Biodiversidad
Definición
Biodiversidad , un acrónimo de biológico (vida) y diversidad, generalmente se refiere a la variedad y variabilidad de la vida en la Tierra. Según el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), la biodiversidad generalmente mide la variación a nivel genético, de especies y del ecosistema. La biodiversidad terrestre tiende a ser mayor cerca del ecuador, lo que parece ser el resultado del clima cálido y la alta productividad primaria. La biodiversidad no está distribuida uniformemente en la Tierra, y es más rica en los trópicos. Estos ecosistemas de bosques tropicales cubren menos del 10 por ciento de la superficie de la tierra y contienen alrededor del 90 por ciento de las especies del mundo. La biodiversidad marina tiende a ser más alta a lo largo de las costas en el Pacífico occidental, donde la temperatura de la superficie del mar es más alta, y en la banda latitudinal media en todos los océanos. Hay gradientes latitudinales en la diversidad de especies. La biodiversidad en general tiende a agruparse en puntos de acceso,
Los rápidos cambios ambientales generalmente causan extinciones masivas. Se estima que más del 99.9 por ciento de todas las especies que alguna vez hayan vivido en la Tierra, que suman más de cinco mil millones de especies, se han extinguido. Las estimaciones sobre el número de especies actuales de la Tierra varían de 10 millones a 14 millones, de los cuales alrededor de 1,2 millones han sido documentados y más del 86 por ciento aún no se han descrito. Más recientemente, en mayo de 2016, los científicos informaron que se estima que hay 1 billón de especies en la Tierra actualmente con solo una milésima de uno por ciento descrito. La cantidad total de pares de bases de ADN relacionadas en la Tierra se estima en 5.0 x 10 y pesa 50 mil millones de toneladas. En comparación, se ha estimado que la masa total de la biosfera es de hasta 4 TtC (billones de toneladas de carbono). En julio de 2016,
La edad de la Tierra es de unos 4.540 millones de años. La evidencia indiscutible más temprana de la vida en la Tierra data de al menos hace 3.5 billones de años, durante la Era Eoarcheana luego de que una corteza geológica comenzara a solidificarse siguiendo al Haón Eón fundido anterior. Hay matfossils microbianos encontrados en piedra arenisca de 3.48 billones de años descubierta en Australia Occidental. Otra evidencia física temprana de una sustancia biogénica es el grafito en rocas meta-sedimentarias de 3.700 millones de años de antigüedad descubiertas en el oeste de Groenlandia. Más recientemente, en 2015, se encontraron "restos de vida biótica" en rocas de 4,100 millones de años en el oeste de Australia. Según uno de los investigadores, "si la vida surgiera relativamente rápido en la Tierra ... entonces podría ser común en el universo".
Desde que comenzó la vida en la Tierra, cinco grandes extinciones masivas y varios eventos menores han llevado a grandes y repentinas caídas en la biodiversidad. El eón fanerozoico (los últimos 540 millones de años) marcó un rápido crecimiento de la biodiversidad a través de la explosión del Cámbrico, un período durante el cual apareció por primera vez la mayoría de los phyla multicelulares. Los siguientes 400 millones de años incluyeron pérdidas masivas repetidas de biodiversidad clasificadas como eventos de extinción masiva. En el Carbonífero, el colapso del bosque lluvioso provocó una gran pérdida de vida vegetal y animal. El evento de extinción Pérmico-Triásico, hace 251 millones de años, fue el peor; la recuperación de vertebrados tomó 30 millones de años. El más reciente, el evento de extinción Cretácico-Paleógeno, ocurrió hace 65 millones de años y a menudo ha atraído más atención que otros porque ha resultado en la extinción de los dinosaurios.
El período desde la aparición de los humanos ha mostrado una reducción continua de la biodiversidad y una pérdida de diversidad genética que la acompaña. Llamada extinción del Holoceno, la reducción es causada principalmente por los impactos humanos, particularmente la destrucción del hábitat. Por el contrario, la biodiversidad tiene un impacto positivo en la salud humana de varias maneras, aunque se estudian algunos efectos negativos.
Las Naciones Unidas designaron 2011-2020 como el Decenio de las Naciones Unidas sobre la Diversidad Biológica.
Etimología
El término " diversidad biológica" fue utilizado por primera vez por el científico y conservacionista de la vida silvestre Raymond F. Dasmann en el libro de 1968 " A Different Kind of Country" que aboga por la conservación. El término fue ampliamente adoptado solo después de más de una década, cuando en la década de 1980 entró en uso común en la ciencia y la política ambiental. Thomas Lovejoy, en el prólogo del libro Conservation Biology, introdujo el término a la comunidad científica. Hasta entonces, el término "diversidad natural" era común, introducido por The Science Division of The Nature Conservancy en un importante estudio de 1975, "The Preservation of Natural Diversity". A principios de los años ochenta, el programa de Ciencias de TNC y su jefe, Robert E. Jenkins, Lovejoy y otros destacados científicos conservacionistas de ese momento en los Estados Unidos, defendieron el uso del término "diversidad biológica".
El concepto de biodiversidad contraída del término puede haber sido acuñado por WG Rosen en 1985 mientras se planificaba el Foro Nacional sobre Diversidad Biológica de 1986 organizado por el Consejo Nacional de Investigación (NRC). Apareció por primera vez en una publicación en 1988 cuando el sociobiólogo EO Wilson lo usó como el título de los procedimientos de ese foro.
Desde este período, el término ha logrado un uso generalizado entre biólogos, ecologistas, líderes políticos y ciudadanos preocupados.
Un término similar en los Estados Unidos es "patrimonio natural". Es anterior a los demás y es más aceptado por un público más amplio interesado en la conservación. Más amplio que la biodiversidad, incluye geología y accidentes geográficos.
Definiciones
La "biodiversidad" se usa con mayor frecuencia para reemplazar los términos más definidos y definidos desde hace mucho tiempo, la diversidad de especies y la riqueza de especies. Los biólogos a menudo definen la biodiversidad como la "totalidad de genes, especies y ecosistemas de una región". Una ventaja de esta definición es que parece describir la mayoría de las circunstancias y presenta una visión unificada de los tipos tradicionales de variedad biológica previamente identificados:
- diversidad taxonómica (generalmente medida a nivel de diversidad de especies)
- diversidad ecológica (a menudo vista desde la perspectiva de la diversidad de los ecosistemas)
- diversidad morfológica (que se deriva de la diversidad genética y la diversidad molecular)
- diversidad funcional (que es una medida del número de especies funcionalmente dispares dentro de una población (por ejemplo, diferentes mecanismos de alimentación, motilidad diferente, depredador vs presa, etc.))
Esta construcción multinivel es consistente con Datman y Lovejoy. Una definición explícita consistente con esta interpretación fue dada por primera vez en un documento de Bruce A. Wilcox encargado por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza y los Recursos Naturales (UICN) para la Conferencia Mundial de Parques Nacionales de 1982. La definición de Wilcox era "La diversidad biológica es la variedad de formas de vida ... en todos los niveles de los sistemas biológicos (es decir, molecular, organísmico, población, especie y ecosistema) ...". La Cumbre de la Tierra de las Naciones Unidas de 1992 definió la "diversidad biológica" como "la variabilidad entre los organismos vivos de todas las fuentes, incluidos, entre otros, los ecosistemas terrestres, marinos y otros ecosistemas acuáticos y los complejos ecológicos de los que forman parte: esto incluye la diversidad dentro especies,
La definición de un libro de texto es "variación de la vida en todos los niveles de la organización biológica".
La biodiversidad se puede definir genéticamente como la diversidad de alelos, genes y organismos. Estudian procesos como la mutación y la transferencia de genes que impulsan la evolución.
La medición de la diversidad en un nivel en un grupo de organismos puede no corresponder precisamente a la diversidad en otros niveles. Sin embargo, la diversidad taxonómica y ecológica de los tetrápodos (vertebrados terrestres) muestra una correlación muy estrecha.
