EXTINCIONES. Pérdida total de especies/poblaciones en condiciones naturales. Amenaza más grave en relación con la pérdida de Biodiversidad

Transcripción

1 Tema 4. Amenazas para la Conservación de Biodiversidad EXTINCIONES Pérdida total de especies/poblaciones en condiciones naturales Amenaza más grave en relación con la pérdida de Biodiversidad Sp Cualquier otra causa de pérdida de Biodiversidad suele retener un potencial de recuperación. Pero si desaparecen las especies, éstas son irrecuperables. Extinta : No queda ningún individuo (ni en condiciones naturales ni en cautividad) Extinta en condiciones naturales : Sólo existen individuos en cautividad o de forma controlada por el hombre Extinta localmente : Ausente en un lugar en el que existía, aunque presente en otros lugares Ecológicamente extinta : Tan pocos ejemplares que su efecto es despreciable en el aspecto funcional del ecosistema

2 Diversidad de especies y extinciones en masa Tendencia creciente en la aparición de nuevas familias Estable durante 200 m.a. Animales marinos representan un buen caso de estudio ya que poseen partes duras que se preservan bien en sedimentos marinos Número de familias actual Nuevo aumento durante 250 m.a. Aparición en el Paleozoico Rápido aumento en 150 m.a.

3 5 extinciones en masa naturales Pérmico: La que experimentó una mayor pérdida de especies (77-96%), necesitando 50 m.a. Para recuperar el número de familias. Sexta extinción en masa Mayor diversidad de especies alcanzada hace unos años solamente Grupos más avanzados alcanzan mayor diversidad: insectos, vertebrados, fanerógamas... pero comienza un declive/desaparición continuo a medida que las poblaciones humanas crecen y se expanden. Ej: desaparición megafauna continentes Australiano, Americano,...(75-86% spp de mamíferos de > 44 kg desaparecen)

4 Caza y destrucción/alteración del hábitat: causas principales de estas extinciones Extinciones de aves y mamíferos MEJOR documentadas: especies conspicuas Pero también incertidumbre sobre estado de ciertas especies: Algunas especies vuelven a aparecer tras creerse extintas Ej: Psitácido cuyo último ejemplar se vió en 1912, descubiertas nuevas poblaciones en Especies que se cree existentes, realmente extintas. Pezoporus occidentalis (ej. En áreas geográficas que no se vuelven a visitar en mucho tiempo...) Desaparición de especies antes de ser descubiertas...

5 Extinciones registradas por grupos desde 1600 Mayor pérdida de especies en islas (1/2), al comparar con continentes 1 sp/década sp/década Tasas de extinción desde 1600 Decrecimiento relativo últimos 50 años Mayor esfuerzo de conservación También elevado número de taxones amenazados y al borde de la extinción (pocos individuos, etc)

6 Porcentaje especies amenazadas de extinción en grupos de vertebrados Algunas especies son más vulnerables a la extinción que otras por uno o varios motivos Tasa de extinción de fondo Ej: cocodrílidos (10/23 spp), ½ primates, 1/3 psitaciformes,... Aquella que ocurre de forma no inducida o causada por el hombre. Duración media sp = 1-10 m.a. con 10 millones de spp se pierden 1-10/año Tasa: %/año Actual para aves/mamíferos = 0.01 %/año veces mayor En general, tasa de pérdida actual veces mayor que la tasa de fondo

7 Tasas de extinciones en Islas En general, mayores tasas de extinción que en continentes Áreas más limitadas, poblaciones más pequeñas, pocas poblaciones,... + extrema vulnerabilidad frente a nuevos depredadores, enfermedades,... con los que no han co-evolucionado Las spp más vulnerables ya se han extinguido Ej: el 75% del presupuesto de manejo para la conservación en Hawaii, por ejemplo, está dirigido al control de spp exóticas/invasoras El % de spp recientemente extinguidas decrece al aumentar el tiempo de ocupación humana de las islas Colonizaciones europeas = mayor impacto relativo Coleccionismo (Ej. Troglodítido de la isla de Stephen (NZ)) Traversia lyalli

8 Tasas de extinciones en el medio acuático En general mayor plasticidad (resiliencia capacidad para volver a un estado original en tiempo ecológico-) en el biota marino/oceánico que en el terrestre (Muy pocas spp de mamíferos, aves y moluscos marinos extintas en los últimos siglos) Sin embargo, en aguas continentales (sobre todo lagos y ecosistemas aislados ) las especies son muy vulnerables Efecto dominó y transformación de un ecosistema: cíclidos del Lago Victoria Casi Km 2 Hasta los 1980s más de 400 spp de peces endémicas Alto aporte de nutrientes (residuos, agricultura,...) Explosiones de algas (ausencia de depredadores -cíclidos-) Sobrepesca e introducción percas del Nilo Reducción de oxígeno (Eutrofización) Cíclidos de aguas profundas suben a superfície (mayor vulnerabilidad a pesca y depredación) Muchas especies extinguidas en condiciones naturales, desequilibrio del sistema

