TEMA 4. PROCESOS GEOLÓGICOS Y RIESGOS NATURALES

Aquí están los apuntes sobre biodiversidad, además en clase hemos dado:

Ecología, ecosistemas (definición)
Adaptaciones de las especies. Amplitud ecológica: euroicidad y estonoicidad
Sucesión ecológica
Dinámica de poblaciones: gráficas depredador-presa, K y r-estrategas
Pirámides y redes tróficas. La regla del 10%.
Relaciones tróficas interespecíficas: mutualismo, simbiosis, depredación, herbivorismo, parasitismo, competencia, comensalismo, inquilinismo

DEFINICIÓN DE BIODIVERSIDAD

Hay varias definiciones posibles para este término, pero en cualquiera de los casos deben incluir los tres aspectos que abarca este concepto, la variedad de genes, especies y ecosistemas que "contienen" los seres vivos de un lugar concreto.

Según la estrategia nacional de la biodiversidad: la diversidad biológica o biodiversidad es la riqueza de la vida sobre la Tierra, los millones de organismos, los genes que contienen y los ecosistemas que forman y constituyen el medio natural.

2. ¿CUÁNTAS ESPECIES HAY EN EL MUNDO?

Estamos lejos de conocer con precisión cuántas especies de seres vivos habitan nuestro planeta. Este dato es muy importante si queremos desarrollar una estrategia de conservación eficaz y para saber realmente la tasa actual de extinción de especies. La dificultad es tanto intrínseca (describir todas las especies del planeta es un esfuerzo inmenso) como extrínseca (socialmente hace décadas que no se reconoce la utilidad de la taxonomía, al no reportar beneficios directos inmediatos, los fondos económicos que aplican los gobiernos a la ciencia básica cada vez son más escasos, la política científica, al parecer, tiene otras prioridades).

El número de especies descritas hasta el momento es aproximadamente 1,5 millones. ¿Cuántas especies habrá en total? ¿Cuántas nos quedan por describir?

Las respuestas a estas preguntas dependen del autor y en la bibliografía se pueden encontrar autores que proponen que habría el doble de especies que las conocidas, unos 3 millones, e incluso los que consideran que la cifra alcanzaría los 100 millones. Básicamente hay dos enfoques posibles para abordar este tipo de estudios:

Se estima con precisión el número de especies de un grupo taxonómico concreto y se calcula el resto haciendo extrapolaciones basadas en la abundancia relativa de estos grupos frente al estudiado. Los trabajos de este tipo más conocidos son los de Terry Erwin, que estudió los coleópteros asociados a una especie arbórea tropical y a partir de estos datos extrapoló al resto de organismos, llegando a una cifra de 30 millones para el total de especies en el mundo. (https://www.dw.com/es/el-enigma-de-las-especies/a-17424926 )
Haciendo proyecciones con modelos matemáticos a partir de las especies ya descritas en la bibliografía, sabiendo cual es el ritmo de descripción de especies y el esfuerzo empleado en ello (número de especialistas, años que se lleva trabajando en el grupo, etc) se puede estimar cuantas especies quedan aún por descubrirse. Este sistema ha sido usado por Camilo Mora, llegando a la conclusión de que el número final de especies estaría en torno a 8,7 millones. (https://www.bbc.com/mundo/noticias/2011/08/110824_especies_censo_am)

3. ¿CÓMO SE MIDE LA BIODIVERSIDAD?

Debido a que el estudio de la biodiversidad se puede hacer a tres escalas diferentes (genes, especies y ecosistemas) hay enfoques distintos a la hora de cuantificarla. Puesto que la especie es un reflejo de la variedad genética y la variedad de especies conforma los ecosistemas, la diversidad específica es una buena referencia general de la biodiversidad, y de hecho la mayor parte de estudios en este campo se centran en las especies.

Además de esta clasificación, según el nivel estudiado, se puede usar otra terminología para referirse a tres maneras de medir la biodiversidad que son útiles para hacer comparaciones entre territorios y estudios: la diversidad alfa, beta y gamma.

