Caminos sin retorno

Estamos acostumbrados a circular por caminos, carreteras y autopistas de doble sentido. Es decir, por rutas por las que cuesta tanto, o tan poco, ir como volver. Quizás sea eso lo que hace que nos sorprenda cuán escasas son las vías de la biosfera en las que ir y volver son aventuras de igual peso. Aunque, si pensáramos más en ello, todo nos iría mucho mejor en materia de conservación de la biodiversidad.

La baja capacidad de recuperación de las comunidades de aguas dulces contaminadas

Cuando en los años sesenta y setenta del siglo pasado la población española abandonó de golpe el mundo rural y se concentró en unas pocas ciudades grandes, cerca de recientes polígonos industriales, comenzaron los problemas relacionados con la contaminación del agua, tanto por vía urbana como industrial. Por ejemplo, en el gran humedal de la Albufera de Valencia, tercero en importancia para las aves acuáticas en nuestro país, sólo por detrás de Doñana y el delta del Ebro, la entrada masiva de contaminantes inició un proceso gradual de pérdida de las especies de flora y fauna que necesitan aguas bien oxigenadas. Pero el sistema no colapsó de golpe. Curiosamente, aguantó bien la llegada de grandes cantidades de fósforo y nitrógeno a lo largo de las antiguas acequias de época islámica, demostrando una gran capacidad de resistencia al cambio. Pero todo cambió drásticamente al incorporarse un tercer factor a la ecuación: los vertidos de productos fitosanitarios, sobre todo herbicidas para las malas hierbas de los arrozales que circundan la laguna litoral. La pérdida sincrónica de las praderas de algas y fanerógamas a causa de los herbicidas fue el detonante del inicio de un rápido proceso de eutrofia. Así las comunidades vegetales dominantes, sumergidas o flotantes, pasaron de golpe de las fanerógamas y las algas macroscópicas a las algas microscópicas del fitoplancton (la microvegetación). Su multiplicación en masa creó una capa tan densa de biomasa en la superficie del agua que bloqueó la entrada de luz solar hasta el fondo de la somera laguna, lo que a su vez impidió que allí se desarrollaran más algas o plantas macroscópicas amantes de la luz. Algo parecido a lo que ocurre en los bosques de denso dosel arbóreo, donde nada crece bajo su sombra.

Las pocas plantas que aún así consiguen enraizar son devoradas por ejércitos de carpas y múgiles que ahora dominan la comunidad de vertebrados acuáticos, frente a las casi perdidas anguilas y lubinas del pasado. Los grandes depredadores fueron cambiados por grandes herbívoros y detritívoros. Todo esto implica que el camino de regreso a la situación de partida y el de ida hacia la situación presente son completamente asimétricos, lo que hace que la recuperación del sistema sea casi imposible. Ya van treinta años de potentes inversiones económicas para sacar a la Albufera de su estado actual: colectores para las aguas industriales, caras depuradoras con sistemas terciarios de tratamiento, complejas reformas en las redes de alcantarillado de los municipios circundantes… Pero las mejoras han sido pocas. La calidad de las aguas ha mejorado, pero sigue estando muy por debajo de los parámetros deseables. Bastaron unos pocos años de desaforada actividad contaminante (aguas negras e industriales, abonos químicos y herbicidas) para que el sistema perdiera su homeostasis de manera permanente. Seguro que nadie pensó que iba a ser tan difícil que las aguas de la laguna recuperaran su calidad original cuando empezó su transformación.Al parecer las reservas de nutrientes en el sedimento son tan altas que aunque ahora entrase agua sin contaminar a la laguna tendríamos eutrofia para décadas. Y pensar en dragar los fangos es una tarea titánica que además correría el riesgo de poner en circulación metales pesados de la época inicial de contaminación industrial con lo que sería peor el remedio que la enfermedad.

Acequia de aguas eutrofizadas en la Albufera de Valencia repleta de múgiles. El camino para recuperar este gran humedal, como muchos otros, está resultando muy lento y costoso, sobre todo si se compara con la rápida etapa de vertidos contaminantes responsable de dicha eutrofización (Foto: Joan Miquel Benavent / Oficina Técnica Devesa-Albufera).

