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Introducción
La conservación de la biodiversidad en México ha pasado por diversas etapas, resultado tanto de las dinámicas culturales y socioeconómicas del país como de la influencia de tendencias y concepciones internacionales. Las acciones de conservación en México iniciaron formalmente con la veda del Mineral del Chico en Hidalgo a mediados del siglo XIX y con la protección del Desierto de los Leones en 1876, siendo este último decretado como el primer Parque Nacional de México en 1917 (Conanp, 2005). Sin embargo, durante las 5 décadas siguientes, México no estableció políticas públicas efectivas en materia de conservación de los ecosistemas y su biodiversidad.
Una de las primeras contribuciones de la ecología generada en México a la conservación de la diversidad fue el planteamiento de Enrique Beltrán, en la década de los treinta del siglo pasado, de que la conservación efectiva de la naturaleza dependía no de la prohibición de aprovechamiento, sino del buen uso de los recursos naturales basado en principios ecológicos sólidos (Simonian, 1999). Estas ideas son muy similares a las utilizadas en todo el mundo a través del programa MAB de la UNESCO (Programa el Hombre y la Biosfera) que generó e implementó el concepto de reservas de la biosfera. Adicionalmente, Beltrán fundó, en 1952, el Instituto Mexicano de Recursos Naturales Renovables, el cual, junto con el Laboratorio de Ecología de Poblaciones en el Instituto de Biología de la Universidad Nacional Autónoma de México, fundado en 1972 por José Sarukhán (que daría lugar en 1996 al actual Instituto de Ecología de la UNAM), y el Instituto de Ecología A.C., fundado por Gonzalo Halffter en 1974, fueron pilares fundamentales para el desarrollo de la ecología.
A través de estas instituciones pioneras, y muchas otras que existen hoy en día, la ecología ha contribuido a la conservación en México de forma notable, con trabajos de importancia nacional a global, que han permitido acciones y procesos en nuestro país tan variados como: la creación del Instituto Nacional de Ecología (actualmente Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático, Inecc) en 1991, de la Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (Conabio) en 1992, y de la Comisión Nacional de Áreas Naturales Protegidas (Conanp) en el 2000, entre otras dependencias de gobierno; la participación de instituciones de investigación y universidades en la creación y manejo de áreas naturales protegidas; la publicación de las listas de especies en diferentes categorías de riesgo, con sus actualizaciones, la Norma Oficial Mexicana NOM-059-ECOL-1994 (DOF, 1994) y sus actualizaciones en los años 2001, 2010 y 2015; el desarrollo y la implementación de los programas de conservación de especies en riesgo; y la publicación de la obra «Capital Natural de México», en la que participaron 648 especialistas y sintetiza el conocimiento de la biodiversidad desde distintas perspectivas, tanto de la ecología como de otras disciplinas (Sarukhán et al., 2009). La información contenida ahí es una plataforma para el diseño de medidas fundamentadas en bases sólidas para la conservación de la biodiversidad de México. Cabe destacar que estos son solo algunos ejemplos de los impactos del desarrollo de la ecología en temas de conservación en México, y que faltan muchos otros por señalar.
Hasta donde tenemos conocimiento, el único trabajo que ha explorado la contribución de la ecología a la conservación en México es el de Ceballos et al. (2011). En este sentido, el objetivo del presente artículo es seguir avanzando en el análisis de los temas que han sido investigados por ecólogos mexicanos y que han influido al campo de estudio de la conservación de la biodiversidad en nuestro país, centrándonos principalmente en ecosistemas terrestres. En primer lugar, para poner en contexto el estado de la actividad de la investigación en ecología y conservación en México, presentamos estadísticas de una revisión histórica de la producción científica del país en esta vertiente de estudio. En segundo lugar, exploramos algunas aportaciones de los estudios de la ecología con relevancia para la conservación generadas en México. Buscamos también detectar debilidades que la ecología tiene que superar para contribuir de forma efectiva a la conservación de la diversidad biológica en México. Finalmente, señalamos retos y perspectivas que tiene que enfrentar/abordar la investigación ecológica en México, dentro del gran tema de la conservación, en el contexto actual de crisis ambiental nacional y global.
Algunas estadísticas generales
Con el objetivo de determinar las principales aportaciones de la ecología a la conservación de la biodiversidad en México llevamos a cabo una búsqueda acotada de los artículos científicos publicados sobre el tema entre 1940 y noviembre del 2014. En noviembre de 2014 se consultaron las bases de datos Web of Knowledge y ProQuest. La búsqueda consistió en artículos en revistas indizadas que incluyeran en su título los términos: conservation + Mexican, conservation + Mexico, y ecology + conservation + Mexico. Después de eliminar los artículos duplicados en ambas bases de datos, o aquellos con temas irrelevantes para los propósitos de este estudio, se obtuvieron 839 artículos.
