana
27 may 2010
En el entorno de Doñana existen unos mil pozos ilegales que amenazan el
suministro hídrico de las marismas de este emblemático espacio protegido,
según fuentes de la administración andaluza

GRACIAS

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