La fragmentación del hábitat describe la aparición de discontinuidades (fragmentación) en el entorno preferido de un organismo ( hábitat ), lo que provoca la fragmentación de la población y el deterioro del ecosistema . Las causas de la fragmentación del hábitat incluyen procesos geológicos que alteran lentamente la disposición del entorno físico [2] (se sospecha que es una de las principales causas de la especiación [2] ) y la actividad humana, como la conversión de tierras , que puede alterar el medio ambiente mucho más rápido. y provoca la extinción de muchas especies. Más específicamente, la fragmentación del hábitat es un proceso mediante el cual hábitats grandes y contiguos se dividen en parches de hábitats más pequeños y aislados. [3] [4]
El término fragmentación del hábitat incluye cinco fenómenos discretos:
"la fragmentación... no sólo causa la pérdida de la cantidad de hábitat sino que, al crear parches pequeños y aislados, también cambia las propiedades del hábitat restante" (van den Berg et al. 2001) [ verificación fallida ] . La fragmentación del hábitat es el fenómeno a nivel de paisaje y el proceso a nivel de parche. Por lo tanto, significa que cubre; las áreas del parche, los efectos de los bordes y la complejidad de la forma del parche. [5]
En la literatura científica, existe cierto debate sobre si el término "fragmentación del hábitat" se aplica en casos de pérdida de hábitat , o si el término se aplica principalmente al fenómeno de la reducción del hábitat en pedazos más pequeños sin una reducción significativa del área del hábitat. Los científicos que utilizan la definición más estricta de "fragmentación de hábitat" per se [4] se referirían a la pérdida de área de hábitat como "pérdida de hábitat" y mencionarían explícitamente ambos términos si describen una situación en la que el hábitat se vuelve menos conectado y hay menos hábitat general. .
Además, la fragmentación del hábitat es considerada como una amenaza invasora a la biodiversidad , debido a sus implicaciones de afectar a un gran número de especies además de las invasiones biológicas , la sobreexplotación o la contaminación . [6]
Además, los efectos de la fragmentación del hábitat dañan la capacidad de las especies, como las plantas nativas , de adaptarse eficazmente a sus entornos cambiantes. En última instancia, esto impide el flujo de genes de una generación de población a la siguiente, especialmente para especies que viven en poblaciones más pequeñas. Mientras que, para las especies de poblaciones más grandes, pueden surgir más mutaciones genéticas y efectos de recombinación genética que pueden aumentar la supervivencia de las especies en esos entornos. En general, la fragmentación del hábitat da como resultado la desintegración y la pérdida del hábitat , lo que se relaciona con la destrucción de la biodiversidad en su conjunto.
En el registro fósil se encuentran pruebas de la destrucción del hábitat a través de procesos naturales como el vulcanismo , los incendios y el cambio climático . [2] [ verificación fallida ] Los estudios han demostrado los impactos de especies individuales a nivel del paisaje [7] Por ejemplo, a partir de investigaciones, los resultados muestran que el impacto de la herbivoría de los ciervos en las comunidades de plantas forestales se puede observar a nivel del paisaje en Rondeau. Parque provincial para el período 1955-1978 [7] y también la fragmentación del hábitat de las selvas tropicales en Euramérica hace 300 millones de años provocaron una gran pérdida de diversidad de anfibios, pero al mismo tiempo el clima más seco estimuló una explosión de diversidad entre los reptiles. [2]
La fragmentación del hábitat es frecuentemente causada por los humanos cuando las plantas nativas son taladas para actividades humanas como la agricultura , el desarrollo rural , la urbanización y la creación de embalses hidroeléctricos . Los hábitats que alguna vez fueron continuos se dividen en fragmentos separados. Debido a las actividades humanas, muchos hábitats tropicales y templados ya se han fragmentado gravemente y, en un futuro próximo, el grado de fragmentación aumentará significativamente. [8] Después de una tala intensiva, los fragmentos separados tienden a ser islas muy pequeñas aisladas entre sí por tierras de cultivo, pastos, pavimento o incluso tierras baldías. Esto último es a menudo el resultado de la agricultura de tala y quema en los bosques tropicales . En el cinturón de trigo del centro-oeste de Nueva Gales del Sur , Australia , se ha talado el 90% de la vegetación nativa y más del 99% de las praderas de pastos altos de América del Norte , lo que ha resultado en una fragmentación extrema del hábitat.