De acuerdo a los resultados de nuestra búsqueda, entre 1978 y 1999 se publicaron en promedio 5 artículos por año, mientras que del año 2000 al 2014, el promedio fue de 50 artículos por año (Fig. 1a). Si se consideran los números publicados por Martínez et al. (2006) sobre la tasa de producción de artículos en el área de ecología y biodiversidad de alrededor de 150 artículos en el año 2004, el ritmo de publicación en el tema de conservación representaría alrededor de un tercio del total de producción de los ecólogos que ha realizado trabajo en México. Si bien esta comparación da una idea del interés en el tema de conservación, la comparación debe tomarse con precaución ya que las metodologías de búsqueda fueron distintas. Los artículos resultantes de la búsqueda fueron publicados en 307 revistas (Fig. 1), destacando Biodiversity and Conservation (7%, n = 61), Conservation Biology (5.4%, n = 46), y Biological Conservation (5.2%, n = 44). Para conocer a qué área de la biología pertenecían las referencias encontradas, se usó la categoría asignada a los artículos por el buscador Web of Knowledge, así como por las palabras claves de cada uno de los artículos. Las áreas con una mayor representación en la muestra fueron: zoología (42.6%) y botánica (20.9%), seguidas por un categoría más generalizada en la que en los artículos no se especificaba un grupo de organismos en particular, por lo que se le denominó conservación de biodiversidad (18.6%; Fig. 1b).
Figura 1 Resultados de la búsqueda de publicaciones científicas (valores absolutos y porcentajes, n = 839 publicaciones) que contienen algunos de los términos «conservation + Mexican», «conservation + Mexico», y «ecology + conservation + Mexico» en el título. Se muestra el número de publicaciones por año (a) y el porcentaje de publicaciones por temática de investigación (b).
La información de esta búsqueda muestra varias cosas importantes: 1) existe un importante banco de información sobre el tema en la literatura científica; 2) ha habido un rápido crecimiento del número de publicaciones en los últimos 17 años; 3) una parte importante de los trabajos se han generado dentro del país y 4) la mayoría de los trabajos encontrados se centran en la conservación de animales y plantas. Adicionalmente a lo que se puede encontrar en una búsqueda acotada utilizando palabras clave, es necesario destacar la existencia de un gran cuerpo de conocimiento ecológico, que no ha sido ligado directamente a los temas de conservación en los títulos de los artículos, por lo cual no aparecen en esta búsqueda. También se cuenta con un número importante de publicaciones en formato de libro y tesis, entre las que destacan los publicados tanto por universidades públicas como por agencias de gobierno por instituciones como la Conabio y el Inecc. En la siguiente sección presentamos algunos de los temas que no siempre aparecen de forma explícita en esta búsqueda, y que a nuestra consideración son de relevancia. Es importante hacer la aclaración de que se excluyen los aportes de la ecología humana. En la siguiente sección se abordan contribuciones (en temas selectos) de los ecólogos mexicanos al campo de la conservación de la biodiversidad. Estas contribuciones ejemplifican el tipo de estudios, producidos a lo largo de los casi 80 años que abarcó nuestra revisión bibliográfica, sobre ecología y conservación en México, mostrada en la Figura 1.
Algunas aportaciones de la ecología terrestre a la conservación en México
Desde nuestro punto de vista, consideramos que los estudios ecológicos que han tenido un impacto mayor sobre la conservación en México pueden dividirse en 6 temas: 1) demografía, 2) sucesión ecológica; 3) interacciones bióticas; 4) fragmentación de hábitats tropicales; 5) macroecología y 6) ecología urbana. En esta sección desarrollamos brevemente cada uno de estos temas.