9 Estima de las tasas de extinción: Modelo Biogeográfico de Islas Modelo que se basa en la observación central: relación especie-área MacArthur & Wilson 1967 Mayor superficie Más ambientes locales/nichos específicos Mayor aislamiento geográfico entre zonas y hábitats Mayor probabilidad para la especiación y el mantenimiento de poblaciones Mayor número de especies S = CA Z Nº spp Superficie del área Constantes que dependen ambas del tipo de hábitats (tropical vs templado; seco vs húmedo, etc) y del grupo de especies (aves vs insectos, etc) Valores de Z (0,15 0,35) Mayor cuanto más restringida sea el área que ocupa el taxón Valores de C Mayor cuanto mayor número de especies tiene el taxón

10 Ejemplo: Rapaces en un archipiélago C = 1 Z = 0,25 S = 1A 0,25 Superficie islas del archipiélago (A) Km 2 Número de especies de rapaces Aplicación concepto relación nº spp/área Tasa de inmigración Modelo Biogeográfico de Islas Equilibrio dinámico entre nuevas especies (inmigración y especiación) y tasa de extinción Equilibrio Tasa de extinción El número de especies es mayor en islas grandes cerca de los continentes Modelo conceptual aplicable a situaciones en que las islas son parches de hábitat

11 Relación especie-área usada para PREDECIR el número de especies que se extinguirán según la cantidad de hábitat disponible que quede Aplicación del modelo a zonas de reserva o parques (rodeados de hábitat deteriorado) SÍMIL con islas La curva VARÍA según la región y grupo de especies a considerar, pero es una buena indicación del efecto entre la pérdida de hábitat y la extinción/persistencia de especies Relación especie-área no lineal pero muchas especies quedan amenazadas y se extinguirán a medio plazo Si consideramos las curvas para aquellos taxones más representativos podemos obtener una idea de la tasa de extinción global para una región concreta

12 Generalizaciones (y limitaciones) del Modelo Biogeográfico de Islas Se basan en valores típicos de las curvas especie-área Variabilidad según rango de distribución de las especies Se obvia la plasticidad adaptativa de ciertas especies Se asume que los parches de hábitat desaparecen al azar Se obvia el efecto del grado de fragmentación del hábitat También se obvia el estado del hábitat disponible Capacidad de ocupar estados de sucesión del hábitat óptimo Si la destrucción coincide con Hot-spots las tasas aumentan significativamente Extinción efectiva para especies que necesiten un área o grado de conectividad mínimas (efecto de la roturación, distancias y tamaño de los fragmentos) Efecto diferencial en la capacidad de acogida de los distintos parches Problema principal: no se predice EL TIEMPO que pasará desde que se destruyen los hábitats hasta que se extinguen las especies Elemento ESENCIAL para la Conservación

13 Métodos alternativos: predicción de extinciones (Pimm & Raven 2000) Tasa de pérdida de hábitat Cálculo de tiempos para la extinción de especies: Si se conservan Hot-spots protegidos Relación especie-área Curvas supervivencia de las spp Según datos actuales para Bosques tropicales Si se conservan todos los Hot-spots Si se preservan todos los puntos calientes de biodiversidad sólo se perderán el 18% de las especies. Cálculos únicamente teniendo en cuenta la pérdida de hábitat (obviando el efecto de cambio climático, especies invasoras, etc)

14 30-50% plantas, anfibios, reptiles, aves y mamíferos Símil del Cortador de Galletas Hot-Spot 25 HOT-SPOTS que ocupan individualmente < 2% superficie terrestre Aumento de extinciones si coincide con puntos calientes de Biodiversidad Capacidad de reducir extinciones si se centran esfuerzos de conservación en HOT-SPOTS. Sin embargo, esta medida NO es suficiente, ya que si no se controla el resto de la superficie la extinciones pueden incluso llegar a exceder a las que ocurran en los puntos calientes