Hay dos tipos de procesos que pueden conducir a la fragmentación del hábitat. Hay procesos exógenos y procesos endógenos. Endógeno es un proceso que se desarrolla como parte de la biología de las especies, por lo que normalmente incluye cambios en la biología, el comportamiento y las interacciones dentro o entre especies. Las amenazas endógenas pueden dar lugar a cambios en los patrones de reproducción o de migración y, a menudo, son desencadenadas por procesos exógenos. Los procesos exógenos son independientes de la biología de las especies y pueden incluir la degradación del hábitat, la subdivisión del hábitat o el aislamiento del hábitat. Estos procesos pueden tener un impacto sustancial en los procesos endógenos al alterar fundamentalmente el comportamiento de las especies. La subdivisión o el aislamiento del hábitat pueden provocar cambios en la dispersión o el movimiento de especies, incluidos cambios en la migración estacional. Estos cambios pueden provocar una disminución de la densidad de especies, un aumento de la competencia o incluso un aumento de la depredación. [9]
Una de las principales formas en que la fragmentación del hábitat afecta la biodiversidad es reduciendo la cantidad de hábitat adecuado disponible para los organismos. La fragmentación del hábitat a menudo implica tanto la destrucción del hábitat como la subdivisión de un hábitat que antes era continuo. [10] Las plantas y otros organismos sésiles se ven afectados desproporcionadamente por algunos tipos de fragmentación del hábitat porque no pueden responder rápidamente a la configuración espacial alterada del hábitat. [11]
La pérdida de hábitat, que puede ocurrir mediante el proceso de fragmentación del hábitat, se considera la mayor amenaza para las especies. [12] Sin embargo, se ha sugerido que el efecto de la configuración de los parches de hábitat dentro del paisaje, independientemente del efecto de la cantidad de hábitat dentro del paisaje (lo que se conoce como fragmentación per se [4] ), es pequeño. [13] Una revisión de estudios empíricos encontró que, de los 381 efectos significativos reportados de la fragmentación del hábitat per se en la ocurrencia, abundancia o diversidad de especies en la literatura científica, el 76% fueron positivos mientras que el 24% fueron negativos. [14] A pesar de estos resultados, la literatura científica tiende a enfatizar los efectos negativos más que los efectos positivos. [15] Los efectos positivos de la fragmentación del hábitat per se implican que varios parches pequeños de hábitat pueden tener un valor de conservación más alto que un solo parche grande de tamaño equivalente. [14] Por lo tanto, las estrategias de uso compartido de tierras podrían tener impactos más positivos sobre las especies que las estrategias de preservación de tierras. [14] Aunque los efectos negativos de la pérdida de hábitat generalmente se consideran mucho mayores que los de la fragmentación del hábitat, los dos eventos están fuertemente conectados y las observaciones no suelen ser independientes entre sí. [dieciséis]
El área es el principal determinante del número de especies en un fragmento [17] y las contribuciones relativas de los procesos demográficos y genéticos al riesgo de extinción de la población global dependen de la configuración del hábitat, la variación ambiental estocástica y las características de las especies. [18] Las fluctuaciones menores en el clima, los recursos u otros factores que no serían notables y se corregirían rápidamente en poblaciones grandes pueden ser catastróficas en poblaciones pequeñas y aisladas. Por tanto, la fragmentación del hábitat es una causa importante de extinción de especies. [17] La dinámica poblacional de poblaciones subdivididas tiende a variar de forma asincrónica. En un paisaje no fragmentado, una población en declive puede ser "rescatada" mediante la inmigración de una población cercana en expansión. En paisajes fragmentados, la distancia entre los fragmentos puede impedir que esto suceda. Además, los fragmentos de hábitat desocupados que están separados de una fuente de inmigrantes por alguna barrera tienen menos probabilidades de ser repoblados que los fragmentos contiguos. Incluso especies pequeñas como la rana manchada de Columbia dependen del efecto de rescate . Los estudios demostraron que el 25% de los jóvenes viajan una distancia superior a 200 m en comparación con el 4% de los adultos. De ellos, el 95% permanece en su nuevo lugar, lo que demuestra que este viaje es necesario para sobrevivir. [19]