Distribución
La biodiversidad no está distribuida uniformemente, sino que varía mucho en todo el mundo, así como dentro de las regiones. Entre otros factores, la diversidad de todos los seres vivos (biota) depende de la temperatura, la precipitación, la altitud, los suelos, la geografía y la presencia de otras especies. El estudio de la distribución espacial de organismos, especies y ecosistemas, es la ciencia de la biogeografía.
La diversidad consistentemente mide más alto en los trópicos y en otras regiones localizadas, como la Región Florística del Cabo, y más baja en las regiones polares en general. Las selvas tropicales que han tenido climas húmedos durante mucho tiempo, como el Parque Nacional Yasuní en Ecuador, tienen una biodiversidad particularmente alta.
Se cree que la biodiversidad terrestre es hasta 25 veces mayor que la biodiversidad oceánica. Un método recientemente descubierto pone el número total de especies en la Tierra en 8.7 millones, de los cuales se estima que 2.1 millones viven en el océano. Sin embargo, esta estimación parece representar insuficientemente la diversidad de microorganismos.
Gradientes latitudinales
Generalmente, hay un aumento en la biodiversidad desde los polos hasta los trópicos. Por lo tanto, las localidades en latitudes más bajas tienen más especies que localidades en latitudes más altas. Esto a menudo se conoce como el gradiente latitudinal en la diversidad de especies. Varios mecanismos ecológicos pueden contribuir al gradiente, pero el factor final detrás de muchos de ellos es la mayor temperatura media en el ecuador en comparación con la de los polos.
A pesar de que la biodiversidad terrestre disminuye desde el ecuador hasta los polos, algunos estudios afirman que esta característica no está verificada en los ecosistemas acuáticos, especialmente en los ecosistemas marinos. La distribución latitudinal de los parásitos no parece seguir esta regla.
En 2016, se propuso una hipótesis alternativa ("la biodiversidad fractal") para explicar el gradiente latitudinal de la biodiversidad. En este estudio, el tamaño del conjunto de especies y la naturaleza fractal de los ecosistemas se combinaron para aclarar algunos patrones generales de este gradiente. Esta hipótesis considera la temperatura, la humedad y la producción primaria neta (NPP) como las principales variables de un nicho del ecosistema y como el eje del hipervolumen ecológico. De esta forma, es posible construir hipervolúmenes fractales, cuya dimensión fractal se eleva hasta tres moviéndose hacia el ecuador.
Puntos calientes
Un punto crítico de biodiversidad es una región con un alto nivel de especies endémicas que ha experimentado una gran pérdida de hábitat. El término hotspot fue introducido en 1988 por Norman Myers. Mientras que los hotspots se extienden por todo el mundo, la mayoría son áreas forestales y la mayoría se encuentran en los trópicos.
La Mata Atlántica de Brasil se considera uno de esos puntos conflictivos, que contiene aproximadamente 20,000 especies de plantas, 1,350 vertebrados y millones de insectos, aproximadamente la mitad de los cuales no ocurren en ninguna otra parte. La isla de Madagascar y la India también son particularmente notables. Colombia se caracteriza por una alta biodiversidad, con la tasa más alta de especies por unidad de área en todo el mundo y tiene el mayor número de especies endémicas (especies que no se encuentran naturalmente en ningún otro lugar) de ningún país. Alrededor del 10% de las especies de la Tierra se pueden encontrar en Colombia, incluyendo más de 1,900 especies de aves, más que en Europa y América del Norte combinadas, Colombia tiene el 10% de las especies de mamíferos del mundo, el 14% de las especies de anfibios y el 18% de las especies de aves del mundo. Los bosques caducifolios secos de Madagascar y los bosques lluviosos de tierras bajas poseen una alta proporción de endemismo. Desde que la isla se separó del continente africano hace 66 millones de años, muchas especies y ecosistemas han evolucionado independientemente. Las 17,000 islas de Indonesia cubren 735,355 millas cuadradas (1,904,560 km) y contienen el 10% de las plantas con flores del mundo, el 12% de los mamíferos y el 17% de los reptiles, anfibios y aves, junto con casi 240 millones de personas. Muchas regiones de alta biodiversidad y / o endemismo surgen de hábitats especializados que requieren adaptaciones inusuales, por ejemplo, ambientes alpinos en montañas altas o turberas del norte de Europa. anfibios y aves, junto con casi 240 millones de personas. Muchas regiones de alta biodiversidad y / o endemismo surgen de hábitats especializados que requieren adaptaciones inusuales, por ejemplo, ambientes alpinos en montañas altas o turberas del norte de Europa. anfibios y aves, junto con casi 240 millones de personas. Muchas regiones de alta biodiversidad y / o endemismo surgen de hábitats especializados que requieren adaptaciones inusuales, por ejemplo, ambientes alpinos en montañas altas o turberas del norte de Europa.
La medición precisa de las diferencias en la biodiversidad puede ser difícil. El sesgo de selección entre los investigadores puede contribuir a la investigación empírica sesgada para las estimaciones modernas de la biodiversidad. En 1768, el reverendo Gilbert White observó sucintamente de su Selborne, Hampshire "toda la naturaleza está tan llena, que ese distrito produce la mayor variedad que es la más examinada".
Evolución e historia
La biodiversidad es el resultado de 3,5 mil millones de años de evolución. El origen de la vida no ha sido definitivamente establecido por la ciencia, sin embargo, algunas evidencias sugieren que la vida ya pudo haberse establecido bien unos pocos cientos de millones de años después de la formación de la Tierra. Hasta hace aproximadamente 600 millones de años, toda la vida consistía en microorganismos: arqueas, bacterias y protozoos y protistas unicelulares.
La historia de la biodiversidad durante el Fanerozoico (los últimos 540 millones de años), comienza con un rápido crecimiento durante la explosión del Cámbrico, un período durante el cual aparecieron casi todos los phylum de organismos multicelulares. Durante los próximos 400 millones de años más o menos, la diversidad de invertebrados mostró poca tendencia general y la diversidad de vertebrados muestra una tendencia exponencial global. Este aumento dramático en la diversidad estuvo marcado por pérdidas periódicas y masivas de diversidad clasificadas como eventos de extinción masiva. Una pérdida significativa ocurrió cuando las selvas tropicales colapsaron en el carbonífero. Lo peor fue el evento de extinción Pérmico-Triásico, hace 251 millones de años. Los vertebrados tardaron 30 millones de años en recuperarse de este evento.
El registro fósil sugiere que los últimos millones de años presentaron la mayor biodiversidad en la historia. Sin embargo, no todos los científicos respaldan este punto de vista, ya que existe incertidumbre sobre la fuerza del registro fósil debido a la mayor disponibilidad y preservación de secciones geológicas recientes. Algunos científicos creen que la corrección de los artefactos de muestreo, la biodiversidad moderna puede no ser muy diferente de la biodiversidad hace 300 millones de años, mientras que otros consideran que el registro fósil refleja razonablemente la diversificación de la vida. Las estimaciones de la diversidad de especies macroscópicas globales actuales varían de 2 millones a 100 millones, con una mejor estimación de cerca de 9 millones, la gran mayoría de los artrópodos. La diversidad parece aumentar continuamente en ausencia de selección natural.
Diversificación evolutiva
La existencia de una capacidad de carga global , que limita la cantidad de vida que puede vivir a la vez, se debate, así como la cuestión de si dicho límite también limitaría el número de especies. Si bien los registros de la vida en el mar muestran un patrón logístico de crecimiento, la vida en la tierra (insectos, plantas y tetrápodos) muestra un aumento exponencial de la diversidad. Como afirma un autor, "los tetratrópodos aún no han invadido el 64 por ciento de los modos potencialmente habitables y podría ser que sin la influencia humana la diversidad ecológica y taxonómica de los tetrápodos continuaría aumentando de manera exponencial hasta que la mayoría o todo el espacio ecológico disponible lleno."
También parece que la diversidad continúa aumentando con el tiempo, especialmente después de las extinciones masivas.