15 Riesgo relativo de extinción de aves en continentes e islas (Manne et al. 1999) % Extinciones en islas > % Extinciones en continentes Sin embargo, una vez corregido el tamaño del área de distribución, las especies continentales aparecen como igualmente, o incluso mayormente, amenazadas Equivalente a islas en el continente Resultado inesperado : existe una mayor relación con la magnitud del rango de hábitat que ocupan que con la condición de insularidad Mayor número de especies amenazadas coincide con especies de menor rango de distribución Posibles explicaciones al patrón observado: (1) La mayoría de especies insulares (y montanas en Centro y Sudamérica) más amenazadas YA han desaparecido (2) Existe una mayor competencia interespecífica relativa en continentes y las especies con rangos de distribución pequeños son menos comunes y presentan poblaciones menos densas

16 Diferencia entre PREDICCIÓN y OBSERVACIÓN Distribución paseriformes con rangos de distribución reducidos (PREDICCIÓN) Distribución actual paseriformes amenazados (OBSERVACIÓN) Coinciden la distribución de especies amenazadas y actividades humanas intensas (deforestación y agricultura) En C zonas grises PREDICCIÓN=OBSERVACIÓN Si coincidiesen todas las áreas indicaría que el impacto humano es uniforme por todo el continente Aquellas zonas que contienen más especies amenazadas de lo predicho por su rango de distribución reducido son las que sufrirán extinciones ANTES, constituyendo una prioridad para las acciones de conservación

17 Extinciones Locales Las especies sufren extinciones locales en su rango de distribución y éstas causan tanto un empobrecimiento de las comunidades locales, como un efecto acumulativo para la posible extinción total. La poblaciones se pierden a tasas MAYORES que las especies Criterios de Rareza y Endemismos Tasa de extinciones locales generalmente mayores que de extinciones globales Especies raras, en general Ocupación de un rango geográfico limitado Ocupación de uno o pocos hábitats determinados Poblaciones pequeñas Relación estrecha (pero ) con los endemismos Especies que habitan de formar natural en una zona o región determinada y no se encuentran en otro lugar Endemismos a distintas escalas (país, isla,...) Útiles como guía para enfocar esfuerzos de conservación para especies relativamente frágiles Neoendemismos: evolución reciente de una especie cercana Paleoendemismos: todas las especies cercanas están extintas

18 Por qué son algunas especies más vulnerables a la extinción que otras? El riesgo de extinción NO es homogéneo entre las distintas especies En general las especies raras son más vulnerables que las comunes Categorías de Especies más vulnerables a la extinción Posibilidad de ANTICIPAR la necesidad de manejo Especies con una distribución geográfica muy restringida Especies con sólo una o muy pocas poblaciones Especies cuyo tamaño poblacional es pequeño Paradigma de las poblaciones pequeñas Especies cuyas poblaciones están en declive Especies con baja densidad poblacional La tendencia de declive suele ser continua si no se identifican los factores concretos que lo causan Fragmentación del hábitat puede imposibilitar poblaciones viables Especies de gran tamaño Áreas de campeo grandes, bajas densidades, cazables,...

19 Especies que necesitan áreas de campeo muy grandes Especies con baja eficacia de dispersión y/o adaptación Ausencia de plasticidad Especies que migran estacionalmente Dependencia de dos o más lugares para persistir Especies con baja variabilidad genética Bajo potencial de adaptabilidad a ambientes cambiantes Especies con requerimientos ecológicos muy específicos Especies de ambientes muy estables y conservados Especies que forman agregaciones permanentes o temporales Especies sin contacto previo con poblaciones humanas Baja dispersión espacial de individuos (vulnerabilidad a sobreexplotación, destrucción hábitats) Especies cazables o explotables por las poblaciones humanas Especies cuyos taxones cercanos están amenazados o extintos Algunos grupos taxonómicos enteros son particularmente vulnerables (primates, gruiformes, quelonios,...)

20 (Tema 10) Categorización de las especies más vulnerables a la extinción Evaluada Datos suficientes Extinta Extinta en condiciones naturales Extinta Especie No Evaluada Datos insuficientes En Peligro Crítico En Peligro Vulnerable Amenazada Pendiente de Conservación Casi Amenazada Preocupación Menor Riesgo Menor Identificación de las spp más vulnerables a la extinción constituye una prioridad Utilidad categorías de conservación: dirigir la atención nacional e internacional sobre aquellas especies más amenazadas por la extinción para protegerlas mediante acuerdos internacionales (Ej. CITES y Libros Rojos)

21 Destrucción, Fragmentación n y Degradación n del HábitatH DESTRUCCIÓN DEL HÁBITAT En general, es el factor de amenaza más IMPORTANTE Expansión de poblaciones humanas y actividades asociadas a las mismas Principales activades relacionadas con la destrucción del hábitat Agricultura Desarrollo comercial Proyectos hidrológicos Actividades de ocio Pastoreo de ganado Polución Infraestructuras y carreteras Disrupción ecología del fuego Explotaciones madereras (...)