Estudios demográficos
Con la llegada de José Sarukhán a México en 1973, después de completar su doctorado en la Universidad de Gales, Gran Bretaña, bajo la dirección de John Harper, líder mundial en el campo de ecología de poblaciones de plantas, inició en México de manera formal el desarrollo del campo de la ecología de poblaciones de plantas (Martínez-Ramos, 1993). Este episodio impulsó de manera notable el desarrollo de múltiples estudios demográficos con relevancia para la conservación en diferentes tipos de ecosistemas terrestres de México (Ceballos et al., 2011, Martínez-Ramos, 1993). El conocimiento y comprensión de las tasas vitales (supervivencia, crecimiento y reproducción) que experimentan los organismos a lo largo de su ciclo de vida en sus ambientes naturales constituye un componente central para la conservación (Álvarez-Buylla et al., 1996, Franco y Silvertown, 2004, Martínez-Ramos y Álvarez-Buylla, 1995, Silvertown et al., 1996). Esta información permite desarrollar modelos poblacionales que generan bases para el establecimiento, desarrollo y aprovechamiento sustentable de especies nativas, aspectos centrales para la conservación de la diversidad y de los procesos ecosistémicos (Álvarez-Buylla et al., 1996, Ceballos et al., 2011). Ejemplo de ello son los estudios de ecología de poblaciones desarrollados en cactáceas (e.g., Godínez-Álvarez, Valverde y Ortega-Baes, 2003) en ecosistemas áridos y agaves en sistemas agroforestales (e.g., Torres, Casas, Vega, Martínez-Ramos y Delgado-Lemus, 2015), así como en palmas en selvas (e.g., Hernández-Barrios et al., 2015, Martínez-Ballesté et al., 2005). Los estudios poblacionales de largo plazo, por otro lado, están ayudando a descubrir efectos antrópicos en las reservas que atentan con la conservación de la biodiversidad en áreas naturales protegidas (Martínez-Ramos, Ortiz-Rodríguez, Piñero, Dirzo y Sarukhán, 2016).
Los estudios de las poblaciones animales realizados en México también han contribuido a hacer frente a un tema de conservación cada vez más importante: la recuperación de especies de vertebrados amenazados. Algunos ejemplos de la aplicación de información demográfica a la conservación son la reintroducción del hurón de patas negras (Mustela nigripes), del cóndor de California (Gymnogyps californianus), del bisonte (Bison bison) y del lobo mexicano (Canis lupus baileyi), en el norte del país (Araiza et al., 2012, Pacheco et al., 2002, Solís-Gracia y List, 2014, Wallace et al., 2009). Todas estas especies habían sido extirpadas de México, la mayor parte se encuentran amenazadas en otros países del continente, como los Estados Unidos, por lo que su recuperación en el territorio mexicano es de gran importancia.
Estudios de sucesión ecológica en bosques tropicales
Los inicios de la ecología como ciencia en México están muy ligados a los trabajos de sucesión ecológica de bosques tropicales húmedos desarrollados por Arturo Gómez-Pompa y Faustino Miranda a finales de la década de los 60 del siglo pasado (Guevara-Sada, 1994). El artículo que analiza al bosque tropical lluvioso como un recurso no renovable, publicado en 1972 en la revista Science (Gómez-Pompa, Vázquez-Yanes y Guevara, 1972), constituyó un parteaguas en el desarrollo de la ecología mexicana moderna al abordar temáticas de interés global. Por otra parte, la Comisión Nacional para el Estudio de las Dioscoreaceas, dirigida por Faustino Miranda, Efraín Hernández X. y Arturo Gómez Pompa, contribuyó a la consolidación de un grupo de investigación en ecología de la sucesión secundaria de zonas tropicales (Guevara-Sada, 1994). De estos trabajos pioneros se desarrollaron temas de investigación que son cruciales para la conservación de la diversidad de las zonas tropicales de México y del mundo (Gómez-Pompa et al., 1976, Gómez-Pompa y del Amo, 1985). Se desarrollaron importantes trabajos pioneros a nivel mundial sobre los procesos de regeneración natural de bosques tropicales (Martínez-Ramos, 1994). La aplicación del conocimiento del proceso de sucesión a la conservación de la biodiversidad es directa, ya que la información ecológica de especies que representan a diferentes gremios regenerativos es valiosa en la exploración de acciones de restauración (e.g., Martínez-Garza y Howe, 2003, Martínez-Garza et al., 2013). El resultado de dichas acciones puede llevar a la recuperación rápida de poblaciones de plantas que tienen un papel importante en la estructura, dinámica, funcionamiento y mantenimiento de la biodiversidad de los bosques tropicales (Martínez-Ramos y García-Orth, 2007; Martínez-Ramos, Ortiz-Rodríguez et al., 2016). Un ejemplo notable de la aplicación de la sucesión ecológica en bosques tropicales ha sido la rehabilitación de la cantera de la mina Holcim-Apasco en Veracruz, esfuerzo liderado por el Instituto de Ecología A.C. (Fragoso y Rojas-Fernández, 2012).