Además, la fragmentación del hábitat provoca efectos de borde . Los cambios microclimáticos en la luz, la temperatura y el viento pueden alterar la ecología alrededor del fragmento y en las partes interior y exterior del fragmento. [20] Los incendios se vuelven más probables en el área a medida que la humedad cae y la temperatura y los niveles de viento aumentan. Las especies exóticas y plagas pueden establecerse fácilmente en ambientes tan perturbados, y la proximidad de animales domésticos a menudo trastorna la ecología natural. Además, el hábitat a lo largo del borde de un fragmento tiene un clima diferente y favorece a especies diferentes del hábitat interior. Por tanto, los fragmentos pequeños son desfavorables para las especies que requieren un hábitat interior. El porcentaje de preservación de hábitats contiguos está estrechamente relacionado con la preservación de la biodiversidad tanto genética como de especies. Generalmente, un 10% de hábitat contiguo remanente dará como resultado una pérdida de biodiversidad del 50% . [21]
Gran parte del hábitat de vida silvestre terrestre que queda en muchos países del tercer mundo ha experimentado fragmentación debido al desarrollo de la expansión urbana , como carreteras que interfieren con la pérdida de hábitat . Los hábitats de las especies acuáticas han sido fragmentados por represas y desvíos de agua . [22] Es posible que estos fragmentos de hábitat no sean lo suficientemente grandes o no estén lo suficientemente conectados para sustentar especies que necesitan un territorio grande donde puedan encontrar pareja y alimento. La pérdida y fragmentación de hábitats dificulta que las especies migratorias encuentren lugares para descansar y alimentarse a lo largo de sus rutas migratorias. [22]
Los efectos de la fragmentación actual seguirán apareciendo durante décadas. Es probable que las deudas de extinción lleguen a su vencimiento, aunque es posible que las deudas de inmigración que las contrarresten nunca se paguen en su totalidad. De hecho, los experimentos aquí revelan pérdidas continuas de biodiversidad y funcionamiento de los ecosistemas dos décadas o más después de que se produjo la fragmentación. Comprender la relación entre la dinámica transitoria y la de largo plazo es un desafío sustancial que los ecólogos deben abordar, y los experimentos de fragmentación serán fundamentales para relacionar la observación con la teoría. [6]
La fragmentación del hábitat es a menudo una causa de que las especies se vean amenazadas o en peligro de extinción . [23] La existencia de un hábitat viable es fundamental para la supervivencia de cualquier especie y, en muchos casos, la fragmentación de cualquier hábitat restante puede llevar a decisiones difíciles para los biólogos conservacionistas. Dada una cantidad limitada de recursos disponibles para la conservación, es preferible proteger los parches de hábitat aislados existentes o recomprar tierras para obtener el mayor terreno contiguo posible. En casos raros, una especie que depende de la conservación puede obtener cierta medida de protección contra enfermedades al distribuirse en hábitats aislados, y cuando se controla la pérdida general de hábitat, algunos estudios han demostrado una relación positiva entre la riqueza de especies y la fragmentación; Este fenómeno se ha denominado hipótesis de la cantidad de hábitat, aunque se ha cuestionado la validez de esta afirmación. [13] [24] El debate en curso sobre qué tamaño de fragmentos son más relevantes para la conservación a menudo se denomina SLOSS (Single Large or Multiple Small). La pérdida de hábitat en un punto crítico de biodiversidad puede resultar en una crisis de extinción localizada; en términos generales, la pérdida de hábitat en un punto crítico puede ser un buen indicador o predictor del número de especies endémicas amenazadas y extintas. [25]
Una solución al problema de la fragmentación del hábitat es vincular los fragmentos preservando o plantando corredores de vegetación nativa. En algunos casos, un puente o paso subterráneo puede ser suficiente para unir dos fragmentos. [26] Esto tiene el potencial de mitigar el problema del aislamiento, pero no la pérdida de hábitat interior. Los corredores de vida silvestre pueden ayudar a los animales a moverse y ocupar nuevas áreas cuando faltan fuentes de alimento u otros recursos naturales en su hábitat principal, y los animales pueden encontrar nuevas parejas en regiones vecinas para que la diversidad genética pueda aumentar. Las especies que se reubican estacionalmente pueden hacerlo de manera más segura y efectiva cuando no interfieren con las barreras al desarrollo humano.