22 En selvas tropicales, la destrucción corresponde: 60% agricultura de pequeña escala 20% explotaciones madereras 10% pastoreo de ganado Corta, quema, uso (2 años), degradación suelo 5-10% cultivos comerciales (cacao, aceite de palma,...) Al ritmo actual la destrucción puede ser completa hacia el 2040, a excepción de zonas protegidas e inaccesibles de la cuenca Amazónica, río Congo y Nueva Guinea. En la Cuenca Mediterránea se conserva sólo el 10% del bosque original Prioridad para la Conservación: Proporcionar información sobre las conexiones entre consumo y explotación de recursos 80s deforestación para consumo ganadero Hamburger connection Consecuencia: boicot a las empresas y reducción relativa de ese uso

23 Otros hábitats con altos niveles de destrucción: Bosques tropicales decíduos Pastos naturales Humedales/hábitats acuáticos Manglares Arrecifes de coral Zonas hiperáridas DESERTIFICACIÓN Degradación progresiva de hábitats Importante en hábitats Mediterráneos Erosión de suelos (pérdida retención H 2 O) Corta excesiva de arbustos y sobrepastoreo Alteración ciclos del fuego Zonas desérticas en años Importante: No son desiertos funcionales ecológicamente

24 FRAGMENTACIÓN DEL HÁBITAT Proceso en el que un área continua del hábitat se reduce y divide en varios fragmentos Se generan fragmentos distanciados y aislados entre ellos en distinto grado 400 Parches de hábitat conservado rodeados de hábitat modificado/degradado Los márgenes de estos parches experimentan el EFECTO BORDE 1960 Carreteras La fragmentación puede ocurrir tras alta degradación del hábitat o mediante la aparición de divisiones de origen antrópico (carreteras, vallas,...)

25 En qué difieren los fragmentos del hábitat original? Mayor proporción de borde Centros más cercanos a los bordes Distancia al borde 500 m X Área efectiva (64 ha) X 247 m Fragmentación del hábitat por una carretera y una vía de tren Sólo se destruye un 2% del parque, por lo que se podría sugerir un efecto despreciable, pero... 4 fragmentos de 8,7 ha (34,8 ha) Área no efectiva (36 ha) Mitad del hábitat efectivo Efecto borde (ej. Predación) Patrón general de aves forestales en su menor capacidad para ocupar y criar en fragmentos pequeños en comparación con fragmentos mayores

26 Efectos de la fragmentación del hábitat sobre la movilidad de las especies Creación de subpoblaciones aisladas Tras fragmentación se suele dar una concentración inicial de la fauna en los parches que quedan, pero gradualmente se da un declive y relajación derivando a un valor menor que en el hábitat continuo original (1) Limitación para la dispersión y la colonización Aparición de barreras físicas que impiden los movimientos de dispersión Algunas especies presentan un patrón de colonizaciones y extinciones locales (dinámica metapoblacional) que no puede desarrollarse Mayor vulnerabilidad en bordes y zonas de hábitat degradado durante dispersión (2) Acceso restringido a los recursos y parejas reproductoras Si las especies dependen de recursos que se quedan fuera de los fragmentos, o en otros fragmentos en los que no habitan, necesitan realizar desplazamientos que incrementan su vulnerabilidad La imposibilidad de desplazamiento puede hacer que se sobreexploten y degraden los recursos de los fragmentos (3) División y aislamiento de poblaciones Restricciones al flujo genético y la partición de poblaciones hace que éstas sean más vulnerables a los problemas asociados con poblaciones pequeñas, endogamia, deriva genética, etc

27 Efecto Borde (Edge Effect) La fragmentación causa una serie de cambios ambientales en los bordes de los parches de hábitat que inciden sobre la DINÁMICA y COMPOSICIÓN de las comunidades faunísticas y florísticas de los mismos Algunos de los efectos más significativos: Cambios microclimáticos Alteración de la cobertura foliar: Mayor desecación, temperaturas más altas durante el día y más bajas durante la noche, aumento circulación del aire,... Efecto sobre fauna adaptada a condiciones concretas: cambios en la composición de especies Mayor incidencia del fuego Distinto grado de penetración hacia el parche Aumenta la probabilidad de incendios y de expansión de quemas cercanas (agricultura,...) Interacción entre especies Mayor vulnerabilidad a la invasión de especies generalistas, exóticas, invasoras,... Aumento de la tasa de depredación de nidos Potencial para enfermedades Mayor proximidad a animales domésticos, poblaciones humanas,... aumento del riesgo de contagio de enfermedades