Estudios de interacciones bióticas
Asociados a los trabajos de ecología de comunidades, podemos encontrar un número importante de estudios enfocados en las interacciones bióticas realizados por investigadores mexicanos. A través de estos estudios se ha generado información sobre procesos de polinización, dispersión de semillas y de herbivoría, entre otros, que son fundamentales para entender el papel de las interacciones en el mantenimiento de los procesos ecosistémicos y por lo tanto en el mantenimiento de la biodiversidad. Por ejemplo, el estudio de la ecología y de los procesos de polinización por distintos grupos de organismos, palomillas (e.g., Arizaga, Ezcurra, Peters, de Arellano y Vega, 2000), abejas (e.g., Vergara y Badano, 2009), aves (e.g., Arizmendi, Monterrubuio-Solíz, Juárez, Flores-Moreno y López-Saut, 2007), mamíferos como murciélagos (e.g., Sperr et al., 2011, Stoner et al., 2003), constituyen una base para establecer programas de conservación de estos grupos específicos de especies (Trejo-Salazar, Eguiarte, Suro-Piñera y Medellín, 2016). La dispersión de semillas, por otro lado, es fundamental en el mantenimiento de la diversidad a escalas locales (e.g., Martínez-Ramos y Soto-Castro, 1993) y de paisaje. Mutualismos como el nodrísismo (e.g., Valiente-Banuet y Ezcurra, 1991, Valiente-Banuet y Verdú, 2007) y la interacción entre los hongos micorrízicos (Montaño et al., 2012) son críticos para la conservación de la biodiversidad.
El concepto de defaunación, acuñado por Rodolfo Dirzo (Dirzo y Miranda, 1990), ha sido crucial en el entendimiento del papel de las interacciones bióticas en el mantenimiento de la biodiversidad y de procesos ecosistémicos. La pérdida de especies de tamaño mayor, por ejemplo mamíferos, trae cambios importantes en la estructura de las comunidades vegetales, que a su vez se refleja en una pérdida de las funciones del bosque y eventualmente en la degradación de los ecosistemas (Dirzo et al., 2014, Martínez-Ramos et al., 2016b). Finalmente, es importante resaltar los estudios recientes en México sobre redes complejas de interacción biótica. Con estos estudios es posible abordar problemas de conservación a través del análisis de la estructura y composición de las redes de interacción entre especies pertenecientes a diferentes niveles tróficos (e.g., Campos-Navarrete et al., 2013, Villa-Galaviz et al., 2012). La pérdida de una o varias especies clave en estas redes de interacción puede ocasionar efectos cascada de pérdida de especies (Martínez-Ramos, Ortiz-Rodríguez et al., 2016) y la invasión de especies (Campos-Navarrete et al., 2013). En el otro sentido, conocer cuáles son esas especies clave tiene un valor potencial para la conservación de la biodiversidad, ya que permite establecer programas específicos de conservación y uso sustentable de las mismas.
Ecología de la fragmentación
Cambiando de escala, en lo que se refiere a la ecología del paisaje, existen trabajos importantes generados en México sobre deforestación y fragmentación (e.g., Dirzo y García, 1992) que han tenido importantes repercusiones en la conservación de la diversidad. La deforestación y la fragmentación de ecosistemas se han reconocido como unas de las principales causas de pérdida de la biodiversidad en México (Sarukhán et al., 2009). Los efectos de estos procesos inducidos por actividades humanas sobre la estructura, el funcionamiento y la conservación de los ecosistemas y su biodiversidad han sido estudiados en México por distintos grupos de trabajo (e.g., Arroyo-Rodríguez y Mandujano, 2006, Mendoza y Dirzo, 1999, Ochoa-Gaona et al., 2004, Ruiz-Guerra et al., 2010). También se han estudiado los efectos de la deforestación en los ciclos hídricos y cambios regionales de los regímenes de temperatura y precipitación (e.g., Martínez et al., 2009). Por otro lado, la deforestación y la fragmentación tienen como consecuencia inmediata la reducción de hábitat para las especies, lo que puede ocasionar un proceso de defaunación o desaparición parcial o total de comunidades o poblaciones de algunos grupos como insectos, anfibios y reptiles, aves y mamíferos (e.g., Cuarón, 2000, Dirzo y Miranda, 1990, Suazo-Ortuño et al., 2008) y producir efectos cascada (Dirzo et al., 2014, Martínez-Ramos et al., 2016b).
La aplicación del conocimiento generado a partir de las investigaciones sobre la fragmentación de los ecosistemas en la conservación de la biodiversidad es especialmente importante en el desarrollo de proyectos de restauración, así como en el diseño e implementación de corredores biológicos. Por ejemplo, se ha puesto en práctica la idea de establecer corredores para hacer frente al problema que plantea la fragmentación del paisaje, particularmente para las especies con grandes requerimientos de hábitat, como los jaguares y los tapires (e.g., Colchero et al., 2011, Mendoza et al., 2013, Petracca et al., 2014). Como medida para conservar este tipo de especies se han identificado corredores a escalas regionales a nacionales, que permiten el movimiento de individuos en la matriz de carreteras, poblados y áreas ganaderas o agropecuarias (Dueñas-López et al., 2015, Grigione et al., 2009, Rodríguez-Soto et al., 2013).