Por otro lado, los cambios a través del fanerozoico se correlacionan mucho mejor con el modelo hiperbólico (ampliamente utilizado en la biología de la población, la demografía y la macrosociología, así como la biodiversidad fósil) que con los modelos exponencial y logístico. Los últimos modelos implican que los cambios en la diversidad se guían por un feedback positivo de primer orden (más ancestros, más descendientes) y / o una retroalimentación negativa que surge de la limitación de recursos. El modelo hiperbólico implica una retroalimentación positiva de segundo orden. El patrón hiperbólico del crecimiento de la población mundial surge de una retroalimentación positiva de segundo orden entre el tamaño de la población y la tasa de crecimiento tecnológico. El carácter hiperbólico del crecimiento de la biodiversidad se puede explicar de manera similar mediante una retroalimentación entre la diversidad y la complejidad de la estructura de la comunidad.
La mayoría de los biólogos están de acuerdo, sin embargo, en que el período desde la emergencia humana es parte de una nueva extinción masiva, llamada el evento de extinción del Holoceno, causado principalmente por el impacto que los humanos están teniendo en el medio ambiente. Se ha argumentado que la tasa actual de extinción es suficiente para eliminar la mayoría de las especies en el planeta Tierra dentro de 100 años.
Con la Teoría de Diferenciación de Nichos relacionada con la Biodiversidad , Roberto Cazzolla Gatti propuso recientemente que las especies mismas son los arquitectos de la biodiversidad, al aumentar proporcionalmente el número de nichos potencialmente disponibles en un ecosistema dado. Este estudio condujo a la idea de que la biodiversidad es autocatalítica. Un ecosistema de especies interdependientes puede considerarse, por lo tanto, como un conjunto autocatalítico emergente (una red autosostenida de entidades mutuamente "catalíticas"), donde un (grupo de) especies permite la existencia de (es decir, crea nichos para) otras especies . Esta visión ofrece una posible respuesta a la pregunta fundamental de por qué tantas especies pueden coexistir en el mismo ecosistema.
Las nuevas especies son regularmente descubiertas (en promedio entre 5-10,000 especies nuevas cada año, la mayoría de ellas son insectos) y muchas, aunque descubiertas, aún no están clasificadas (se estima que casi el 90% de todos los artrópodos aún no están clasificados). La mayor parte de la diversidad terrestre se encuentra en los bosques tropicales y, en general, la tierra tiene más especies que el océano; alrededor de 8.7 millones de especies pueden existir en la Tierra, de las cuales aproximadamente 2.1 millones viven en el océano.
Servicios de ecosistema
El equilibrio de la evidencia
"Los servicios ecosistémicos son el conjunto de beneficios que los ecosistemas brindan a la humanidad". Las especies naturales, o biota, son las encargadas de todos los ecosistemas. Es como si el mundo natural fuera una enorme cuenta bancaria de activos de capital capaces de pagar dividendos sostenibles indefinidamente, pero solo si se mantiene el capital.
Estos servicios vienen en tres sabores:
- Servicios de aprovisionamiento que implican la producción de recursos renovables (p. Ej .: alimentos, madera, agua dulce)
- Servicios de regulación que son los que reducen el cambio ambiental (p. Ej .: regulación del clima, control de plagas / enfermedades)
- Los servicios culturales representan el valor y el disfrute humano (por ejemplo: estética del paisaje, patrimonio cultural, recreación al aire libre y significado espiritual)
Ha habido muchas afirmaciones sobre el efecto de la biodiversidad en estos servicios de los ecosistemas, especialmente en los servicios de aprovisionamiento y regulación. Después de una encuesta exhaustiva a través de literatura revisada por pares para evaluar 36 afirmaciones diferentes sobre el efecto de la biodiversidad en los servicios ecosistémicos, 14 de esos reclamos han sido validados, 6 demuestran apoyo mixto o no son compatibles, 3 son incorrectos y 13 carecen de evidencia suficiente para extraer conclusiones definitivas.
Servicios mejorados
Servicios de aprovisionamiento
Mayor diversidad de especies
- de plantas aumenta el rendimiento de forraje (síntesis de 271 estudios experimentales).
- de plantas (es decir, diversidad dentro de una sola especie) aumenta el rendimiento total del cultivo (síntesis de 575 estudios experimentales). Aunque otra revisión de 100 estudios experimentales informa evidencia mixta.
- de árboles aumenta la producción total de madera (Síntesis de 53 estudios experimentales). Sin embargo, no hay datos suficientes para llegar a una conclusión sobre el efecto de la diversidad de caracteres arbóreos en la producción de madera.
Servicios de regulación
Mayor diversidad de especies
- de peces aumenta la estabilidad del rendimiento de la pesca (Síntesis de 8 estudios observacionales)
- de enemigos de plagas naturales disminuye las poblaciones de plagas herbívoras (Datos de dos revisiones separadas; Síntesis de 266 estudios experimentales y observacionales; Síntesis de 18 estudios observacionales. Aunque otra revisión de 38 estudios experimentales encontró un apoyo mixto para esta afirmación, lo que sugiere que en casos de intragru- ocurre depredación, una sola especie depredadora a menudo es más efectiva
- de plantas disminuye la prevalencia de la enfermedad en las plantas (Síntesis de 107 estudios experimentales)
- de plantas aumenta la resistencia a la invasión de plantas (Datos de dos revisiones separadas; Síntesis de 105 estudios experimentales; Síntesis de 15 estudios experimentales)
- de plantas aumenta la captura de carbono, pero tenga en cuenta que este hallazgo solo se relaciona con la absorción real de dióxido de carbono y el almacenamiento no a largo plazo, ver más abajo; Síntesis de 479 estudios experimentales)
- las plantas aumentan la remineralización de nutrientes del suelo (Síntesis de 103 estudios experimentales)
- de plantas aumenta la materia orgánica del suelo (Síntesis de 85 estudios experimentales)
Servicios con evidencia mixta
Servicios de aprovisionamiento
- Ninguno hasta la fecha
Servicios de regulación
- La mayor diversidad de especies de plantas puede o no disminuir las poblaciones de plagas herbívoras. Los datos de dos revisiones separadas sugieren que una mayor diversidad disminuye las poblaciones de plagas (Síntesis de 40 estudios observacionales, Síntesis de 100 estudios experimentales). Una revisión encontró evidencia mixta (Síntesis de 287 estudios experimentales), mientras que otra encontró evidencia contraria (Síntesis de 100 estudios experimentales)
- La mayor diversidad de especies de animales puede o no disminuir la prevalencia de la enfermedad en esos animales (Síntesis de 45 estudios experimentales y observacionales), aunque un estudio de 2013 ofrece más apoyo demostrando que la biodiversidad puede de hecho aumentar la resistencia a enfermedades dentro de las comunidades animales, al menos en anfibios estanques. Se deben publicar muchos más estudios en apoyo de la diversidad para influir en el equilibrio de la evidencia, de manera que podamos establecer una regla general sobre este servicio.
- La mayor diversidad de especies y rasgos de las plantas puede o no aumentar el almacenamiento de carbono a largo plazo (Síntesis de 33 estudios observacionales)
- Una mayor diversidad de polinizadores puede o no aumentar la polinización (Síntesis de 7 estudios observacionales), pero una publicación de marzo de 2013 sugiere que el aumento de la diversidad de polinizadores nativos aumenta la deposición de polen (aunque no necesariamente el conjunto de frutos como los autores lo harán creer; extenso material suplementario).