TIPOS DE DIVERSIDAD

ALFA: riqueza específica de una comunidad local (mide la biodiversidad específica)
BETA: cambio de composición específica a lo largo de un gradiente ambiental o geográfico (mide la biodiversidad ecosistémica a lo largo de un gradiente)
GAMMA: riqueza específica de una región o continente (mide la biodiversidad específica en grandes territorios)

Las medidas de diversidad específica no sólo tienen en cuenta el número de especies diferentes que hay en un lugar si no que además tienen en cuenta la abundancia relativa de cada una de ellas. Hay numerosos índices de biodiversidad basados en diferentes algoritmos matemáticos, pero todos ellos incluyen en su formulación tanto el número de especies como el número de individuos de cada una de ellas. Algunos de los índices más usados se basan en fórmulas desarrolladas a partir de la Teoría de la Información, como el índice de Shannon, asumiendo que cuanto más impredecible es un ecosistema éste es más diverso (cuantas más especies diferentes y con un reparto más homogéneo haya en un ecosistema, más difícil es predecir donde encontrar una de ellas en concreto).

4. DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA DE LA BIODIVERSIDAD

Términos biogeográficos:

La BIOGEOGRAFÍA es la parte de la Biología que se dedica al estudio de la distribución de las especies y sus causas. Hay cierto vocabulario biogeográfico, relacionado con las especies y la biodiversidad, que es necesario conocer en este tema:

Especie endémica: especie exclusiva de un lugar. Para hablar de endemismos es necesario, siempre, referirse al ámbito geográfico del que es endémico el organismo. Hablar de endemismos sin citar el territorio que ocupa despoja de sentido a este término... Los endemismos de areal más reducido suelen ser de mayor valor por su rareza y exclusividad (y también suele llevar asociados problemas de conservación).
Especie cosmopolita: especie de distribución mundial. Suele tratarse de especies oportunistas y generalistas, sin gran especialización, en muchos casos asociadas a la actividad humana. Lógicamente no tienen problemas de conservación.
Especie autóctona: especie nativa de un lugar. No hay que confundir este término con el de endemicidad. Lógicamente todos los endemismos son autóctonos del territorio del que son endémicos, pero no todas las especies autóctonas son exclusivas de un lugar, y algunos endemismos pueden ser cultivados o introducidos en otros lugares donde no serán autóctonos...
Especie alóctona: especie introducida, no nativa del lugar donde es considerada alóctona. Estas especies tienen un gran impacto sobre la conservación de las especies autóctonas (ver apartado sobre causas de las sexta extinción).

Distribución de la biodiversidad:

Al cartografiar la distribución mundial de las especies queda patente que éstas no se reparten por igual a lo largo y ancho del planeta. Esto es debido a que la biodiversidad depende de:

El tiempo disponible para la especiación y la dispersión. Si no hay factores que lo interrumpan, la formación de especies aumenta de forma ilimitada con el tiempo. Cambios drásticos rejuvenecen un ecosistema, pues se extinguen especies (especialmente las especialistas) y quedan sus nichos libres que pueden ser ocupados por las supervivientes generalistas. P.e.: una de las causas de la gran diversidad amazónica está en el hecho de que las glaciaciones nunca llegaron a afectar a los organismos que habitaban a estas latitudes, por lo que dispusieron de mucho tiempo para ir especiando aprovechando al máximo todos los nichos disponibles mediante estrategias cada vez más especializadas.
La heterogeneidad espacial. En territorios monótonos, el número de especies es menor que en territorios variados (con diferentes condiciones a las que adaptarse).
La latitud. El número de especies aumenta desde los polos al ecuador (excepto en desiertos y zonas humanizadas).

Una buena aproximación a este reparto desigual de la biodiversidad puede ser este mapa de número de especies de plantas vasculares en el mundo (existe una relación directa entre diversidad florística y faunística, puesto que los animales dependen de las plantas para su superviviencia). En el mapa se puede observar cómo el mayor número de especies se acumula hacia el ecuador y, curiosamente, más en las zonas montañosas que en las selvas de las grandes llanuras fluviales, debido al efecto de la heterogeneidad espacial que suponen los gradientes altitudinales y los cambios climáticos asociados:

Puntos calientes de biodiversidad

Como acabamos de exponer, la distribución de las especies de animales y plantas, en la Tierra no es uniforme. Hay zonas prácticamente desiertas y otras que acumulan una gran parte de la variedad de seres vivos del planeta. A estos últimos sitios se les ha denominado “Puntos calientes de biodiversidad” (Hot spots). Se reconocen 33 de estos lugares privilegiados (hay diferentes propuestas pero el número está siempre en torno a la treintena), y uno de ellos es la cuenca mediterránea, donde se encuentra situada España.