Finalmente, un gran tema de investigación en desarrollo es el que tiene que ver en cómo conservar biodiversidad en paisajes sujetos a la producción agropecuaria (Arroyo-Rodríguez et al., 2017, Melo et al., 2013). Producir conservando biodiversidad es un gran reto, considerando que el crecimiento de la población humana demandará aún más productos agropecuarios de alimentación. En este sentido, en México se están desarrollando iniciativas que exploran el papel de reservas establecidas por comunidades rurales para la conservación de fauna en paisajes agroforestales tropicales (e.g., Muench y Martínez-Ramos, 2016).
Aplicaciones de la macroecología a la conservación
La macroecología, una disciplina de la ecología que estudia patrones y procesos a grandes escalas espaciales (Brown, 1995), ha generado conocimientos aplicables a la conservación de la biodiversidad. Por ejemplo, a través del análisis de los patrones de diversidad de especies que inició en México en los años 1980, motivados por entender la extraordinaria diversidad de México, se ha demostrado que las regiones del país donde se concentra el mayor número de especies de mamíferos no coinciden con las regiones en las que se concentran las especies endémicas y en peligro de extinción. El significado de estos resultados en la conservación ha implicado que la definición de sitios a conservar debe considerar otros elementos de la diversidad, además de la riqueza de especies (Ceballos y Rodríguez, 1993, Ceballos et al., 1998). En este mismo sentido, el análisis de los patrones de diversidad de especies de vertebrados y sus áreas de distribución ha permitido determinar que tanto mamíferos como aves, reptiles y anfibios tienen áreas de distribución mayoritariamente reducidas, y que las regiones del país en las que se concentran las especies con área de distribución reducida son diferentes entre los grupos (Koleff et al., 2008). Estos aspectos son críticos en el diseño de estrategias y políticas para la conservación de la biodiversidad. Por otro lado, el análisis de la diversidad separando sus componentes alfa (riqueza de especies local), beta (recambio de especies entre localidades) y gamma (riqueza de especies total entre todas las localidades) (Whittaker, 1960, Whittaker, 1972) también tiene aplicaciones para la conservación de la biodiversidad. La primera, es la idea de que las estrategias de selección de sitios a conservar son distintas si se trata de un país de baja o alta diversidad beta (Arita y León-Paniagua, 1993, Halffter y Moreno, 2005). Un país con una alta diversidad beta como México requiere de un sistema de áreas naturales protegidas compuesto por un mayor número de sitios, ya que de esta manera sería posible incluir el mayor número de especies (Halffter, Soberón, Koleff y Melic, 2005). La segunda aplicación de la macroecología está relacionada con el concepto de complementariedad, que consiste en la optimización del número de especies que se pueden proteger en un sistema de áreas que involucren un mínimo número de sitios (Vázquez, Rodríguez y Arita, 2008). En este sentido, México ha sido un país líder en la implementación de análisis espaciales para la priorización de áreas a conservar mediante el enfoque de la planeación sistemática, en el que está implícito el concepto de complementariedad (Koleff y Urquiza-Haas, 2011). Existen ejemplos notables de estudios a nivel país y por regiones que involucran la participación de decenas de instituciones académicas y de gobierno para la identificación de zonas de alta prioridad para la conservación (Koleff y Urquiza-Haas, 2011). Un paso siguiente es la cristalización de estos esfuerzos de investigación y diagnóstico en políticas públicas para lograr una conservación efectiva en campo.
Ecología urbana
México es un país donde desde los años 1980 la mayor parte de la población humana se encuentra congregada en ciudades (Garza, 2010). Esto aunado a la forma desordenada en la que se ha dado el crecimiento urbano, y a la casi nula aplicación de la legislación ambiental, ha generado que las ciudades se vuelvan una amenaza para la conservación de la biodiversidad y los ecosistemas en nuestro país, debido a que una parte importante de las problemáticas sociales, económicas y ambientales de México son de origen urbano (Garza, 2010, Ortega-Álvarez et al., 2013). De este modo, el paisaje urbano en el país presenta altos niveles de segregación y desigualdad económicas, baja calidad de vida y está asociado con los problemas de contaminación más graves a nivel nacional (Damián, 2010, Garza, 2007, Negrete-Salas, 2010, Ramírez y Safa, 2009).