Debido a la continua expansión de los paisajes urbanos, las investigaciones actuales consideran que los techos verdes son posibles vectores de corredores de hábitat. Un estudio reciente ha descubierto que los tejados verdes son beneficiosos para conectar los hábitats de los artrópodos, específicamente las abejas y los gorgojos. [27]
Otra medida de mitigación es la ampliación de pequeños remanentes para aumentar la cantidad de hábitat interior. Esto puede resultar poco práctico, ya que los terrenos urbanizados suelen ser más caros y su restauración podría requerir mucho tiempo y esfuerzo.
La mejor solución generalmente depende de la especie o ecosistema particular que se esté considerando. Las especies más móviles, como la mayoría de las aves, no necesitan un hábitat conectado, mientras que algunos animales más pequeños, como los roedores, pueden estar más expuestos a la depredación en terrenos abiertos. Estas preguntas generalmente caen bajo los títulos de biogeografía de islas de metapoblaciones .
Como los parches de hábitat restantes son más pequeños, tienden a albergar poblaciones más pequeñas de menos especies. [28] Las poblaciones pequeñas corren un mayor riesgo de sufrir una variedad de consecuencias genéticas que influyen en su supervivencia a largo plazo. [29] Las poblaciones remanentes a menudo contienen solo un subconjunto de la diversidad genética que se encuentra en el hábitat previamente continuo. En estos casos, los procesos que actúan sobre la diversidad genética subyacente, como la adaptación , tienen un conjunto más pequeño de alelos que mantienen la aptitud para sobrevivir frente al cambio ambiental. Sin embargo, en algunos escenarios, donde los subconjuntos de diversidad genética se dividen entre múltiples fragmentos de hábitat, casi toda la diversidad genética original puede mantenerse a pesar de que cada fragmento individual muestre un subconjunto reducido de diversidad. [30] [31]
El flujo de genes ocurre cuando individuos de la misma especie intercambian información genética a través de la reproducción. Las poblaciones pueden mantener la diversidad genética a través de la migración . Cuando un hábitat se fragmenta y se reduce su área, el flujo de genes y la migración generalmente se reducen. Menos individuos migrarán a los fragmentos restantes, y pequeñas poblaciones desconectadas que alguna vez pudieron haber sido parte de una única gran población quedarán reproductivamente aisladas. La evidencia científica de que el flujo genético se reduce debido a la fragmentación depende de la especie en estudio. Si bien los árboles que tienen mecanismos de polinización y dispersión a largo plazo pueden no experimentar una reducción del flujo de genes después de la fragmentación, [32] la mayoría de las especies corren el riesgo de sufrir una reducción del flujo de genes después de la fragmentación del hábitat. [11]
La reducción del flujo genético y el aislamiento reproductivo pueden resultar en endogamia entre individuos relacionados. La endogamia no siempre tiene consecuencias negativas para la aptitud, pero cuando la endogamia se asocia con una reducción de la aptitud se denomina depresión endogámica . La endogamia se vuelve cada vez más preocupante a medida que aumenta el nivel de homocigosidad , lo que facilita la expresión de alelos nocivos que reducen la aptitud. La fragmentación del hábitat puede provocar una depresión endogámica en muchas especies debido a la reducción del flujo genético. [33] [34] La depresión endogámica se asocia con riesgos de conservación, como la extinción local. [35]
Las poblaciones pequeñas son más susceptibles a la deriva genética . La deriva genética son cambios aleatorios en la composición genética de las poblaciones y conducen a reducciones en la diversidad genética. Cuanto más pequeña sea la población, es más probable que la deriva genética sea una fuerza impulsora de la evolución en lugar de la selección natural. Debido a que la deriva genética es un proceso aleatorio, no permite que las especies se adapten mejor a su entorno. La fragmentación del hábitat está asociada con aumentos de la deriva genética en poblaciones pequeñas, lo que puede tener consecuencias negativas para la diversidad genética de las poblaciones. [33] Sin embargo, la investigación sugiere que algunas especies de árboles pueden ser resistentes a las consecuencias negativas de la deriva genética hasta que el tamaño de la población sea tan pequeño como diez individuos o menos. [30]