28 En general, en los fragmentos de hábitat pequeños: Ocurren mayores tasas de extinción y menores de colonización que en fragmentos de hábitat de mayor tamaño Aquellas especies con densidades iniciales altas suelen sobrevivir y persistir mejor que las que originalmente presentan densidades más bajas Última población de renos salvajes en el Sur de Noruega Antes de 1900 existía uno/dos rebaño(s) que migraba(n) de forma continua por las dos grandes áreas de distribución Tras el desarrollo de infraestructuras humanas (carreteras, líneas de alta tensión, urbanizaciones,...) se fragmenta la población en 26 rebaños menores Tendencia a no acercarse a menos de 5 Km de asentamientos humanos o sus infraestructuras Rebaños aislados sin posibilidad de migrar Rangifer tarandus Sur de Noruega Sobrepastoreo de vegetación: degradación del hábitat y reducción capacidad de carga Se deben manejar los rebaños mediante caza selectiva para que no alcancen densidades elevadas

29 DEGRADACIÓN DEL HÁBITAT Incluso sin destrucción física o fragmentación del hábitat, puede existir un efecto negativo que conduzca a las especies a la extinción Eliminación o alteración de CONDICIONES y/o COMPOSICIÓN original del hábitat Una de las formas más extendidas y nocivas es la POLUCIÓN Pesticidas Residuos Fertilizantes Emisiones vehículos y fábricas Sedimentos... En muchos casos no es visible, como ocurre con la destrucción o fragmentación del hábitat puede llegar a pasar inadvertida a ciertas escalas temporales

30 Declive poblacional POLUCIÓN por pesticidas: BIOMAGNIFICACIÓN Concentración de los pesticidas al ascender por la cadena trófica DicloroDifenilTricloroetano (DDT) Insecticida 2ª Guerra Mundial DDT Larvas insectos Aves insectívoras Prohibición DDT 1972 Rapaces Uso agricultura Muerte adultos Debilitación cáscara huevos (muerte pollos) Concepto de especies Bioindicadoras Recuperación poblaciones de halcón peregrino tras prohibición del uso de DDT Se usa en algunos países en vías de desarrollo Sigue acumulado en muchos medios Valor de algunas especies como centinelas de la salud del ecosistema, incluyendo el nivel de riesgo para las poblaciones humanas de un uso excesivo de productos químicos

31 Polución en aguas A diferencia de la polución en el medio terrestre, donde el efecto de la polución suele ser más local, en los medios acuáticos éste se extiende con mayor facilidad Los organismos acuáticos suelen estar adaptados a bajos niveles de concentración de minerales, cuando éstos aumentan las concentraciones resultan muy tóxicas Procesos de eutrofización: reducción de la oxigenación y penetración de la luz Cambios estructurales y de composición en los ecosistemas Dominio de algas sobre los corales en arrecifes de Jamaica

32 Polución en aire Influencia sobre supervivencia de árboles: degradación del hábitat Las distintas especies de líquenes presentan distinta capacidad a resistir distintos niveles de polución La composición de la comunidad de líquenes puede usarse como indicador biológico de los niveles de polución Metales tóxicos Liberación de grandes cantidades de plomo, zinc y otros metales tóxicos a la atmósfera (Ej. Combustión de carburantes con plomo, en uso aún por muchos países) Producción de Ozono y deposición Nitrógeno Hidrocarburos y óxidos nítricos + luz solar producción O 3 y productos 2 os Lluvia ácida A bajo nivel atmosférico resultan tóxicos Industria óxidos de nitrógeno y sulfuro + humedad ácido nítrico y sulfúrico reducción descomposición microbiana aumento concentración metales tóxicos reducción del ph de la lluvia ( queman el ecosistema)

33 Efectos lluvia ácida sobre fauna piscícola El efecto de la polución y acidez del agua tienen una magnitud especial sobre los anfibios de todo el mundo Cambio climático Efecto invernadero y CO 2, metano y otros gases Problema actual de temperaturas: a diferencia de ciclos de calentamientoglaciación, la rapidez a la que ocurre supone muy poco tiempo para que muchas especies se adapten a los cambios. A medida que el cambio climático avance muchas especies no estarán protegidas en reservas o zonas donde habitan ahora. Se necesitará establecer reservas donde existan gradientes altitudinales, vías de migración, mantenimiento en cautividad de especies que desaparezcan en la naturaleza, traslocación de especies amenazadas a lugares donde puedan sobrevivir, etc