Los disturbios como causa de degradación de los ecosistemas.

Transcripción

1 Los disturbios como causa de degradación de los ecosistemas. Por: José Ignacio Barrera C. PhD Profesor asociado Escuela de Restauración Ecológica- ERE Departamento de Biología Pontificia Universidad Javeriana

2 Entre los agentes limitantes, las limitaciones, en los sistemas alterados y no alterados. La pendiente Las especies establecidas en el sitio disturbado La ausencia de nutrientes

3 Entre los agentes tensionantes y las tensiones en los sistemas alterados y no alterados. Características del área adyacente El pastoreo

4 Riqueza de especies Escuela de Restauración Ecológica Agente o factor limitante: Elemento o elementos propios del sistema que impiden el proceso desarrollo de los elementos existentes. Inhibición de los procesos metabólicos, la germinación, el crecimiento. Las limitaciones: Son las condiciones que encuentran las especies o el sistema para desarrollarse. Impermeabilidad del substrato, la ausencia de nutrientes, agua, semillas, fuente de energía, pendientes fuertes y lisas. Agente o factor limitante Proceso de la sucesión Tiempo

5 Riqueza de especies Escuela de Restauración Ecológica Los factores o agentes tensionantes: Son elementos externos que estimulan o inciden negativamente sobre el desarrollo de un ecosistema. Estímulos externos que afectan negativamente el desarrollo del ecosistema Tensión: Fuerza transitoria realizada sobre el sistema producto de un factor o agente tensionante y que genera un sistema tensionado. D T Desde lo sencillo a lo complejo D T T T T T T Tiempo

6 AGENTES TENSIONANTES FUENTE DE ENERGIA PRODUCTORES CONSUMIDORES M.O. NUTRIENTES SEVEROS MEDIOS LEVES Fuente: Brown y Lugo 1994

7 Desarrollo del concepto de los agentes tensionantes y su efecto sobre el sistema El clima como un agente tensionante Lluvia, Radiación Viento Cambios de temperatura

8 Todos los niveles de la biodiversidad se encuentran con algún nivel de tensión o limitación que afectan mas o menos su desarrollo: Tensión (factor o agente tensionante): Estimulo externo que afecta negativamente el desarrollo del ecosistema. La tensión puede estar generada por uno o varios agentes tensionates. (Bender 1982; Beeby 1992) Disturbio Evento relativamente discreto en el tiempo que rompe la función y la estructura de poblaciones, comunidades, ecosistemas y paisajes Perturbación Son eventos controlados que permiten controlar el daño o la deflexión sobre el sistema afectado.

9 Disturbio: Definición: Es un evento discreto que causa daños en el desarrollo natural de un ecosistema, provocando la pérdida parcial o total de sus atributos (Grime, 1979; Rykiel, 1985; Pickett & White, 1985; Forman & Godron, 1986; van Anden & van den Bergh, 1987). Ejemplos: Incendios, heladas, contaminación, granizadas, las glaciaciones, invasión de plagas y especies invasoras.

10 Todos los disturbios generan fragmentación? Tipos de transformación

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12 1. LOS INCENDIOS FORESTALES como un tipo de disturbio.

13 Atributos del sistema Escuela de Restauración Ecológica Disturbio Incendio Forestal Compartimento Vegetación Tiempo 1. Perdida total o parcial de la fitomasa 2. Perdida total o parcial del proceso de la fotosíntesis (producción de energía química, oxígeno, transpiración,, carbohidratos) 3. Perdida total o parcial del proceso de la respiración. (consumo de O 2, producción de CO 2 ). 4. Perdida total o parcial del banco de semillas (viabilidad) 5. Aumento del reclutamiento de algunas especies. 6. Aumento de la riqueza de especies. 7. Perdida total o parcial de la estructura

14 Atributos del sistema Escuela de Restauración Ecológica Disturbio Incendio Forestal Compartimento Vegetación (cont.) 9. Perdida total o parcial de las interacciones 10. Perdida parcial o total de los servicios ambientales (Regulación hídrica, control de erosión, oferta de madera, descontaminación atmosférica, oferta de madera, alimentos, medicamentos). Fauna Tiempo 1. Perdida total o parcial de: Interacciones Estructura (consumidores 1rios, 2rios, 3rios y descomponedores). Riqueza Regulación del ciclo de la materia Servicios ambientales (consumo de O 2, producción de O 2, alimento)