Estos grandes problemas ambientales generados por las ciudades han causado el nacimiento, y rápido crecimiento, del campo de la ecología urbana en el país (Ortega-Álvarez et al., 2013). Aunque la mayor parte de los trabajos existentes sobre este tema en el país son de tipo descriptivo, y generalmente se enfocan en relatar las pérdidas de biodiversidad dentro de ambientes urbanos (e.g., Carbó-Ramírez y Zuria, 2011, MacGregor-Fors et al., 2012), en años recientes se ha intentado generar una ecología urbana diferente, que no solo entienda y describa los procesos y patrones ecológicos que ocurren en las ciudades, sino que también permita mejorar procesos de planeación urbana, reducir el impacto ambiental de las ciudades, y hacerlas más compatibles con la conservación de la biodiversidad (Chacalo y Nava, 2009). Sobre todo podemos destacar trabajos sobre el papel que los elementos del hábitat urbano tiene para diferentes especies de fauna (Castellanos-Morales et al., 2008, MacGregor-Fors et al., 2011), la relación especie/área en ciudades (MacGregor-Fors y Schondube, 2011), las respuestas fisiológicas de la fauna a la urbanización (Chávez-Zichinelli et al., 2013), o de la interacción entre especies invasoras y urbanización (MacGregor-Fors, Morales-Pérez, Quesada y Schondube, 2010) que han sido novedosos a nivel mundial.
Retos que plantea la conservación de la biodiversidad en México
En esta sección discutimos lo que a nuestro juicio constituyen los principales 10 retos a los que se enfrenta la ecología de nuestro país, para hacer frente a los problemas de conservación.
Documentación de la biodiversidad y gradientes de perturbación. Cada vez es más evidente que las regiones bien conservadas ocupan menor superficie y que, en cambio, la diversidad se distribuye en un gradiente de perturbación provocado por actividades humanas que incluye en un extremo regiones bien conservadas y en el otro regiones altamente degradadas. Uno de los principales retos de la ecología de hoy es entender estos gradientes de perturbación y plantear escenarios de conservación y uso de la diversidad y de restauración, considerando esta realidad (e.g., Melo et al., 2013).
Conservación en paisajes fragmentados. La población humana continúa creciendo y con ello la demanda de productos agrícolas y de todo tipo que provienen del capital natural. En la medida en que avanza la frontera agropecuaria se va perdiendo la biodiversidad, y hay un umbral en el que una vez que se pasa se pierden los procesos que sustentan la biodiversidad de manera irreversible, o reversible pero a un gran costo económico (Melo et al., 2013). Uno de los grandes retos de la ecología en México es, por lo tanto, generar conocimiento teórico y empírico que incida en políticas públicas que permitan hacer frente al gran reto alimentario, a la vez que se conserve el capital natural y los procesos que sustentan las actividades productivas.
Respuestas de la biodiversidad al cambio climático y otros factores del cambio global. La ecología, junto con otras disciplinas, tiene el gran reto de entender y adelantarse a los cambios que como resultado del calentamiento global tendrán las especies y los ecosistemas. Un efecto evidente es el hecho de que las áreas naturales protegidas, creadas para proteger especies o ecosistemas en un momento y espacio determinado, resultarán poco eficaces en su misión en el largo plazo (Martínez-Ramos, Pingarroni et al., 2016). Es necesario diseñar estrategias que aseguren el mantenimiento de los ecosistemas y especies ante los nuevos escenarios (Hanna et al., 2007). En este esquema se deben considerar estrategias como la migración asistida, que implica llevar individuos de una especie a sitios fuera de su área de distribución natural reconocida, como una nueva forma de intentar evitar su extinción (McLachlan et al., 2007, Sáenz-Romero et al., 2006). Esto es relevante en un país con un elevado nivel de endemismo y microendemismo como es México.
Especies invasoras. Las especies invasoras se consideran una de las principales fuentes de cambio ambiental (Sala et al., 2000); su movimiento en el planeta se está incrementando con la creciente globalización, en un escenario en el que los cambios globales favorecerán a muchas especies invasoras (Dukes y Mooney, 1999, Hulme, 2009) y México no está exento a este tema. Si bien en nuestro país ha habido importantes avances en el tema (Álvarez-Romero et al., 2008, Mendoza-Alfaro et al., 2009) y se cuenta con un Sistema de Información sobre Especies Invasoras, parte del Sistema Nacional de Información sobre Biodiversidad de la Conabio, que reúne la información científica sobre estas especies y alimenta la toma de decisiones (González, Barrios, Born-Schmidt y Koleff, 2014), la investigación científica en el tema es incipiente. Por estas razones, es necesario reforzar las líneas de investigación en el tema.