Las comunidades de aves parecen más resilientes

Un mensaje más positivo procede del mundo de las aves. En un reciente estudio de nuestro equipo (1), analizamos cómo había evolucionado la riqueza de aves acuáticas en 18 humedales de la Comunidad Valenciana a lo largo de 28 años. Encontramos que el sistema en su conjunto ya ha superado la etapa de pérdida de especies habitual en un medio que se ha visto perturbado y fragmentado a lo largo de siglos. Es decir, ya no se encuentra en estado de “relajación ecológica” y ahora tiende a la homogeneización y a la ganancia de especies. Poco a poco se encamina hacia su estado original, anterior a la influencia humana. Lo cual se debe no sólo a las medidas de protección locales arbitradas durante casi tres décadas, sino también a las mejores condiciones de los humedales en el resto de España y de Europa, lo que permite el intercambio de especies con otras zonas. Por supuesto, dicho intercambio es más fácil en el caso de las aves, que tienen una mayor capacidad de dispersión a larga distancia. En cualquier caso, las especies cuya dieta está especializada en fauna y flora de aguas oligotróficas sigue sin recuperarse.

Otros ejemplos de asimetría

Otro ejemplo de asimetría entre los caminos de ida y vuelta son los incendios forestales, en los que una mínima perturbación instantánea puede deshacer un sistema ensamblado de manera gradual a lo largo de décadas o incluso de siglos o milenios. También cabe citar el devenir de la termoclina, esa frontera entre aguas calientes superficiales y aguas frías más profundas, que se genera poco a poco en el Mediterráneo durante la primavera y el verano, para que los primeros temporales de otoño se encarguen de desbaratarla de manera veloz (2). También ocurre que la dispersión de aves, cuyas poblaciones están estructuradas espacialmente al modo de metapoblaciones, no sucede con igual intensidad de los parches pequeños a los grandes como al contrario (3).

Las catástrofes geológicas como fuente de asimetría

A mayor escala espacial y temporal, las catástrofes geológicas son perturbaciones puntuales y rápidas que deshacen sistemas construidos de manera progresiva y acumulativa. Es el caso de las erupciones volcánicas, los cambios repentinos en la química de los océanos o las caídas de asteroides. En cinco ocasiones, la vida del planeta en su totalidad ha estado cerca de poner el contador a cero. Concretamente, en las fronteras que definen el tránsito del Ordovícico al Silúrico (hace unos 450 millones de años), del Devónico al Carbonífero (360 Ma), del Pérmico al Triásico (250 Ma), del Triásico al Jurásico (200 Ma) y del Cretácico al Paleoceno (65 Ma). También ocurrió algo parecido en los estadios de “bola de nieve”, cuando todo el planeta estaba cubierto por los hielos hace unos 2.000 Ma, entre 600 y 700 Ma (antes de la radiación del Cámbrico) y en la masiva extinción que marcó el límite Pérmico-Triásico, hace 250 Ma.

Ramón Margalef nos recuerda que la carrera armamentista humana o la deforestación de las selvas tropicales podrían ser un nuevo ejemplo de caminos sin retorno (2). O, mejor dicho, con un retorno muy lento y costoso. En otras palabras, la sexta extinción que vaticina Edward O. Wilson en La diversidad de la vida (4) y cuyo responsable es el ser humano, una sola especie de la biosfera. Una sexta extinción que ahora se centra en los trópicos del planeta pero que en realidad ya ocurrió en el tránsito Paleolítico-Neolítico en nuestras latitudes. El retorno a un estado con mayor entropía, más desordenado, es siempre una tentación para la naturaleza: es difícil (y contra natura) tener un mazo de cartas ordenado por colores y números, pero hay mil formas posibles de que esa baraja yazca en el suelo desordenada. Mil estados posibles de equilibrio, frente a uno –o unos pocos– de orden forjado a fuerza de invertir mucho esfuerzo en ello.

