Los modelos matemáticos permiten a los científicos predecir qué ocurrirá tras la subida de la temperatura media del planeta, el aumento de la cantidad de CO2 a nivel global, o que pasa si eliminamos una especie del ecosistema. Pero los modelos son solo eso, y a veces la realidad es tan compleja que no somos capaces, aún, de modelar respuestas a futuro.
Los investigadores Oscar Godoy del Departamento de Biología e Instituto Universitario de Investigación Marina (INMAR) de la Universidad de Cádiz y Ignasi Bartomeus de la Estación Biológica de Doñana del CSIC, junto a otros investigadores del instituto de Tecnología de Massachusetts en EE.UU. y de la Universidad de Friburgo en Suiza han publicado en un artículo científico en PNAS los resultados de una investigación que demuestra que eliminar una especie de un ecosistema altera el comportamiento del resto de la comunidad de plantas y animales de manera difícil de predecir. Esto significa que la eliminación de especies puede tener efectos en cascada sobre el resto del ecosistema que se desconocen y podemos estar subestimando.
Las implicaciones de este estudio nos recuerdan que tendríamos que ser mucho más cuidadosos a la hora de producir cambios en las especies de un ecosistema.
Dejar que un abejorro no coma de su planta favorita, cambia todo el ecosistema.
Para desarrollar la investigación se construyeron 17 cajas de malla de 3 metros cúbicos cada una. En cada caja se pusieron plantas e insectos de diferentes especies. El experimento consistió en estudiar cómo interaccionan las plantas y los insectos todos con todos, así como ver el estado de cada especie. Posteriormente se limitó el acceso de una especie de abejorro a las flores de la planta que más visitaba para comer (planta de la mostaza en el estudio). En este caso, para el abejorro ha desaparecido su planta favorita. Sin flores donde comer, la planta no existe para ellos.
Tras romper esta interacción se estudió lo que le pasaba al resto de especies. Según nos comentó el Dr. Oscar Godoy, investigador de la Universidad de Cádiz y uno de los autores de este trabajo “A la hora de trabajar con modelos matemáticos, estos efectos en cascada no se consideraban porque al eliminar una interacción (pasa a tener valor 0), el resto de la red de interacciones se consideraba que queda igual. Pero lo que hemos visto de manera experimental es que el resto de interacciones entre especies también cambian de manera no predecible”.
La explicación es sencilla de entender “… los abejorros tienen que irse a comer a otra especie, por ejemplo a las flores del haba, y expulsa de allí a abejas más pequeñas por ser más débiles” siguió explicando Godoy. Pero los efectos no tienen que ser negativos siempre, “… que las abejas sufran por no poder ir a las flores del haba, puede favorecer a otras especies que compiten con las abejas, ya que las abejas van a reproducirse peor. En definitiva, quitar una interacción desencadena una cascada de cambios en el ecosistema muy difícil de predecir”
Se necesitan nuevos marcos teóricos para los modelos matemáticos de interacción entre especies que predicen la biodiversidad que puede albergar la naturaleza
Otros de los autores del trabajo, el Dr. Ignasi Bartomeus de la Estación Biológica de Doñana, hace hincapié en la importancia de este estudio, “Estamos mezclando diferentes teorías, como la del nicho ecológico y las de las redes de interacción, para estudiar efectos complejos en los ecosistemas. Pero como los números y los modelos matemáticos soportan todo, primero hemos realizado este experimento para que nos diera pistas de cuáles son las limitaciones de los procesos de modelización actual que no tienen en cuenta fenómenos importantes que ocurren en la naturaleza, como las complejas reacciones en cadena observadas”.
Una vez llevado a cabo el experimento, los resultados han demostrado lo complejos que son los ecosistemas. “Asumir que una pérdida en la naturaleza no tiene efectos secundarios no es acertado, ya que las especies se relacionan en una compleja red de interacciones, y cambios en esa red percolan por todo el ecosistema”. “…Ya había indicios previos de estos resultados, pero aquí más allá de documentar esos cambios, ponemos de relevancia su importancia para el mantenimiento de la biodiversidad con un experimento detallado” apuntó Ignasi Bartomeus.
Pero como nos dijo el propio Oscar Godoy, este estudio abre nuevos campos de investigación. “Ahora el reto es conseguir comprender y predecir los efectos en cascada que observamos en ecosistemas naturales con un elevado número de especies, solo así podremos enfrentarnos mejor a revertir los problemas derivados de la extinción de especies”.
Implicaciones globales más allá del estudio
Pérdida de especies, reducción del número de polinizadores, introducción de especies invasoras, y un largo etcétera de procesos están detrás de la pérdida de biodiversidad que está sufriendo el planeta. Según este estudio, un pequeño cambio en una única especie puede producir grandes cambios en todo el ecosistema. La analogía con el efecto mariposa es clara. Un pequeño cambio en un sistema, en este caso ecológico, puede dar lugar a grandes cambios a largo plazo. Y lo peor de todo es que actualmente no somos capaces de predecir los procesos internos que provocan esos cambios, para poder con ello minimizarlos.
Para Ignasi Bartomeus: “El principio de precaución a la hora de producir cualquier alteración en los ecosistemas tiene que estar siempre encima de la mesa, ya que con este estudio hemos demostrado que un pequeño cambio puede producir efectos impredecibles en todo el ecosistema”.
“Por muy bien que nos creamos que entendemos la naturaleza, siempre hay estudios como este, que nos muestran la vasta ignorancia en la que nos encontramos. Para nosotros es un reto seguir investigando las respuestas complejas en los ecosistemas, y con ello poner nuestro granito de arena para comprender y revertir, en la medida de lo posible, la crisis de pérdida de biodiversidad en la que estamos sumidos”, concluyó Oscar Godoy.