Restauración de ambientes alterados para recuperar la biodiversidad y la provisión de servicios ecosistémicos. Como resultado de las políticas públicas actuales de nuestro país, citando como ejemplo la reforma energética en México que prioriza la extracción de hidrocarburos y el desarrollo de infraestructura, se prevé un aumento en la fragmentación de ecosistemas, con los consecuentes efectos sobre los servicios que estos proveen a la sociedad, como se ha visto en regiones amazónicas (Foley et al., 2007). El estudio de estos efectos es un reto de gran envergadura para la ecología, así como lo es avanzar en la restauración de los ecosistemas y los servicios ambientales que proveen (Ceccon y Martínez-Garza, 2016). Otro reto para esta disciplina es lograr la restauración eficiente de ecosistemas perturbados enfrentando condiciones ambientales distintas a aquellas donde se habían desarrollado originalmente, es decir, ante escenarios de cambio climático. Supone un reto importante que requiere conocer los límites de resiliencia, resistencia, tolerancia de las especies incluidas en la restauración (Harris, Hobbs, Higgs y Aronson, 2006). También es crítico detectar las condiciones bajo las cuales se puede contar con la regeneración natural del ecosistema a restaurar sin implicar la inversión de los altos costos de la restauración activa (Martínez-Ramos, Pingarroni et al., 2016).
Incorporar a la conservación información genética y filogenética, además de aspectos funcionales a nivel de ecosistemas. Los factores como fragmentación de hábitat que ponen riesgo a las especies también afectan a las poblaciones, reduciéndolas, lo que promueve la pérdida de diversidad genética, endogamia y deriva genética (Frankham, 2003, Reed y Frankham, 2003) y promueven homogeneización en la composición de especies en el paisaje (e.g., Arroyo-Rodríguez et al., 2013). Al mismo tiempo, el manejo cinegético actual de muchas especies ha implicado el movimiento de individuos de subespecies fuera de su área de distribución. Por estas razones, la genética de poblaciones y las relaciones filogenéticas de las especies son aspectos clave para la conservación (Frankham, 2003). Estos aspectos ya están siendo desarrollados por algunos grupos de investigación en México (Arroyo-Rodríguez et al., 2012, Castañeda-Rico et al., 2014, Espíndola et al., 2014), sin embargo es necesario aumentar este conocimiento para que sea incorporado en los planes de manejo de las especies y ecosistemas.
Expansión de enfermedades tradicionales y enfermedades emergentes. El tema de las enfermedades de la fauna en estado silvestre ha ido cobrando cada vez más importancia (Suzan et al., 2009) y se considera una amenaza importante para la biodiversidad. Uno de los retos de la ecología es desarrollar líneas de investigación dedicadas al estudio del efecto de las enfermedades, aunado a los efectos del cambio climático.
Identificación de sitios potenciales de conflicto en el uso de nuevas tecnologías. El establecimiento de plantas generadoras de energía libres de emisiones como los parques eólicos también puede generar problemas de conservación que deben ser considerados. Por ejemplo, el impacto de las turbinas eólicas en aves y murciélagos está bien documentado (Kunz et al., 2007), de igual forma que los efectos que el tendido de líneas de transmisión y distribución de energía eléctrica tiene en el aumento de la mortalidad de aves (Erikson et al., 2005, Cartron et al., 2000). En este sentido, es necesario el desarrollo de líneas de trabajo en ecología que identifiquen sitios potenciales de conflicto para evitar o reducir los impactos negativos de este tipo de infraestructura.
Desarrollar sistemas firmes de monitoreo. Una de las deficiencias de la conservación en México es la falta de un monitoreo de la biodiversidad a sus distintas escalas de análisis: especies a ecosistemas. Un reto fundamental es desarrollar un sistema de monitoreo que incluya una línea base de comparación, para documentar y seguir los cambios ambientales que ocurren en el país. Al respecto, la Conabio y un consorcio de instituciones entre las que están la Conafor, la Conanp y el FMCN, están desarrollando ya un sistema de este tipo.