Estos puntos son de interés prioritario para su conservación, puesto que preservando la vida de estos lugares se conservaría un porcentaje muy importante de toda las formas de vida que habitan la Tierra. Para ello los puntos calientes se han localizado no sólo teniendo en cuenta la mayor concentración de especies en el planeta si no atendiendo también al nivel de endemicidad de las especies de estos territorios.

7. BIOMAS

En función de la latitud, orientación y proximidad al mar (o continentalidad) se conforman los grandes climas de la Tierra. Estos climas llevan asociados paisajes vegetales que siguen estos patrones climáticos, repitiéndose fisonómicamente en todos los continentes, en franjas latitudinales, debido a fenómenos de convergencia adaptativa. Estos paisajes o formaciones vegetales, con su fauna característica, se conocen como BIOMAS.

Hay que aclarar que un mismo bioma, en zonas alejadas del planeta, probablemente esté formado por especies distintas y de orígenes evolutivos diferentes, el parecido entre sí del bioma en los diferentes lugares donde está representado no está en las especies si no en el aspecto semejante que han adquirido por adaptación evolutiva a un clima común. No esperéis encontrar jaras o encinas en los paisajes de California, pero sí que podremos ver especies con cierto parecido fisonómico adaptadas a nichos semejantes a los que ocupan nuestras encinas y jaras (los españoles al llegar a estas tierras americanas bautizaron con estos nombres a las especies que allí encontraron y que les recordaron las de su tierra original).

La distribución de las grandes zonas climáticas según la latitud condiciona la de los grandes biomas terrestres:

Biomas de zonas frías (latitudes altas, desde los polos a los círculos polares):

- Los desiertos polares

- La tundra

- La taiga

Biomas de zonas templadas (latitudes medias, desde los círculos polares a los trópicos):

- El bosque templado caducifolio

- La pradera templada

- El bosque mediterráneo

Biomas de zonas cálidas (latitudes bajas, a ambos lados del Ecuador, entre el trópico de Cáncer y el trópico de Capricornio):

- Los desiertos cálidos

- La sabana

- El bosque ecuatorial (Pluvisilva)

Otro factor abiótico como es la altitud es el que condiciona la existencia de biomas de alta montaña:

- La zona de montaña o alpina

Puedes encontrar imágenes típicas de cada uno de ellos en este pdf:

LOS BIOMAS TERRESTRES.pdf

Efecto "altitud-latitud":

Puesto que los biomas mayoritariamente deben su aspecto a cuestiones climáticas, existe una relación entre latitud-altitud y biomas, de tal manera que sin necesidad de cambiar de latitud, con cambios altitudinales, podemos reconocer biomas diferentes. Estos diferentes ecosistemas que van apareciendo según ascendemos por una montaña se denominan pisos bioclimáticos, y en cierta forma, son pequeñas representaciones de los grandes biomas. Así por ejemplo, si subimos desde Madrid hasta el Puerto de Navacerrada, partiendo de un encinar, típico bioma mediterráneo, llegaríamos a un rebollar, con cierto parecido al bosque templado caducifolio, seguido de un pinar, semejante a la taiga, y finalmente a praderas sin arbolado comparables con la tundra.

Reinos biogeográficos:

Además de los biomas, los biogeógrafos han compartimentado el mundo en grandes reinos florístico-faunísticos, pero en este caso el criterio para señalar las fronteras no es fisonómico sino evolutivo. Los reinos son los espacios ocupados por especies evolutivamente afines, con gran parentesco entre si. A su vez los reinos han sido subdivididos en regiones biogeográficas.

España está dentro del reino Holártico (que engloba todo el hemisferio norte, Norte América, Europa, gran parte de Asia y el norte de África), y su territorio está repartido dentro de tres regiones: mediterránea, eurosiberiana y macaronésica.

6. LA BIODIVERSIDAD EN ESPAÑA

Como se puede ver en el mapa de puntos calientes mundiales España está incluida en su mayor parte en uno de ellos, Región Mediterránea. En España se conocen entre 8000 y 9000 especies de plantas, lo que supone aprox. un 60% de las que se encuentran en la UE (somos el país con mayor diversidad de Europa). De estas especies 1500 son exclusivas de nuestro territorio, es decir son endémicas. En cuanto a la fauna tenemos entre 50.000 y 60.000 especies animales, sólo 770 son vertebrados. El 15% de la flora canaria es endémica y el 44% de su fauna. Para toda España se calculan unas 80.000 especies de seres vivos.