La perturbación no siempre es perjudicial

Si no destruyen el sistema completamente, las perturbaciones a escala de tiempo ecológico pueden incluso introducir diversificación en el mismo al situar los procesos de sucesión en sus fases más tempranas o juveniles. Estos mosaicos de diversidad pueden ser promotores de nuevas adaptaciones a escala microevolutiva. El retorno a fases más tempranas también puede ir acompañado de nuevas vías abiertas a la macroevolución, sobre todo por la “sucesión de biomas” que conllevan los cambios climáticos asociados a las perturbaciones geológicas.

 El problema, incluso más que en la magnitud, está en las sinergias (el todo es más que la suma de las partes), como decíamos al principio, y también en la frecuencia de las perturbaciones. No en la perturbación en sí misma. Es sabido que los pequeños mamíferos del Triásico superior no hubieran abandonado la protección de la noche, ni su pequeño tamaño, si no se hubiera producido la extinción en masa de los grandes dinosaurios a finales del Cretácico. Eso implica que nosotros los primates nunca hubiéramos surgido de no haberse dado una gran extinción previamente. Así pues,  la extinción o la perturbación ecológica, no son necesariamente perjudiciales. El ejemplo clásico, a escala ecológica, es el de los incendios forestales en latitudes mediterráneas. El fuego no es en sí un problema, sino la frecuencia con el que provocamos incendios, ya que interrumpen el lento proceso de recuperación ecosistémica una y otra vez, con pérdidas acumuladas de suelo en cada episodio. Esto no sólo hace que aumente la asimetría entre las vías de ida y vuelta, sino que, en caso de que sea viable, el horizonte final de recuperación será forzosamente muy diferente al inicial. También sabemos que la frecuencia y la intensidad de los eventos de perturbación están inversamente relacionadas: basta con mirar los cráteres de la luna para darse cuenta de que los más grandes son también los más escasos. Desde luego, de suceder lo contrario,  la vida en la Tierra habría sido inviable.

  

Bibliografía

(1) Pagel, J. y otros autores (2014). A long-term land-bridge island analysis of a Mediterranean waterbird metacommunity: conservation implications. PLOS ONE 9: e105202.

(2) Margalef, R. (1997). Our Biosphere. Excellence in Ecology, 10. Ecology Institute. Berlín.

(3) Oro, D. y otros autores (2011). Lessons from a failed translocation program with a seabird species: Determinants of success and conservation value. Biological Conservation 144: 851-858.

(4) Wilson, E.O. (1994). La diversidad de la vida. Editorial Crítica. Barcelona.

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¿Causa o efecto?

A veces resulta difícil saber si lo que observamos en la naturaleza es una causa o una consecuencia. Peor aún, causa y efecto giran con frecuencia en un círculo cerrado, de manera que sería artificial establecer distinciones. Hasta puede que sea imposible desentrañar dicha relación.

Supongamos que estamos en una zona húmeda anillando pajarillos y llega a nuestras manos un carricero común en estado lamentable, muy bajo de grasa, sin brillo en la mirada y lleno de ácaros. La primera impresión podría llevarnos a pensar que el carricero se encuentra en tan penosa condición física debido a la gran carga de parásitos externos que soporta. En este caso detectivesco, los parásitos se presentan de entrada como los sospechosos más probables del mal estado del ave. Sin embargo, al meditarlo con calma, podemos reflexionar que el pajarillo podría haberse llenado de parásitos después de que una causa previa lo debilitara. Como bien reza el refrán, “a perro flaco todo son pulgas”. En el caso del carricero, puede que ya estuviera muy afectado por parásitos internos, que padeciera alguna enfermedad infecciosa o que hubiera comido poco o/y mal en los últimos tiempos. Cualquiera de estas causas sería suficiente para que el ave estuviera debilitada y sin energías suficientes para limpiarse el plumaje. Así que el asunto es más difícil de lo que parece a primera vista.

Para solucionar este tipo de conflictos intelectuales, al detective de turno sólo le queda una vía: la experimentación. Hay que coger al carricero y librarlo de ácaros para comprobar si con ello recupera su condición física normal. En caso contrario, habrá que seguir probando para descartar las demás causas posibles. Experimentos de este tipo ya se han llevado a cabo con paíños y han demostrado que los parásitos externos eran, en efecto, la causa de la mala condición física de las aves afectadas (1).