Servicios obstaculizados
Servicios de aprovisionamiento
- La mayor diversidad de especies de plantas reduce la producción primaria (Síntesis de 7 estudios experimentales)
Servicios de regulación
- La mayor diversidad genética y de especies de varios organismos reduce la purificación de agua dulce (Síntesis de 8 estudios experimentales, aunque el intento de los autores de investigar el efecto de la diversidad detritívoros en la purificación de agua dulce no tuvo éxito debido a la falta de evidencia disponible (solamente 1 estudio observacional fue encontrado
Servicios de aprovisionamiento
- Efecto de la diversidad de especies de plantas en el rendimiento de biocombustibles (En una encuesta de la literatura, los investigadores solo encontraron 3 estudios)
- Efecto de la diversidad de especies de peces en el rendimiento de la pesquería (En una encuesta de la literatura, los investigadores solo encontraron 4 estudios experimentales y 1 estudio observacional)
Servicios de regulación
- Efecto de la diversidad de especies en la estabilidad del rendimiento de biocombustible (En una encuesta de la literatura, los investigadores no encontraron ningún estudio)
- Efecto de la diversidad de especies de plantas en la estabilidad del rendimiento de forraje (En una encuesta de la literatura, los investigadores solo encontraron 2 estudios)
- Efecto de la diversidad de especies de las plantas en la estabilidad del rendimiento del cultivo (En una encuesta de la literatura, los investigadores solo encontraron 1 estudio)
- Efecto de la diversidad genética de las plantas sobre la estabilidad del rendimiento del cultivo (En una encuesta de la literatura, los investigadores solo encontraron 2 estudios)
- Efecto de la diversidad en la estabilidad de la producción de madera (En una encuesta de la literatura, los investigadores no pudieron encontrar ningún estudio)
- Efecto de la diversidad de especies de taxones múltiples sobre el control de la erosión (En una encuesta de la literatura, los investigadores no pudieron encontrar ningún estudio; sin embargo, encontraron estudios sobre el efecto de la diversidad de especies y la biomasa de la raíz)
- Efecto de la diversidad en la regulación de inundaciones (En una encuesta de la literatura, los investigadores no pudieron encontrar ningún estudio)
- Efecto de la diversidad de especies y rasgos de las plantas sobre la humedad del suelo (En una encuesta de la literatura, los investigadores solo encontraron 2 estudios)
Otras fuentes han informado resultados algo contradictorios y en 1997, Robert Costanza y sus colegas informaron que el valor global estimado de los servicios de los ecosistemas (no capturados en los mercados tradicionales) es de 33 billones de dólares anuales.
Desde la edad de piedra, la pérdida de especies se ha acelerado por encima de la tasa basal promedio, impulsada por la actividad humana. Las estimaciones de las pérdidas de especies son a una tasa de 100 a 10.000 veces más rápida que la típica en el registro fósil. La biodiversidad también ofrece muchos beneficios no materiales, incluidos valores espirituales y estéticos, sistemas de conocimiento y educación.
Agricultura
La diversidad agrícola se puede dividir en dos categorías: diversidad intraespecífica, que incluye la variedad genética dentro de una sola especie, como la papa ( Solanum tuberosum ) que se compone de muchas formas y tipos diferentes (por ejemplo, en los EE. UU. Podrían comparar las papas Rojas con nuevas patatas o patatas moradas, todas diferentes, pero todas son parte de la misma especie, S. tuberosum ).
La otra categoría de diversidad agrícola se llama diversidad interespecífica y se refiere al número y tipos de diferentes especies. Pensando en esta diversidad, podemos observar que muchos pequeños agricultores cultivan muchos cultivos diferentes, como las papas y también las zanahorias, los pimientos, la lechuga, etc.
La diversidad agrícola también se puede dividir por si se trata de diversidad "planificada" o diversidad "asociada". Esta es una clasificación funcional que imponemos y no una característica intrínseca de la vida o la diversidad. La diversidad planificada incluye los cultivos que un agricultor ha fomentado, plantado o criado (por ejemplo, cultivos, cubiertas, simbiontes y ganado, entre otros), que pueden contrastarse con la diversidad asociada que llega entre los cultivos, sin invitación (por ejemplo, herbívoros, especies de malezas y patógenos, entre otros).
El control de la biodiversidad asociada es uno de los grandes desafíos agrícolas que enfrentan los agricultores. En las granjas de monocultivos, el enfoque generalmente es erradicar la diversidad asociada utilizando un conjunto de plaguicidas biológicamente destructivos, herramientas mecanizadas y técnicas de ingeniería transgénicas, y luego rotar los cultivos. Aunque algunos agricultores de policultivos utilizan las mismas técnicas, también emplean estrategias integradas de control de plagas y estrategias que requieren más mano de obra, pero en general son menos dependientes del capital, la biotecnología y la energía.
La diversidad de cultivos interespecífica es, en parte, responsable de ofrecer variedad en lo que comemos. La diversidad intraespecífica, la variedad de alelos dentro de una sola especie, también nos ofrece opciones en nuestras dietas. Si una cosecha falla en un monocultivo, dependemos de la diversidad agrícola para replantar la tierra con algo nuevo. Si un cultivo de trigo es destruido por una plaga, podemos plantar una variedad más resistente de trigo al año siguiente, dependiendo de la diversidad intraespecífica. Podemos renunciar a la producción de trigo en esa área y plantar una especie completamente diferente, confiando en la diversidad interespecífica. Incluso una sociedad agrícola que principalmente cultiva monocultivos, depende de la biodiversidad en algún momento.
- La plaga de la papa en Irlanda de 1846 fue un factor importante en la muerte de un millón de personas y la emigración de alrededor de dos millones. Fue el resultado de plantar solo dos variedades de papa, ambas vulnerables a la plaga, Phytophthora infestans , que llegaron en 1845
- Cuando el virus del achaparramiento arrocero golpeó campos de arroz desde Indonesia hasta la India en la década de 1970, se probaron 6,273 variedades para detectar resistencia. Solo una era resistente, una variedad india y conocida por la ciencia solo desde 1966. Esta variedad forma un híbrido con otras variedades y ahora se cultiva ampliamente.
- La roya del café atacó las plantaciones de café en Sri Lanka, Brasil y América Central en 1970. Se encontró una variedad resistente en Etiopía. Las enfermedades son en sí mismas una forma de biodiversidad.
El monocultivo fue un factor que contribuyó a varios desastres agrícolas, incluido el colapso de la industria vitivinícola europea a fines del siglo XIX y la epidemia de tizón de la hoja del maíz del sur de los Estados Unidos en 1970.
Aunque aproximadamente el 80 por ciento del suministro de alimentos de los humanos proviene de solo 20 tipos de plantas, los humanos usan al menos 40,000 especies. Muchas personas dependen de estas especies para obtener alimentos, refugio y ropa. La biodiversidad que sobrevive en la Tierra proporciona recursos para aumentar la gama de alimentos y otros productos adecuados para el uso humano, aunque la tasa de extinción actual reduce ese potencial.
Salud humana
La relevancia de la biodiversidad para la salud humana se está convirtiendo en un problema político internacional, ya que la evidencia científica se basa en las implicaciones de la pérdida de biodiversidad en la salud mundial. Este problema está estrechamente relacionado con el cambio climático, ya que muchos de los riesgos de salud previstos del cambio climático están asociados a cambios en la biodiversidad (por ejemplo, cambios en las poblaciones y distribución de vectores de enfermedades, escasez de agua dulce, impactos en la biodiversidad agrícola y alimentos recursos, etc.). Esto se debe a que las especies con mayor probabilidad de desaparecer son aquellas que amortiguan la transmisión de enfermedades infecciosas, mientras que las especies que sobreviven tienden a ser las que aumentan la transmisión de la enfermedad, como la del Virus del Oeste del Nilo, la enfermedad de Lyme y Hantavirus, según un estudio realizado -es autor de Felicia Keesing, ecologista de Bard College y Drew Harvell,
La creciente demanda y falta de agua potable en el planeta presenta un desafío adicional para el futuro de la salud humana. En parte, el problema radica en el éxito de los proveedores de agua para aumentar los suministros y el fracaso de los grupos que promueven la preservación de los recursos hídricos. Si bien la distribución de agua limpia aumenta, en algunas partes del mundo sigue siendo desigual. Según la Organización Mundial de la Salud (2018), solo el 71% de la población mundial utilizaba un servicio de agua potable de gestión segura.
Algunos de los problemas de salud influenciados por la biodiversidad incluyen la salud alimentaria y la seguridad nutricional, las enfermedades infecciosas, la ciencia médica y los recursos medicinales, la salud social y psicológica. También se sabe que la biodiversidad tiene un papel importante en la reducción del riesgo de desastres y en los esfuerzos de socorro y recuperación después de un desastre.