15 Atributos del sistema Escuela de Restauración Ecológica Disturbio Incendio Forestal Tiempo Compartimento Suelo 1. Perdida total o parcial de (Nutrientes (volatilización), Humedad (agua del suelo), Fauna y organismos edáficos (migración y muerte) 2. Aumento de la mineralización y liberación de nutrientes. 3. Perdida de la estructura (horizontes) 4. Perdida de los servicios ambientales (suelos fértiles, hábitat para la fauna edáfica, soporte para la vegetación, redistribución de nutrientes, regulación hídrica). Clima 1. Perdida total o parcial de la regulación del clima (cambios abruptos de la temperatura, luminosidad, precipitación, vientos).

16 Disturbio por uso agropecuario El caso de la microcuenca de Santa Helena Suesca (Cundinamarca). Pastoreo y agricultura intensiva en zonas de recarga Cobertura arbustiva y arbórea escasa Corriente de agua estacional Erosión laminar Reservorios de agua

17 Estructura y función Escuela de Restauración Ecológica Disturbio Uso Agropecuario Nivel Jerárquico Población Máx Min. Tiempo d d Pérdida total de las plantas en pie.y de la fauna Disminución de la tasa reproductiva (apareamientos). Disminución en el número de descendientes (nacimientos). Disminución de las poblaciones de juveniles Disminución de la población de machos y de hembras (en estado reproductivo). Cambios en la estrategia reproductiva.

18 Estructura y función Escuela de Restauración Ecológica Disturbio Uso agropecuario Nivel Jerárquico Poblaciones Máx d d Disminución o perdida de las interacciones intraespecíficas. Comunidades Pérdida total o parcial de especies. Pérdida de nichos. Perdida de interacciones (facilitación, inhibición y tolerancia). Min. Tiempo Perdida y Disminución de la regulación de nutrientes. Disminución en el número de especies K.

19 Estructura y función Escuela de Restauración Ecológica Disturbio Uso agropecuario Nivel Jerárquico Comunidades Aumento de especies de estrategias r. Aumento del reclutamiento de especies Máx Min. d Tiempo Ecosistemas Ausencia total de compartimentos. Disminución de la tasa fotosintética. Perdida de energía en forma de calor. Cambio drástico del microclima. Perdida de las interacciones intra e interespecificas

20 Disturbio Uso agropecuario Nivel Jerárquico Ecosistemas Perdida de nichos d Perdida de nutrientes (exportación). d d d Disminución en el número de especies de estrategias K Aumento de especies de estrategias r Disminuye con el tiempo el reclutamiento de especies Incremento de la erosión Aumento de la mineralización

21 Disturbio por minería a cielo abierto

22 Estructura y función Escuela de Restauración Ecológica Disturbio Minería a cielo abierto Compartimento Vegetación Máx d 1. Perdida total o parcial de la fitomasa. 2. Perdida total del proceso de la fotosíntesis (producción de energía química, oxígeno, transpiración,, carbohidratos). 3. Perdida total del proceso de la respiración (consumo de O2, producción de CO2). 4. Perdida total del banco de semillas. Min. Tiempo 5. Aumento del reclutamiento de algunas especies. 6. Pérdida de la riqueza de especies. 7. Perdida total de la estructura

23 Estructura y función Escuela de Restauración Ecológica Disturbio Minería a cielo abierto Compartimento Vegetación (Cont.) Máx d 9. Pérdida total de las interacciones. 10. Pérdida total de los servicios ambientales (Regulación hídrica, control de erosión, oferta de madera, descontaminación atmosférica, oferta de madera, alimentos, medicamentos). Fauna Perdida total de: 1. Interacciones (intra e interespecíficas). Min. Tiempo 2. Estructura (consumidores 1rios, 2rios, 3rios y descomponedores). 3. Riqueza de especies