En la Estrategia española para la conservación y el uso sostenible de la diversidad biológica, se recoge un cuadro comparativo de la diversidad de plantas y vertebrados en los distintos países de la UE. Para poder compararlos, teniendo en cuenta la diferencia de tamaño existente, se ha dividido el número de especies entre el logaritmo del área de cada país. A la vista de estos datos queda patente la gran diversidad que atesoran los ecosistemas españoles dentro del contexto europeo:

Pero, ¿cuál es la causa de esta biodiversidad?, ¿qué hace posible esta variedad de especies?

Hay cinco causas principales:

Topográficas/orográficas: la disposición y abundancia de cordilleras en sentido predominante E-W condiciona nuestro clima y ha servido para aislar y fomentar la evolución de especies nuevas en las montañas (el avance y retroceso de especies durante de las glaciaciones se dificulta con la orientación de los sistemas montañosos, en sentido opuesto a su desplazamiento, dejando en su camino especies aisladas y fomentándose así la especiación alopátrica).

Climáticas: debido a la orografía y a la circulación atmosférica las lluvias que llegan a la península suelen acumularse en el norte diferenciando una “España húmeda” y una seca. La región donde las lluvias caen, incluso en verano, se denomina región Eurosiberiana. Las zonas donde no llueve en verano están incluidas en la región Mediterránea. Y las Canarias, con su clima subtropical, se incluyen en la región Macaronésica. Cada una de estas regiones biogeográficas tienen su fauna y flora aclimatada a las condiciones ambientales propias del territorio (por ejemplo los hayedos son típicos de la región eurosiberiana, los encinares de la mediterránea y la laurisilva de la macaronésica)

Edáficas: los suelos afectan sobre el tipo de vegetación que se asienta en ellos. Se puede hablar de una España silícea (la zona oeste de la Península), la España caliza (la zona este y Baleares) y la España volcánica (las Canarias).

Biogeográficas: refugio y encrucijada. La situación de la península en el extremo de Europa y la poca incidencia de las glaciaciones en su territorio la convirtieron en un refugio de la flora y fauna que “huía del hielo”. Por su parte el origen volcánico intraplaca de Canarias y su climatología benigna incluso durante las glaciaciones han condicionado la peculiaridad de su flora y fauna. Además es el paso natural de especies desde Europa a África y viceversa.
Históricas: España ha tenido un desarrollo industrial muy tardío y escaso. Los usos tradicionales del campo se han mantenido hasta hace pocas décadas y sigue siendo uno de los países de la UE con menor densidad de población, especialmente en las regiones montañosas e interiores de la península.

7. PISOS DE VEGETACIÓN EN ESPAÑA

En el apartado de los biomas se definió piso bioclimático o piso de vegetación. En España, al estar representadas tres regiones biogeográficas distintas, hay tres series diferentes de pisos, que ordenados de menor a mayor altitud son:

Región eurosiberiana: termocolino, colino, montano, subalpino y alpino.
Región mediterránea: inframediterráneo, termomediterráneo, mesomediterráneo, supramediterráneo, oromediterráneo, crioromediterráneo
Región macaronésica: infracanario, termocanario, mesocanario, supracanario, orocanario

La representación idealizada de los distintos pisos a lo largo de un gradiente altitudinal se llama CLISERIE. Es importante tener en cuenta que la orientación de las montañas hacen que los pisos partan de alturas diferentes (p.e. el alpino bajará más en la orientación norte y comenzará más arriba en la sur).

La cliserie típica de la Sierra de Guadarrama, partiendo del piso mesomediterráneo, que por altitud es el que corresponde a Madrid capital, estaría representada por los siguientes paisajes vegetales:

Mesomediterráneo: encinares y enebrales (como la dehesa de Moncalvillo)
Supra-: rebollares (bosque de Quercus pyrenaica)
Oro- : pinares de pino albar y piornales de Cytisus oromediterraneus.
Crioro-: pastizales de alta montaña.

A continuación en el pdf encontrarás ejemplos de cliseries de las tres regiones representadas en España:

pisosbioclimaticos.pdf

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