Un caso equivalente en el mundo vegetal sería el de los árboles atacados por insectos capaces de constituir plagas forestales. A menudo estos insectos sólo pueden cebarse en árboles que hayan estado previamente sometidos a episodios de estrés, ya sea por sequías, inundaciones o temperaturas extremas. Es como el anciano que ingresa en el hospital por rotura de cadera: no se sabe si la fractura es consecuencia de la caída, o la caída consecuencia de la fractura. ¿Qué precedió a qué?

Caballos semisalvajes en la Serra do Suido (Pontevedra). La pradera ¿es la causa o la consecuencia de la presencia caballos? Foto del autor.

Un ejemplo parecido es el de los pingüinos patagónicos. En su medio natural están desprovistos de parásitos sanguíneos de malaria aviar; pero, en cuanto ingresan en un centro de recuperación, sus glóbulos rojos soportan cargas parasitarias muy elevadas. Normalmente esto se atribuye a que en el centro de recuperación se encuentran tanto los microparásitos como los vectores adecuados para que se produzca la infección, mientras que en sus colonias de cría no existen. Sin embargo, puede que haya una explicación alternativa: quizá las aves admitidas en centros de rehabilitación ya están inmunodeprimidas por otras causas y son, por tanto, más susceptibles a la malaria. Para estar seguros habría que muestrear la disponibilidad de vectores y medir el estado inmunológico de las aves en ambas zonas (2, 3).

Gaviotas, zorros y… lluvia

Pongamos otro ejemplo. Supongamos que en una colonia de gaviotas vemos que una patiamarilla se está comiendo un huevo de picofina y sacamos una foto. Al mirar la foto no cabe duda de que la causa de la depredación del huevo es una gaviota patiamarilla. Pero, si viéramos un imaginario vídeo grabado diez minutos antes de nuestra entrada, quizá nuestra apreciación inicial cambiase al observar que la entrada de un zorro en la colonia había levantado a previamente las picofinas de sus nidos y que, de forma secundaria, una oportunista patiamarilla se había hecho con un huevo descuidado. El zorro podría sustituirse por una lluvia torrencial, un intruso humano o cualquier otra fuente de perturbación. En este caso no es la experimentación la que nos da la respuesta correcta, sino el conocimiento del pasado.

Muchas veces tendremos que distinguir entre causas próximas (la gaviota) y causas últimas (el zorro, la lluvia, el paseante). A menudo, dado lo contingente de la realidad, las causas próximas no operan sin una causa última anterior. Por ejemplo, en los Alpes italianos, como recordaba en Quercus en agosto de 2008 (4), los nidos de halcón peregrino sólo son depredados por cuervos cuando han sido previamente perturbados por escaladores. De hecho, los halcones parecen buscar la proximidad de los cuervos para criar, porque el éxito reproductor de los primeros aumenta gracias a la labor de centinelas de los segundos e incluso pueden aprovechar sus nidos viejos para criar. Así pues, los cuervos pueden ser la causa próxima de depredación, pero la causa última son las perturbaciones humanas. Es cierto que podríamos seguir tirando del hilo hasta llegar al Big Bang, la causa última (o primera, según se mire) de todo. En el fondo, la causalidad es una cuestión de escala temporal.

¿Qué fue antes el huevo o la gallina?

Esto me recuerda otro importante conflicto sobre la célebre prioridad temporal de gallinas y huevos, que se resuelve acudiendo al pasado, aunque esta vez sea un pasado muy lejano. Los bioquímicos que estudian el origen de la vida se percataron hace tiempo de una paradoja: ¿si el ADN es clave para fabricar proteínas, cómo es posible que surgiera el primer ADN si éste necesita a su vez de proteínas como la ADN-polimerasa para su replicación? La respuesta parece radicar en el hecho de que el ADN procede en realidad del ARN, sintetizado de manera espontánea en las chimeneas hidrotermales alcalinas en la profundidad de los océanos hace casi 4.000 millones de años. Pasar de ARN a ADN es viable mediante la enzima transcriptasa inversa, una proteína propia de los retrovirus que habría surgido a partir de sus constituyentes básicos (aminoácidos) en estas estructuras marinas tan singulares. Así pues, los retrovirus pudieron tener un papel fundamental en el origen de la vida (5).