24 Estructura y función Escuela de Restauración Ecológica Disturbio Minería a cielo abierto Compartimento Fauna (Cont.) 4. Regulación del ciclo de la materia d 5. Servicios ambientales (consumo de O 2, producción de O 2, alimento). Máx 6. Pérdida total de procesos, tales como: Polinización, dispersión de semillas Suelos Min. Tiempo Pérdida total de: 1. Nutrientes (CO, N, P, K, Na, Ca, Mg, Fe, Al. 2. Fauna y organismos edáficos (migración y muerte). 3. Horizontes

25 Estructura y función Escuela de Restauración Ecológica Máx Disturbio Minería a cielo abierto d Compartimento Suelos (Cont.) 4. Perdida de los servicios ambientales (suelos fértiles, hábitat para la fauna edáfica, soporte para la vegetación, redistribución de nutrientes, regulación hídrica). Clima 5. Pérdida total de: La regulación del clima (cambios abruptos de la temperatura, luminosidad, precipitación, vientos). Min. Tiempo

26 CLASIFICACIÓN DE LOS DISTURBIOS 1. A LA CAUSA: 1) Naturales y 2) antrópicos 2. A LA MAGNITUD: 1)Espacio y 2) tiempo. a. LA INTENSIDAD: Tamaño y duración 1) Graves, 2) medios, 3) leves b. SEVERIDAD: Tiene que ver con el daño generado

27 ESCALAS ESPACIALES Y TEMPORALES DE LOS PRINCIPALES DISTURBIOS 8 FRECUENCIA DE EVENTOS (AÑOS -2 ) 6 4 FLUCTUACIONES CLIMATICAS GLACIACIONES FUEGOS DISTURBIOS NATURALES ANIMALES LLUVIAS-VIENTOS HELADAS ESCALA ESPACIAL (m 2 ) 12

28 HISTORIA y REGIMEN DE LOS DISTURBIOS. Disturbios abruptos: Se presentan de manera momentánea, con pérdida parcial o total de los atributos de los ecosistemas. Disturbios frecuentes y el cambio gradual: Se evidencian con el cambio en el uso del territorio. Con el tiempo pueden generar un daño total. Los disturbios traen como consecuencia un cambio en la dirección del desarrollo (sucesión) de los ecosistemas.

29 Variables del sistema Escuela de Restauración Ecológica RÉGIMEN DEL DISTURBIO. Tiempo

30 Variables del sistema Escuela de Restauración Ecológica REGIMEN DEL DISTURBIO. Tiempo

31 MODELO DE ALTERACIÓN DE UN BOSQUE NATURAL Pastizal Suelo abandonado Bosque Natural Monocultivo Sistema agroforestal Bosque secundario D e s e r t i z a c i ó n Punto critico Recuperación Campo abandonado R e s t a u r a c i ó n Campo desertizado

32 Áreas disturbadas, que son? DEFINICIÓN: Son aquellas que han perdido total o parcialmente sus atributos: estructura y función (Picket & White, 1985; Margalef, 1992). Las áreas disturbadas pierden importancia respecto de los servicios que prestan al hombre, una vez se agotan sus recursos Cuándo las restauramos y porqué las restauramos?

33 Áreas disturbadas en los Cerros circundantes de Bogotá D.C. Escuela de Restauración Ecológica

34 ÁREAS DISTURBADAS POR ESPECIES INVASORAS Tres meses después del disturbio inicial 6 meses después del disturbio inicial Área con control trimestral de la invasora un año después

35 ÁREAS DISTURBADAS POR INCENDIOS FORESTALES Incendios en coberturas boscosas Incendios en matorrales y relictos de bosque nativo Mapa de riesgos

36 ÁREAS DISTURBADAS POR MINERÍA A CIELO ABIERTO CONDICIONES ADVERSAS QUE IMPIDEN EL DESARROLLO DE LA SUCESIÓN PRIMERAS FASES DE LA SUCESIÓN EN LOS SITIOS MENOS ADVERSOS DESARROLLO DE LA SUCESIÓN CUANDO SE APLICAN ENMIENDAS ORGÁNICAS

37 ÁREAS DISTURBADAS POR USO AGROPECUARIO Fragmentación del paisaje Mantenimiento de cultivos Procesos de erosión del paisaje