La fragmentación del hábitat disminuye el tamaño y aumenta el aislamiento espacial de las poblaciones de plantas. Con variación genética y mayores métodos de divergencia genética entre poblaciones debido al aumento de los efectos de la deriva genética aleatoria , lo que eleva la endogamia y reduce el flujo de genes dentro de las especies de plantas. Si bien la variación genética puede disminuir con el tamaño de la población remanente, no todos los eventos de fragmentación conducen a pérdidas genéticas ni a diferentes tipos de variación genética. En raras ocasiones, la fragmentación también puede aumentar el flujo de genes entre las poblaciones remanentes, rompiendo la estructura genética local. [36]
Para que las poblaciones evolucionen en respuesta a la selección natural, deben ser lo suficientemente grandes como para que la selección natural sea una fuerza evolutiva más fuerte que la deriva genética. Estudios recientes sobre los impactos de la fragmentación del hábitat en la adaptación de algunas especies de plantas han sugerido que los organismos en paisajes fragmentados pueden adaptarse a la fragmentación. [37] [38] Sin embargo, también hay muchos casos en los que la fragmentación reduce la capacidad de adaptación debido al pequeño tamaño de la población. [39]
A continuación se enumeran algunas especies que han experimentado consecuencias genéticas debido a la fragmentación del hábitat:
Aunque se ha estudiado profundamente la forma en que la fragmentación del hábitat afecta la genética y las tasas de extinción de las especies, también se ha demostrado que la fragmentación afecta los comportamientos y las culturas de las especies. Esto es importante porque las interacciones sociales pueden determinar y tener un efecto sobre la aptitud y la supervivencia de una especie. La fragmentación del hábitat altera los recursos disponibles y la estructura de los hábitats, como resultado, altera el comportamiento de las especies y la dinámica entre las diferentes especies. Los comportamientos afectados pueden ser dentro de una especie, como la reproducción, el apareamiento, la búsqueda de alimento, la dispersión de especies, la comunicación y los patrones de movimiento, o pueden ser comportamientos entre especies, como las relaciones depredador-presa. [45] Además, cuando los animales se aventuran en áreas desconocidas entre bosques o paisajes fragmentados, supuestamente pueden entrar en contacto con los humanos, lo que los pone en un gran riesgo y disminuye aún más sus posibilidades de supervivencia. [6]
Se ha demostrado que la fragmentación del hábitat debido a actividades antropogénicas afecta en gran medida la dinámica depredador-presa de muchas especies al alterar el número de especies y los miembros de esas especies. [45] Esto afecta las relaciones naturales depredador-presa entre animales en una comunidad determinada [45] y los obliga a alterar sus comportamientos e interacciones, restableciendo así la llamada "carrera espacial conductual". [46] La forma en que la fragmentación cambia y remodela estas interacciones puede ocurrir de muchas formas diferentes. La mayoría de las especies de presa tienen parcelas de tierra que son un refugio de sus depredadores, lo que les permite reproducirse y criar a sus crías con seguridad. Las estructuras introducidas por el hombre, como carreteras y tuberías, alteran estas áreas al facilitar la actividad de los depredadores en estos refugios, aumentando la superposición de depredadores y presas. [46] Lo contrario también podría ocurrir a favor de las presas, aumentando el refugio de las presas y posteriormente disminuyendo las tasas de depredación. La fragmentación también puede aumentar la abundancia o la eficiencia de los depredadores y, por lo tanto, aumentar las tasas de depredación de esta manera. [46] Varios otros factores también pueden aumentar o disminuir el grado en que la dinámica cambiante depredador-presa afecta a ciertas especies, incluida la diversidad de la dieta de los depredadores y la flexibilidad de los requisitos de hábitat para los depredadores y sus presas. [45] Dependiendo de qué especies se vean afectadas y estos otros factores, la fragmentación y sus efectos en la dinámica depredador-presa pueden contribuir a la extinción de las especies. [45] En respuesta a estas nuevas presiones ambientales, se pueden desarrollar nuevos comportamientos adaptativos. Las especies de presa pueden adaptarse a un mayor riesgo de depredación con estrategias como alterar las tácticas de apareamiento o cambiar comportamientos y actividades relacionadas con la alimentación y la búsqueda de alimento. [45]
En el caribú del bosque boreal de la Columbia Británica, los efectos de la fragmentación están demostrados. El área de refugio de la especie es una turbera que ha sido interrumpida por elementos lineales como carreteras y tuberías. [47] Estas características han permitido que sus depredadores naturales, el lobo y el oso negro, viajen de manera más eficiente a través de paisajes y entre parches de tierra. [47] Dado que sus depredadores pueden acceder más fácilmente al refugio del caribú, las hembras de la especie intentan evitar el área, lo que afecta sus comportamientos reproductivos y la descendencia producida. [47]