La biodiversidad proporciona un soporte crítico para el descubrimiento de fármacos y la disponibilidad de recursos medicinales. Una proporción significativa de medicamentos se deriva, directa o indirectamente, de fuentes biológicas: al menos el 50% de los compuestos farmacéuticos en el mercado estadounidense provienen de plantas, animales y microorganismos, mientras que alrededor del 80% de la población mundial depende de medicamentos. de la naturaleza (utilizado en la práctica médica moderna o tradicional) para la atención primaria de salud. Solo una pequeña fracción de las especies silvestres ha sido investigada para determinar su potencial médico. La biodiversidad ha sido fundamental para los avances en el campo de la biónica. La evidencia del análisis de mercado y la ciencia de la biodiversidad indica que la disminución en el producto del sector farmacéutico desde mediados de la década de 1980 se puede atribuir a un alejamiento de la exploración de productos naturales (" los productos naturales tienen una larga historia de apoyo a importantes innovaciones económicas y sanitarias. Los ecosistemas marinos son particularmente importantes, aunque la bioprospección inadecuada puede aumentar la pérdida de biodiversidad, así como violar las leyes de las comunidades y los estados de los que se toman los recursos. los productos naturales tienen una larga historia de apoyo a importantes innovaciones económicas y sanitarias. Los ecosistemas marinos son particularmente importantes, aunque la bioprospección inadecuada puede aumentar la pérdida de biodiversidad, así como violar las leyes de las comunidades y los estados de los que se toman los recursos.
Negocios e industria
Muchos materiales industriales se derivan directamente de fuentes biológicas. Estos incluyen materiales de construcción, fibras, tintes, caucho y aceite. La biodiversidad también es importante para la seguridad de recursos como el agua, la madera, el papel, la fibra y los alimentos. Como resultado, la pérdida de biodiversidad es un factor de riesgo significativo en el desarrollo empresarial y una amenaza para la sostenibilidad económica a largo plazo.
Ocio, valor cultural y estético
La biodiversidad enriquece las actividades de ocio como el senderismo, la observación de aves o el estudio de la historia natural. La biodiversidad inspira a músicos, pintores, escultores, escritores y otros artistas. Muchas culturas se ven a sí mismas como una parte integral del mundo natural que les exige respetar a otros organismos vivos.
Las actividades populares como la jardinería, el mantenimiento de los recursos pesqueros y la recolección de especímenes dependen en gran medida de la biodiversidad. El número de especies involucradas en tales actividades es de decenas de miles, aunque la mayoría no ingresa al comercio.
Las relaciones entre las áreas naturales originales de estos animales y plantas a menudo exóticos y coleccionistas comerciales, proveedores, reproductores, propagadores y quienes promueven su comprensión y disfrute son complejas y poco entendidas. El público en general responde bien a la exposición a organismos raros e inusuales, lo que refleja su valor inherente.
Filosóficamente podría argumentarse que la biodiversidad tiene un valor estético y espiritual intrínseco para la humanidad en sí misma . Esta idea puede usarse como un contrapeso a la noción de que los bosques tropicales y otros reinos ecológicos solo son dignos de conservación debido a los servicios que brindan.
Servicios ecológicos
La biodiversidad respalda muchos servicios ecosistémicos:
Juega un papel en la regulación de la química de nuestra atmósfera y el suministro de agua. La biodiversidad está directamente involucrada en la purificación del agua, el reciclaje de nutrientes y la disponibilidad de suelos fértiles. Los experimentos con entornos controlados han demostrado que los seres humanos no pueden construir fácilmente ecosistemas para satisfacer las necesidades humanas; por ejemplo, la polinización de insectos no se puede imitar, aunque ha habido intentos de crear polinizadores artificiales utilizando vehículos aéreos no tripulados. La actividad económica de la polinización por sí sola representó entre $ 2,1-14,6 billones en 2003.
Numero de especies
Según Mora y sus colegas, el número total de especies terrestres se estima en alrededor de 8,7 millones, mientras que el número de especies oceánicas es mucho menor, se estima en 2,2 millones. Los autores señalan que estas estimaciones son más fuertes para organismos eucarióticos y probablemente representan el límite inferior de la diversidad de procariotas. Otras estimaciones incluyen:
- 220,000 plantas vasculares, estimadas utilizando el método de relación especie-área
- 0.7-1 millones de especies marinas
- 10-30 millones de insectos; (de aproximadamente 0.9 millones que conocemos hoy)
- 5-10 millones de bacterias;
- 1.5-3 millones de hongos, estimaciones basadas en datos de los trópicos, sitios no tropicales a largo plazo y estudios moleculares que han revelado la especiación críptica. Se habían documentado unas 0.075 millones de especies de hongos en 2001)
- 1 millón de ácaros
- No se conoce con certeza el número de especies microbianas, pero la Expedición Global de Muestreo Oceánico aumentó drásticamente las estimaciones de la diversidad genética mediante la identificación de una enorme cantidad de genes nuevos de muestras de plancton cerca de la superficie en diversos lugares marinos, inicialmente durante el período 2004-2006. Los resultados pueden eventualmente causar un cambio significativo en la forma en que la ciencia define las especies y otras categorías taxonómicas.
Dado que la tasa de extinción ha aumentado, muchas especies existentes pueden extinguirse antes de que se describan. No es de extrañar que en la animalia, los grupos más estudiados sean las aves y los mamíferos, mientras que los peces y los artrópodos son los grupos de animales menos estudiados.
Medición de la biodiversidad
Tasas de pérdida de especies
Durante el siglo pasado, las disminuciones en la biodiversidad se han observado cada vez más. En 2007, el Ministro Federal de Medio Ambiente alemán, Sigmar Gabriel, citó estimaciones que hasta el 20% de todas las especies se extinguirán para el año 2050. De éstas, aproximadamente una octava parte de las especies de plantas conocidas están en peligro de extinción. Las estimaciones llegan a 140,000 especies por año (según la teoría del área de la especie). Esta cifra indica prácticas ecológicas insostenibles, porque pocas especies emergen cada año. Casi todos los científicos reconocen que la tasa de pérdida de especies es mayor ahora que en cualquier otro momento en la historia de la humanidad, con extinciones que ocurren a tasas cientos de veces más altas que las tasas de extinción de fondo. A partir de 2012, algunos estudios sugieren que el 25% de todas las especies de mamíferos podrían extinguirse en 20 años.
En términos absolutos, el planeta ha perdido el 58% de su biodiversidad desde 1970 según un estudio de 2016 del World Wildlife Fund. The Living Planet Report 2014 afirma que "el número de mamíferos, aves, reptiles, anfibios y peces en todo el mundo es, en promedio, aproximadamente la mitad del tamaño que tenía hace 40 años". De ese número, el 39% representa la vida silvestre terrestre desaparecida, el 39% de la fauna marina desapareció y el 76% de la vida silvestre de agua dulce desapareció. La biodiversidad recibió el mayor golpe en América Latina, cayendo en picado en un 83 por ciento. Los países de ingresos altos mostraron un aumento del 10% en la biodiversidad, que fue cancelada por una pérdida en los países de bajos ingresos. Esto a pesar del hecho de que los países de altos ingresos utilizan cinco veces los recursos ecológicos de los países de bajos ingresos,
Un estudio de 2017 publicado en PLOS One descubrió que la biomasa de la vida de los insectos en Alemania había disminuido en tres cuartas partes en los últimos 25 años. Dave Goulson, de la Universidad de Sussex, afirmó que su estudio sugería que los humanos "parecen estar haciendo grandes extensiones de tierra inhóspitas para la mayoría de las formas de vida, y actualmente están en camino al Armageddon ecológico. Si perdemos los insectos, todo se colapsará".
Amenazas
En 2006, muchas especies fueron clasificadas formalmente como raras o en peligro o amenazadas; además, los científicos han estimado que hay millones de especies más en peligro que no han sido formalmente reconocidas. Alrededor del 40 por ciento de las 40.177 especies evaluadas según los criterios de la Lista Roja de la UICN figuran ahora como amenazadas de extinción, un total de 16.119.