Reforzar el carácter multidisciplinario e interdisciplinario de la ecología. Los retos que enfrenta la ecología para hacer frente al deterioro de la biodiversidad y de nuestro capital natural son cada vez mayores y más complejos. Para hacer frente a estos retos, es evidente que la ecología debe reforzar su carácter multidisciplinario e interdisciplinario, sobre todo si se quiere tener éxito en los programas y estrategias de conservación, que requieren tomar en cuenta aspectos que van más allá de lo biológico, tales como procesos históricos, sociales, culturales, económicos, epidemiológicos, y geográficos. De igual forma, se deben generar líneas de trabajo novedosas que integren este conocimiento a políticas públicas, o al menos en recomendaciones para la conservación de la biodiversidad.A pesar de que México cuenta con al menos 90 instituciones dedicadas a la ecología y a pesar de tener centros de investigación de primer nivel, así como investigadores con excelente formación, la ecología en su aplicación a la conservación en México se ve frenada por la escasez de recursos. Para enfrentar los nuevos retos de conservación, en primer lugar es imprescindible que se incrementen los recursos que se disponen para la investigación científica. El porcentaje del producto interno bruto que se designa a ciencia y tecnología en México es bajo (0.5%) en comparación con otros países como Estados Unidos, Corea e Israel, que designan más del 3% de su producto interno bruto (OECD, 2010). Si bien el porcentaje del producto interno bruto designado a ciencia y tecnología ha variado en los últimos 5 años, mostrando algunos incrementos y decrementos, hoy en día no es suficiente para asegurar que el desarrollo científico en el país ayude a desarrollar el conocimiento, tecnologías y prácticas efectivas para la conservación. Aunado a lo anterior, la inseguridad y violencia que vive el país desde 2006 está afectando negativamente el trabajo en ecología y conservación, lo que ha forzado a muchos investigadores a dejar de trabajar en áreas biológicamente importantes (List y Pelz, 2014). La comunicación efectiva a la sociedad, de la información producida por la investigación en ecología aplicada a la conservación, muchas veces financiada con recursos públicos, puede aumentar el interés y apoyo de la población a que se incremente el presupuesto en este rubro, así como a favorecer el apoyo de los pobladores de las distintas regiones donde se trabaja en conservación, para permitir y facilitar el desarrollo de la investigación.
Conclusiones
El desarrollo de la ecología y sus implicaciones para la conservación de la biodiversidad ha tenido un crecimiento detectable en México. Ha aportado conocimientos sobre aspectos básicos de la ecología de especies de fauna y flora que pueden ayudar a establecer principios de conservación. Sin embargo, existen áreas de la ecología que deben desarrollarse generando conocimiento útil para el diseño de estrategias de conservación de comunidades bióticas y de ecosistemas completos, con enfoques emergentes tales como la ecología de redes complejas de interacciones bióticas, ecología de comunidades y filogenia, ecología de la conservación en paisajes modificados por actividades humanas, entre otras. La dimensión de los problemas ambientales a los que nos enfrentamos, como lo son la crisis de la pérdida de diversidad, aunado al cambio climático global, el efecto de las especies invasoras, y los efectos de las políticas nacionales que impulsan la degradación y la reducción de extensión de los ecosistemas naturales, plantean nuevos retos para la ecología en general, y para las ramas de la ecología que inciden directamente en temas de la conservación en México. La crisis ambiental global, y la de México en particular, toma a esta disciplina en una etapa en la que los grupos de ecólogos que se dedican a este tema no son suficientes, en relación con la magnitud de los problemas para los que deben plantearse soluciones. Las distintas disciplinas de la ecología en México, como son la ecología evolutiva, ecofisiología, la ecología de poblaciones, la ecología de comunidades, la ecología de ecosistemas, y la macroecología, por mencionar algunas, generan conocimiento que se puede aplicar directa o indirectamente a la conservación de especies. Uno de los grandes retos es lograr que en México se desarrollen grupos de trabajo que integren el conocimiento que se genera en distintas disciplinas, bajo un marco conceptual nuevo que permita desarrollar una verdadera multidisciplinaridad, interdisiciplinaridad (trabajando de manera coordinada con académicos de otras ciencias naturales, exactas y sociales en la búsqueda de soluciones comunes) y transdisciplinaridad (trabajando con agentes no académicos que tienen que ver con la conservación). Además, otra de las tareas de los académicos cuyo quehacer es la ecología en su aplicación a la conservación es generar líneas de trabajo novedosas que integren este conocimiento a políticas públicas, o al menos en recomendaciones para la conservación de la biodiversidad. El trabajo que queda por hacer en este sentido es arduo pero sumamente importante (ver artículo sobre innovación ecotecnológica en este suplemento).
En un país megadiverso y con una problemática ambiental tan profunda, es imprescindible que se canalicen más recursos para la formación de investigadores y para el fortalecimiento de los laboratorios e instituciones que dedican su actividad de investigación a estos temas. Sin duda, la información generada por los estudios en ecología aplicados a la conservación, son fundamentales y urgentes para tomar las mejores decisiones de manejo y conservación de la gran biodiversidad existente en México.