La fragmentación que afecta los comportamientos de comunicación de las aves ha sido bien estudiada en la alondra de Dupont. Las Alondras residen principalmente en regiones de España y son un pequeño ave paseriforme que utiliza el canto como medio de transmisión cultural entre los miembros de la especie. [47] Las alondras tienen dos vocalizaciones distintas, el canto y el llamado territorial. Los machos utilizan el llamado territorial para defender y señalar el territorio de otros machos de Alondras y se comparte entre territorios vecinos cuando los machos responden al canto de un rival. [48] Ocasionalmente se utiliza como señal de amenaza para indicar un ataque inminente al territorio. [49] Un gran repertorio de canciones puede mejorar la capacidad de un macho para sobrevivir y reproducirse, ya que tiene una mayor capacidad para defender su territorio de otros machos, y un mayor número de machos en la especie significa que se transmite una mayor variedad de canciones. [48] La fragmentación del territorio de la alondra de Dupont debido a la agricultura, la silvicultura y la urbanización parece tener un gran efecto en sus estructuras de comunicación. [49] Los machos solo perciben territorios a cierta distancia como rivales y, por lo tanto, el aislamiento del territorio de otros debido a la fragmentación conduce a una disminución de las llamadas territoriales, ya que los machos ya no tienen ninguna razón para usarlo ni tienen canciones que coincidan. [49]
Los humanos también han tenido diversas implicaciones en los ecosistemas que a su vez afectan el comportamiento animal y las respuestas generadas. [50] Aunque hay algunas especies que pueden sobrevivir a este tipo de condiciones duras, como la tala de madera en los bosques para las industrias de pulpa y papel , hay animales que pueden sobrevivir a este cambio pero otros que no. Un ejemplo incluye, diversos insectos acuáticos son capaces de identificar estanques apropiados para poner sus huevos con la ayuda de luz polarizada para guiarlos; sin embargo, debido a las modificaciones del ecosistema causadas por los humanos, son conducidos a estructuras artificiales que emiten luz artificial inducida por Carreteras secas de asfalto seco, por ejemplo. [51]
Si bien la fragmentación del hábitat a menudo se asocia con sus efectos sobre las grandes poblaciones de plantas y animales y la biodiversidad, debido a la interconexión de los ecosistemas, también tiene efectos significativos sobre la microbiota de un entorno. Una mayor fragmentación se ha relacionado con poblaciones reducidas y diversidad de hongos responsables de la descomposición, así como de los insectos que albergan. [52] Esto se ha relacionado con redes alimentarias simplificadas en áreas altamente fragmentadas en comparación con los bosques antiguos. [53] Además, se ha demostrado que los efectos de borde dan como resultado microambientes significativamente variados en comparación con el bosque interior debido a variaciones en la disponibilidad de luz, la presencia de viento, cambios en las precipitaciones y el contenido general de humedad de la hojarasca. [54] Estos microambientes a menudo no son propicios para la salud forestal general, ya que permiten que las especies generalistas prosperen a expensas de los especialistas que dependen de entornos específicos. [52]
Un análisis de metadatos ha encontrado que la fragmentación del hábitat afecta en gran medida las relaciones mutualistas , mientras que afecta en menor grado las relaciones antagónicas, como la depredación y la herbivoría . [55] Por ejemplo, la relación mutualista entre Mesogyne insignis y Megachile . Un estudio ha encontrado una mayor polinización y una mayor producción de frutos de M. insignis en bosques no fragmentados frente a bosques fragmentados. [56] En cuanto a un ejemplo de una relación antagónica de depredación de nidos, un estudio encontró que no hay un aumento en la depredación de nidos en bosques fragmentados, por lo que no respalda la hipótesis del efecto de borde . [57]
La fragmentación de bosques es una forma de fragmentación del hábitat en la que los bosques se reducen (ya sea de forma natural o artificial) a parches de bosque aislados y relativamente pequeños conocidos como fragmentos de bosque o remanentes de bosque. [2] La matriz intermedia que separa los parches de bosque restantes puede ser áreas naturales abiertas, tierras de cultivo o áreas desarrolladas. Siguiendo los principios de la biogeografía insular , los bosques remanentes actúan como islas de bosque en un mar de pastos, campos, subdivisiones, centros comerciales, etc. Estos fragmentos comenzarán luego a sufrir el proceso de decadencia del ecosistema .