Jared Diamond describe un "Cuarteto del Mal" de destrucción de hábitat, exceso, especies introducidas y extinciones secundarias. Edward O. Wilson prefiere el hipopótamo acrónimo, de pie para H abitat destrucción, I nvasive especies, P a contaminación, exceso humano P oblación y Over-cosecha. La clasificación más autorizada actualmente en uso es la Clasificación de amenazas directas de la UICN, que ha sido adoptada por las principales organizaciones internacionales de conservación, como la US Nature Conservancy, World Wildlife Fund, Conservation International y BirdLife International.
Destrucción del habitát
La destrucción del hábitat ha jugado un papel clave en las extinciones, especialmente en relación con la destrucción de los bosques tropicales. Los factores que contribuyen a la pérdida de hábitats incluyen: consumo excesivo, superpoblación, cambio en el uso de la tierra, deforestación, contaminación (contaminación del aire, contaminación del agua, contaminación del suelo) y calentamiento global o cambio climático.
El tamaño del hábitat y el número de especies están sistemáticamente relacionados. Las especies físicamente más grandes y las que viven en latitudes más bajas o en bosques u océanos son más sensibles a la reducción en el área de hábitat. La conversión a ecosistemas estandarizados "triviales" (p. Ej., El monocultivo después de la deforestación) destruye efectivamente el hábitat de las especies más diversas que precedieron a la conversión. Incluso las formas más simples de agricultura afectan la diversidad: a través de la limpieza / drenaje de la tierra, el desalentado de las malas hierbas y las "plagas", y el fomento de un conjunto limitado de especies de plantas y animales domesticadas. En algunos países, la falta de derechos de propiedad o la aplicación laxa de la ley / regulación necesariamente conduce a la pérdida de biodiversidad (los costos de degradación deben ser respaldados por la comunidad).
Un estudio realizado en 2007 por la National Science Foundation descubrió que la biodiversidad y la diversidad genética son codependientes, que la diversidad entre especies requiere diversidad dentro de una especie y viceversa . "Si se elimina un tipo del sistema, el ciclo puede romperse y la comunidad queda dominada por una sola especie". En la actualidad, los ecosistemas más amenazados se encuentran en agua dulce, según la Evaluación de Ecosistemas del Milenio 2005, que fue confirmada por la "Evaluación de Diversidad Animal en Agua Dulce" organizada por la plataforma de biodiversidad y el Instituto Francés de Investigación para el Desarrollo (MNHNP).
Las co-extinciones son una forma de destrucción del hábitat. La co-extinción ocurre cuando la extinción o disminución de una especie acompaña procesos similares en otra especie, como en plantas y escarabajos.
Especies introducidas e invasoras
Barreras como grandes ríos, mares, océanos, montañas y desiertos fomentan la diversidad al permitir la evolución independiente a ambos lados de la barrera, a través del proceso de especiación alopátrica. El término especie invasora se aplica a especies que rompen las barreras naturales que normalmente las mantendrían restringidas. Sin barreras, tales especies ocupan un nuevo territorio, a menudo suplantando especies nativas al ocupar sus nichos, o utilizando recursos que normalmente sostendrían especies nativas.
El número de invasiones de especies ha ido en aumento al menos desde el comienzo de la década de 1900. Las especies son cada vez más movidas por humanos (a propósito y accidentalmente). En algunos casos, los invasores están causando cambios drásticos y daños a sus nuevos hábitats (por ejemplo: mejillones cebra y el barrenador esmeralda del fresno en la región de los Grandes Lagos y el pez león a lo largo de la costa atlántica de América del Norte). Alguna evidencia sugiere que las especies invasoras son competitivas en sus nuevos hábitats porque están sujetas a menos perturbaciones de patógenos. Otros informan pruebas confusas que ocasionalmente sugieren que las comunidades ricas en especies albergan muchas especies nativas y exóticas simultáneamente, mientras que otros dicen que diversos ecosistemas son más resistentes y se resisten a las plantas y animales invasores. Una pregunta importante es, "¿las especies invasoras causan extinciones?" Muchos estudios citan los efectos de las especies invasoras sobre los nativos, pero no sobre las extinciones. Las especies invasoras parecen aumentar la diversidad local (es decir, la diversidad alfa), lo que disminuye la rotación de la diversidad (es decir, la diversidad beta). La diversidad gamma global puede reducirse porque las especies se están extinguiendo por otras causas, pero incluso algunos de los invasores más insidiosos (p. Ej., Enfermedad del olmo holandés, barrenador del fresno esmeralda, tizón castaño en América del Norte) no han extinguido su especie huésped . Extirpación, disminución de la población y homogeneización de la biodiversidad regional son mucho más comunes. Las actividades humanas frecuentemente han sido la causa de que las especies invasoras eludan sus barreras, presentándolas con fines alimenticios y de otro tipo.
No todas las especies introducidas son invasoras, ni todas las especies invasivas fueron introducidas deliberadamente. En casos como el mejillón cebra, la invasión de los cursos de agua de EE. UU. Fue involuntaria. En otros casos, como las mangostas en Hawai, la introducción es deliberada pero ineficaz (las ratas nocturnas no eran vulnerables a la mangosta diurna). En otros casos, como las palmas de aceite en Indonesia y Malasia, la introducción produce beneficios económicos sustanciales, pero los beneficios van acompañados por costosas consecuencias imprevistas.
Finalmente, una especie introducida puede dañar involuntariamente a una especie que depende de la especie a la que reemplaza. En Bélgica, Prunus spinosa de Europa del Este hojea mucho más temprano que sus contrapartes de Europa Occidental, interrumpiendo los hábitos alimenticios de la mariposa Thecla betulae (que se alimenta de las hojas). La introducción de nuevas especies a menudo deja a especies endémicas y otras locales incapaces de competir con las especies exóticas e incapaces de sobrevivir. Los organismos exóticos pueden ser depredadores, parásitos o simplemente pueden competir con las especies autóctonas por nutrientes, agua y luz.
En la actualidad, varios países ya han importado tantas especies exóticas, en particular plantas agrícolas y ornamentales, que su propia fauna / flora autóctona puede ser superada en número. Por ejemplo, la introducción de kudzu desde el sudeste de Asia a Canadá y los Estados Unidos ha amenazado la biodiversidad en ciertas áreas.
Contaminación genética
Las especies endémicas pueden verse amenazadas de extinción a través del proceso de contaminación genética, es decir, la hibridación incontrolada, la introgresión y el hundimiento genético. La contaminación genética conduce a la homogeneización o reemplazo de genomas locales como resultado de una ventaja numérica y / o de aptitud de una especie introducida. La hibridación y la introgresión son efectos secundarios de la introducción y la invasión. Estos fenómenos pueden ser especialmente perjudiciales para especies raras que entran en contacto con otras más abundantes. Las especies abundantes pueden cruzarse con las especies raras, inundando su reserva genética. Este problema no siempre es evidente a partir de observaciones morfológicas (apariencia externa) por sí solas. Algún grado de flujo de genes es una adaptación normal y no todas las constelaciones de genes y genotipos pueden conservarse. Sin embargo, la hibridación con o sin introgresión puede,
Sobreexplotación
La sobreexplotación ocurre cuando un recurso se consume a un ritmo insostenible. Esto ocurre en tierra en forma de caza excesiva, tala excesiva, conservación deficiente del suelo en la agricultura y el comercio ilegal de vida silvestre.
Alrededor del 25% de las pesquerías mundiales están sobreexplotadas hasta el punto en que su biomasa actual es inferior al nivel que maximiza su rendimiento sostenible.
La hipótesis de exceso, un patrón de extinciones de grandes animales relacionadas con los patrones de migración humana, puede usarse para explicar por qué las extinciones de megafauna pueden ocurrir dentro de un período de tiempo relativamente corto.
Hibridación, contaminación / erosión genética y seguridad alimentaria
En la agricultura y la ganadería, la Revolución Verde popularizó el uso de la hibridación convencional para aumentar el rendimiento. Con frecuencia, las razas híbridas se originaron en países desarrollados y se hibridó aún más con variedades locales en el mundo en desarrollo para crear cepas de alto rendimiento resistentes al clima y las enfermedades locales. Los gobiernos locales y la industria han estado impulsando la hibridación. En el pasado, enormes conjuntos de genes de diversas razas autóctonas e indígenas se han colapsado, causando una erosión genética generalizada y contaminación genética. Esto ha resultado en la pérdida de la diversidad genética y la biodiversidad en general.
Los organismos genéticamente modificados contienen material genético que se altera a través de la ingeniería genética. Los cultivos genéticamente modificados se han convertido en una fuente común de contaminación genética no solo en variedades silvestres, sino también en variedades domesticadas derivadas de la hibridación clásica.
La erosión genética y la contaminación genética tienen el potencial de destruir genotipos únicos, amenazando el acceso futuro a la seguridad alimentaria. Una disminución en la diversidad genética debilita la capacidad de los cultivos y el ganado de hibridarse para resistir enfermedades y sobrevivir a los cambios climáticos.
Cambio climático
El calentamiento global también se considera una gran amenaza potencial para la biodiversidad mundial en el futuro. Por ejemplo, los arrecifes de coral, que son zonas de gran biodiversidad, se perderán en el siglo si el calentamiento global continúa en la tendencia actual.
El cambio climático ha visto muchas afirmaciones sobre el potencial de afectar la biodiversidad, pero la evidencia que respalda la declaración es tenue. El aumento del dióxido de carbono en la atmósfera ciertamente afecta la morfología de la planta y acidifica los océanos, y la temperatura afecta los rangos de las especies, la fenología y el clima, pero los principales impactos que se han predicho todavía son solo impactos potenciales . No hemos documentado grandes extinciones aún, incluso cuando el cambio climático altera drásticamente la biología de muchas especies.
En 2004, un estudio internacional de colaboración en cuatro continentes estimó que el 10 por ciento de las especies se extinguirían en 2050 debido al calentamiento global. "Necesitamos limitar el cambio climático o terminamos con muchas especies en problemas, posiblemente extintas", dijo el Dr. Lee Hannah, coautor del periódico y biólogo jefe sobre cambio climático en el Centro de Ciencias Aplicadas a la Biodiversidad en Conservación. Internacional.
Un estudio reciente predice que hasta el 35% de los carnívoros terrestres y ungulados terrestres estarán en mayor riesgo de extinción para el año 2050 debido a los efectos conjuntos del clima pronosticado y el cambio en el uso de la tierra en escenarios de desarrollo humano normales.
Sobrepoblación humana
La población mundial ascendía a casi 7,6 mil millones a mediados de 2017 (que es aproximadamente mil millones más de habitantes en comparación con 2005) y se prevé que alcance los 11,1 mil millones en 2100. Sir David King, ex asesor científico principal del gobierno del Reino Unido, dijo a un parlamentario indagación: "Es evidente que el crecimiento masivo de la población humana durante el siglo XX ha tenido más impacto en la biodiversidad que ningún otro factor aislado". Al menos hasta mediados del siglo XXI, las pérdidas mundiales de tierras prístinas y biodiversas probablemente dependerán en gran medida de la tasa mundial de nacimientos humanos. Biólogos como Paul R. Ehrlich y Stuart Pimm han observado que el crecimiento de la población humana y el consumo excesivo son los principales impulsores de la extinción de especies.
Según un estudio de 2014 del World Wildlife Fund, la población humana mundial ya excede la biocapacidad del planeta: tomaría el equivalente a 1.5 Tierras de biocapacidad para satisfacer nuestras demandas actuales. El informe señala además que si todos en el planeta tuvieran la Huella del residente promedio de Qatar, necesitaríamos 4.8 Tierras y si viviéramos el estilo de vida de un residente típico de los EE. UU., Necesitaríamos 3.9 Tierras.
La extinción del Holoceno
Las tasas de disminución de la biodiversidad en esta sexta extinción masiva coinciden o exceden las tasas de pérdida en los cinco eventos previos de extinción masiva en el registro fósil. La pérdida de biodiversidad resulta en la pérdida de capital natural que abastece los bienes y servicios de los ecosistemas. Desde la perspectiva del método conocido como economía natural, el valor económico de los 17 servicios de los ecosistemas para la biosfera terrestre (calculado en 1997) tiene un valor estimado de 33 billones de dólares (3.3x10) por año.
Conservación
La biología de la conservación maduró a mediados del siglo XX cuando ecólogos, naturalistas y otros científicos comenzaron a investigar y abordar cuestiones relacionadas con la disminución de la biodiversidad mundial.
La ética de la conservación aboga por la gestión de los recursos naturales con el fin de mantener la biodiversidad en las especies, los ecosistemas, el proceso evolutivo y la cultura humana y la sociedad.
La biología de la conservación se está reformando en torno a los planes estratégicos para proteger la biodiversidad. Preservar la biodiversidad global es una prioridad en los planes estratégicos de conservación que están diseñados para involucrar las políticas públicas y las preocupaciones que afectan las escalas locales, regionales y globales de las comunidades, los ecosistemas y las culturas. Los planes de acción identifican formas de mantener el bienestar humano, empleando capital natural, capital de mercado y servicios ecosistémicos.
En la Directiva 1999/22 / CE de la UE, se describe que los zoos tienen un papel en la preservación de la biodiversidad de animales silvestres mediante la realización de investigaciones o la participación en programas de mejoramiento.
Técnicas de protección y restauración
La eliminación de especies exóticas permitirá que las especies a las que han impactado negativamente recuperen sus nichos ecológicos. Las especies exóticas que se han convertido en plagas se pueden identificar taxonómicamente (p. Ej., Con el Sistema de Identificación Automatizada Digital (DAISY), utilizando el código de barras de la vida). La eliminación es práctica solo para grandes grupos de personas debido al costo económico.
A medida que las poblaciones sostenibles de las especies nativas restantes en un área se vuelven seguras, las especies "desaparecidas" que son candidatas para la reintroducción se pueden identificar utilizando bases de datos como la Enciclopedia de la Vida y el Fondo Global de Información sobre Biodiversidad.
- La banca de biodiversidad otorga un valor monetario a la biodiversidad. Un ejemplo es el Marco australiano de gestión de la vegetación nativa.
- Los bancos genéticos son colecciones de especímenes y material genético. Algunos bancos tienen la intención de reintroducir especies almacenadas en el ecosistema (por ejemplo, a través de viveros de árboles).
- La reducción y mejor orientación de los pesticidas permite que más especies sobrevivan en las áreas agrícolas y urbanizadas.
- Los enfoques específicos de ubicación pueden ser menos útiles para proteger las especies migratorias. Un enfoque es crear corredores de vida silvestre que correspondan a los movimientos de los animales. Los límites nacionales y otros pueden complicar la creación del corredor.
Áreas protegidas
Las áreas protegidas están destinadas a brindar protección a los animales salvajes y su hábitat, que también incluye las reservas forestales y las reservas de la biosfera. Las áreas protegidas se han establecido en todo el mundo con el objetivo específico de proteger y conservar las plantas y los animales.
parques Nacionales
El parque nacional y la reserva natural es el área seleccionada por los gobiernos u organizaciones privadas para la protección especial contra el daño o la degradación con el objetivo de la conservación de la biodiversidad y el paisaje. Los parques nacionales generalmente son propiedad y están gestionados por gobiernos nacionales o estatales. Se establece un límite en el número de visitantes a los que se les permite ingresar a ciertas áreas frágiles. Se crean senderos o caminos designados. Los visitantes pueden ingresar solo con fines de estudio, cultura y recreación. Las operaciones forestales, el pastoreo de animales y la caza de animales están regulados. La explotación del hábitat o la vida silvestre está prohibida.