La fragmentación forestal también incluye formas menos sutiles de discontinuidades, como los derechos de paso de los servicios públicos (ROW). Los derechos de vía de servicios públicos son de interés ecológico porque se han vuelto omnipresentes en muchas comunidades forestales, abarcando áreas de hasta 5 millones de acres en los Estados Unidos. [58] Los derechos de vía de servicios públicos incluyen los derechos de vía de transmisión de electricidad, los de gasoductos y los de telecomunicaciones. Los derechos de vía de transmisión de electricidad se crean para evitar la interferencia de la vegetación con las líneas de transmisión. Algunos estudios han demostrado que los derechos de vía de transmisión de electricidad albergan más especies de plantas que las áreas forestales adyacentes, [59] debido a alteraciones en el microclima dentro y alrededor del corredor. Las discontinuidades en áreas forestales asociadas con derechos de paso de servicios públicos pueden servir como refugios de biodiversidad para abejas nativas [58] y especies de pastizales, [60] ya que los derechos de paso se preservan en una etapa de sucesión temprana.
La fragmentación de los bosques reduce los recursos alimentarios y las fuentes de hábitat para los animales, dividiendo así a estas especies. Por lo tanto, estos animales se vuelven mucho más susceptibles a los efectos de la depredación y son menos propensos a cruzarse , lo que reduce la diversidad genética. [61]
La fragmentación de los bosques es una de las mayores amenazas a la biodiversidad en los bosques, especialmente en los trópicos. [62] El problema de la destrucción del hábitat que causó la fragmentación en primer lugar se ve agravado por:
El efecto de la fragmentación sobre la flora y la fauna de una parcela de bosque depende de a) el tamaño de la parcela y b) su grado de aislamiento. [64] El aislamiento depende de la distancia al parche similar más cercano y del contraste con las áreas circundantes. Por ejemplo, si un área despejada se reforesta o se permite que se regenere , la creciente diversidad estructural de la vegetación disminuirá el aislamiento de los fragmentos de bosque. Sin embargo, cuando tierras anteriormente boscosas se convierten permanentemente en pastos, campos agrícolas o áreas desarrolladas habitadas por humanos, los fragmentos de bosque restantes y la biota que contienen, a menudo quedan muy aislados.
Las zonas de bosque más pequeñas o más aisladas perderán especies más rápidamente que aquellas que son más grandes o menos aisladas. Un gran número de pequeñas "islas" forestales normalmente no pueden sustentar la misma biodiversidad que un solo bosque contiguo albergaría, incluso si su área combinada es mucho mayor que la de un solo bosque. Sin embargo, las islas forestales en paisajes rurales aumentan enormemente su biodiversidad. [65] En el bosque maulino de Chile, la fragmentación parece no afectar mucho la diversidad vegetal en general, y la diversidad de árboles es de hecho mayor en los fragmentos que en los grandes bosques continuos. [66] [67]
La Universidad McGill en Montreal , Quebec , Canadá publicó un comunicado en un periódico universitario afirmando que el 70% de los bosques que quedan en el mundo se encuentran dentro de un kilómetro de un borde de bosque, lo que pone la biodiversidad en un riesgo inmenso según investigaciones realizadas por científicos internacionales. [68]
La reducción del área de fragmentos, el aumento del aislamiento y el aumento de los bordes inician cambios que se filtran a través de todos los ecosistemas. La fragmentación del hábitat es capaz de formular resultados persistentes que también pueden volverse inesperados, como la abundancia de algunas especies y el patrón de que se requieren largas escalas temporales para discernir muchas respuestas sistémicas fuertes. [6]
La presencia de fragmentos de bosque influye en el suministro de diversos ecosistemas en campos agrícolas adyacentes (Mitchell et al. 2014). Mitchell y cols. (2014), investigaron seis factores ecosistémicos variables, como la producción de cultivos, la descomposición , la regulación de pesticidas , el almacenamiento de carbono, la fertilidad del suelo y la regulación de la calidad del agua en campos de soja a través de distancias separadas por fragmentos de bosque cercanos que variaban en aislamiento y tamaño a lo largo de una zona agrícola. Paisaje en Quebec, Canadá . La gestión forestal sostenible se puede lograr de varias maneras, incluida la gestión de los bosques para los servicios ecosistémicos (más allá del simple suministro), a través de esquemas de compensación gubernamentales y mediante regulaciones y marcos legales efectivos. [69] El único método realista para conservar los bosques es aplicar y practicar una gestión forestal sostenible para arriesgarse a una mayor pérdida.