Santuario de vida silvestre
Los santuarios de vida silvestre solo tienen como objetivo la conservación de las especies y tienen las siguientes características:
- Los límites de los santuarios no están limitados por la legislación estatal.
- Se prohíbe matar, cazar o capturar cualquier especie, excepto por o bajo el control de la máxima autoridad del departamento que es responsable del manejo del santuario.
- Se puede permitir la propiedad privada.
- La silvicultura y otros usos también pueden ser permitidos.
Reservas forestales
Los bosques desempeñan un papel vital al albergar más de 45,000 especies de flores y 81,000 faunas, de las cuales 5150 especies de flora y 1837 de fauna son endémicas. Las especies de plantas y animales confinadas a un área geográfica específica se llaman especies endémicas. En los bosques reservados, a veces se otorgan derechos a actividades como la caza y el pastoreo a las comunidades que viven al margen del bosque, que mantienen su medio de vida parcial o totalmente de los recursos o productos forestales. Los bosques no clasificados cubren 6.4 por ciento del área total del bosque y están marcados por las siguientes características:
- Son grandes bosques inaccesibles.
- Muchos de estos están desocupados.
- Son ecológica y económicamente menos importantes.
Pasos para conservar la cubierta forestal
- Se debe seguir un extenso programa de reforestación / forestación.
- Deben utilizarse fuentes alternativas de energía combustible respetuosas con el medio ambiente, como el biogás que no sea madera.
- La pérdida de biodiversidad debido a incendios forestales es un problema importante, se deben tomar medidas inmediatas para evitar incendios forestales.
- El pastoreo excesivo de ganado puede dañar seriamente un bosque. Por lo tanto, se deben tomar ciertos pasos para evitar el pastoreo excesivo de ganado.
- La caza y la caza furtiva deben ser prohibidas.
Parques zoológicos
En los parques zoológicos o zoológicos, los animales vivos se guardan para fines de recreación pública, educación y conservación. Los zoológicos modernos ofrecen instalaciones veterinarias, ofrecen oportunidades para que las especies amenazadas se reproduzcan en cautiverio y generalmente crean entornos que simulan los hábitats nativos de los animales a su cuidado. Los zoológicos juegan un papel importante en crear conciencia sobre la necesidad de conservar la naturaleza.
Jardines botánicos
En los jardines botánicos, las plantas se cultivan y exhiben principalmente con fines científicos y educativos. Consisten en una colección de plantas vivas, cultivadas al aire libre o bajo vidrio en invernaderos y conservatorios. Además, un jardín botánico puede incluir una colección de plantas secas o herbario e instalaciones tales como salas de conferencias, laboratorios, bibliotecas, museos y plantaciones experimentales o de investigación.
Asignación de recursos
Centrarse en áreas limitadas de mayor biodiversidad potencial promete un mayor retorno inmediato de la inversión que la distribución uniforme de los recursos o el enfoque en áreas de poca diversidad pero con un mayor interés en la biodiversidad.
Una segunda estrategia se enfoca en áreas que conservan la mayor parte de su diversidad original, que típicamente requieren poca o ninguna restauración. Estas son típicamente áreas no urbanizadas y no agrícolas. Las áreas tropicales a menudo cumplen ambos criterios, dada su alta diversidad nativa y su relativa falta de desarrollo.
Estatus legal
Internacional
- El Convenio de las Naciones Unidas sobre la Diversidad Biológica (1992) y el Protocolo de Cartagena sobre Bioseguridad;
- Convención sobre el Comercio Internacional de Especies Amenazadas (CITES);
- Convención de Ramsar (Humedales);
- Convención de Bonn sobre especies migratorias;
- Convención del Patrimonio Mundial (indirectamente mediante la protección de hábitats de biodiversidad)
- Convenciones regionales como la Convención de Apia
- Acuerdos bilaterales como el Acuerdo de Aves Migratorias Japón-Australia.
Los acuerdos mundiales, como el Convenio sobre la Diversidad Biológica, otorgan "derechos nacionales soberanos sobre los recursos biológicos" (no los bienes). Los acuerdos comprometen a los países a "conservar la biodiversidad", "desarrollar recursos para la sostenibilidad" y "compartir los beneficios" resultantes de su uso. Los países biodiversos que permiten la bioprospección o la recolección de productos naturales esperan una parte de los beneficios en lugar de permitir que el individuo o la institución que descubre / explota el recurso los capture en privado. La bioprospección puede convertirse en un tipo de biopiratería cuando dichos principios no se respetan.
Los principios de soberanía pueden basarse en lo que se conoce mejor como Acuerdos de acceso y distribución de beneficios (ABA). El Convenio sobre la Biodiversidad implica el consentimiento informado entre el país de origen y el recaudador, para establecer qué recurso se utilizará y para qué y para llegar a un acuerdo justo sobre la distribución de beneficios.
Leyes nacionales
La biodiversidad se toma en cuenta en algunas decisiones políticas y judiciales:
- La relación entre ley y ecosistemas es muy antigua y tiene consecuencias para la biodiversidad. Está relacionado con los derechos de propiedad privada y pública. Puede definir la protección de los ecosistemas amenazados, pero también algunos derechos y deberes (por ejemplo, derechos de pesca y caza).
- La ley con respecto a las especies es más reciente. Define especies que deben protegerse porque pueden estar amenazadas por la extinción. La Ley de Especies en Peligro de los EE. UU. Es un ejemplo de un intento de abordar el tema de "leyes y especies".
- Las leyes sobre reservas de genes tienen solo un siglo de antigüedad. La domesticación y los métodos de mejora de plantas no son nuevos, pero los avances en ingeniería genética han llevado a leyes más estrictas que cubren la distribución de organismos genéticamente modificados, patentes de genes y patentes de procesos. Los gobiernos luchan por decidir si centrarse, por ejemplo, en genes, genomas u organismos y especies.
Sin embargo, no se ha logrado la aprobación uniforme para el uso de la biodiversidad como estándar legal. Bosselman argumenta que la biodiversidad no debe utilizarse como un estándar legal, alegando que las áreas restantes de incertidumbre científica causan un desperdicio administrativo inaceptable y aumentan los litigios sin promover los objetivos de preservación.
India aprobó la Ley de Diversidad Biológica en 2002 para la conservación de la diversidad biológica en India. La Ley también proporciona mecanismos para compartir equitativamente los beneficios del uso de los recursos y conocimientos biológicos tradicionales.
Límites analíticos
Relaciones taxonómicas y de tamaño
Menos del 1% de todas las especies que se han descrito han sido estudiadas más allá de simplemente anotar su existencia. La gran mayoría de las especies de la Tierra son microbianas. La física contemporánea de la biodiversidad está "firmemente anclada en el mundo visible [macroscópico]". Por ejemplo, la vida microbiana es metabólica y ambientalmente más diversa que la vida multicelular (véase, por ejemplo, extremófilo). "En el árbol de la vida, basado en análisis de ARN ribosómico de subunidades pequeñas, la vida visible consiste en ramitas apenas perceptibles. La relación inversa del tamaño y la población recurre más alto en la escala evolutiva, en una primera aproximación, todas las especies multicelulares en la Tierra insectos ". Las tasas de extinción de insectos son altas, lo que respalda la hipótesis de la extinción del Holoceno.
Estudio de diversidad (botánica)
El número de atributos morfológicos que se pueden puntuar para el estudio de la diversidad es generalmente limitado y propenso a las influencias ambientales; lo que reduce la resolución fina requerida para determinar las relaciones filogenéticas. Marcadores basados en ADN: los microsatélites conocidos también como repeticiones de secuencias simples (SSR) se utilizaron para los estudios de diversidad de ciertas especies y sus parientes silvestres.
En el caso del caupí, un estudio realizado para evaluar el nivel de diversidad genética en germoplasma de caupí y especies anchas relacionadas, donde se compararon los parentescos entre varios taxones, se utilizaron cebadores útiles para la clasificación de taxones identificados y se clasificó el origen y la filogenia del caupí cultivado mostrar que los marcadores SSR son útiles para validar con la clasificación de especies y revelar el centro de diversidad.