Existe una alta demanda industrial de madera , pulpa , papel y otros recursos que el bosque puede proporcionar, por lo que las empresas querrán tener más acceso a la tala de bosques para obtener esos recursos. La Rainforest Alliance ha podido implementar de manera eficiente un enfoque para el manejo forestal sostenible, y lo estableció a fines de la década de 1980. Su conservación se consideró exitosa ya que ha salvado casi 500 millones de acres de tierra en todo el mundo. [70]
Algunos enfoques y medidas que se pueden tomar para conservar los bosques son métodos mediante los cuales se puede minimizar la erosión, eliminar adecuadamente los desechos, conservar especies de árboles nativos para mantener la diversidad genética y reservar tierras forestales (que proporcionan hábitat para especies de vida silvestre críticas ). [70] Además, los incendios forestales también pueden ocurrir con frecuencia y también se pueden tomar medidas para prevenir aún más que ocurran. Por ejemplo, en la región de Petén , de importancia cultural y ecológica de Guatemala , los investigadores pudieron encontrar que durante un período de 20 años, los bosques certificados por el FSC y gestionados activamente experimentaron tasas de deforestación sustancialmente más bajas que las áreas protegidas cercanas, y los incendios forestales solo afectaron al 0,1 por ciento. de superficie terrestre certificada, en comparación con el 10,4 por ciento de las áreas protegidas. [70] Sin embargo, debe señalarse debidamente que las decisiones a corto plazo relativas al empleo en el sector forestal y las prácticas de cosecha pueden tener efectos a largo plazo en la biodiversidad. [71] Los bosques plantados adquieren cada vez más importancia ya que suministran aproximadamente una cuarta parte de la producción mundial de madera en rollo industrial y se prevé que representarán el 50 por ciento de la producción mundial dentro de dos décadas (Brown, 1998; Jaakko Poyry, 1999). [72] Aunque ha habido muchas dificultades, la implementación de la certificación forestal ha sido bastante destacada al poder crear conciencia efectiva y difundir conocimientos sobre un concepto holístico, que abarca cuestiones económicas, ambientales y sociales, en todo el mundo. Al mismo tiempo que proporciona una herramienta para una variedad de aplicaciones distintas a la evaluación de la sostenibilidad , como, por ejemplo, la verificación de sumideros de carbono. [73]
Normalmente se utilizan dos enfoques para comprender la fragmentación del hábitat y sus impactos ecológicos.
El enfoque orientado a las especies se centra específicamente en las especies individuales y en cómo cada una de ellas responde a su entorno y a los cambios de hábitat en él. Este enfoque puede ser limitado porque sólo se centra en especies individuales y no permite una visión amplia de los impactos de la fragmentación del hábitat entre especies. [74]
El enfoque orientado a patrones se basa en la cobertura del suelo y sus patrones en correlación con la ocurrencia de especies. Un modelo de estudio para la modelación del paisaje es el modelo de corredor-matriz de parches desarrollado por Richard Forman. El enfoque orientado a patrones se centra en la cobertura del suelo definida por medios y actividades humanas. Este modelo surge de la biogeografía insular e intenta inferir relaciones causales entre los paisajes definidos y la ocurrencia de especies o grupos de especies dentro de ellos. El enfoque tiene limitaciones en sus supuestos colectivos entre especies o paisajes que pueden no tener en cuenta las variaciones entre ellos. [75]
El otro modelo es el modelo de variedad. Los paisajes variados conservan gran parte de su vegetación natural, pero se entremezclan con gradientes de hábitat modificado [76] Este modelo de fragmentación del hábitat generalmente se aplica a paisajes modificados por la agricultura. En contraste con el modelo de fragmentación que se denota por parches aislados de hábitat rodeados de entornos paisajísticos inadecuados, el modelo de abigarramiento se aplica a paisajes modificados por la agricultura donde pequeños parches de hábitat permanecen cerca del hábitat original remanente. Entre estos parches hay una matriz de pastizales que a menudo son versiones modificadas del hábitat original. Estas áreas no presentan una barrera tan grande para las especies nativas. [77]