¿Fue esta hiedra trepadora la causa de la ausencia de hojas en este olivo pluri-centenario o pudo la hiedra apoderarse del olivo por algún problema previo del árbol? Foto del autor.

El vuelo y las plumas de las aves

Un último ejemplo. Según una de las hipótesis que se barajan en la actualidad las plumas pudieron aparecer en dinosaurios (o en otro grupo de reptiles mesozoicos no voladores) como aislante térmico y sólo secundariamente pasaron a ser importantes a la hora de realizar cortos vuelos al cazar a la carrera. Sin embargo una segunda hipótesis sugiere todo lo contrario, que la pluma surgió en reptiles de vida arbórea que ya planeaban de árbol en árbol (quizás gracias a un patagio parecido al de los curiosos marsupiales nocturnos de Australia conocidos como ardillas planeadoras) y por tanto que aquella ayudó a pasar del mero planeo al vuelo. La función termoreguladora de la pluma sería secundaria. Es decir, en el primer caso la aparición de las plumas no fue la causa del vuelo, mientras que en el segundo caso sí; las plumas tuvieron una función locomotora desde el principio. En este caso la respuesta también flota en el viento de la historia.

Cuando la causa y el efecto se confunden

Pero no siempre es posible identificar un principio activo y uno de sus resultados. Como nos recuerda un artículo de opinión publicado hace cuarenta años en una prestigiosa revista científica (6), los organismos son parte de su medio y a la vez que responden a sus efectos contribuyen a modificarlo. Por ejemplo ¿son los suelos la causa o el efecto de la vegetación? ¿Es la pradera la causa o el efecto de los mamíferos que pastan en ella? Difíciles preguntas. O, quizá, preguntas incorrectas.

El suelo hace a la vegetación. Pero, a la vez, la vegetación también crea suelo mediante la descomposición de las hojas o el exudado de las raíces. La hierba de las praderas hace al bisonte, pero el diente del bisonte da forma a las praderas, ya que la herbivoría estimula el crecimiento del pasto y selecciona ciertas características. Así pues, las preguntas anteriores no tienen una solución evidente. Ambos aspectos han evolucionado en paralelo. Al igual que la alargada corola de la flor ha hecho que se alargue la espiritrompa de la mariposa nocturna, la espiritrompa también ha hecho a la corola como es. Las presiones selectivas viajan en ambos sentidos. Se llama coevolución.

La naturaleza es compleja y las cosas no son ni blancas ni negras, sino que se mueven más bien en una escala de grises. Es curioso ver cómo a veces la ciencia de lo complejo converge con formas antiguas de pensamiento, como el taoísmo, germen del budismo y del pensamiento zen. Pasa con la física de partículas y también con la ecología. La intuición milenaria derivada de la atenta observación de la naturaleza en el mundo preindustrial y su estudio mediante herramientas desarrolladas en el Renacimiento europeo, como el método científico, acaban llegando a veces a puertos muy similares (7). Los papeles que desempeñan los seres vivos en la naturaleza no son fijos, sino intercambiables o cambiantes en el tiempo. El carbonero que ejerce de depredador sobre una oruga puede ser al instante víctima de un cernícalo. Así que el carbonero es depredador y presa a la vez. Depende del contexto, de la escala espacio-temporal que consideremos y también, claro está, de cómo definamos los conceptos.

A veces es también la complejidad de las interacciones, su barroquismo, lo que impide identificar una sola causa. Incluso puede darse el caso de que la intervención humana que pretende determinar la dirección de una relación altere el curso de los acontecimientos (8). En tales circunstancias la duda es irresoluble y la incertidumbre prevalece. En definitiva, encontraremos casos en los que es fácil determinar la dirección de la causalidad (la lluvia y las bajas temperaturas son la causa de las avalanchas de rocas y no al contrario), casos en los que causa y efecto se confunden y casos en los que aquella no puede determinarse porque al observar el proceso lo alteramos. En la complejidad de la naturaleza hay hueco para todas las posibilidades. Eso nos debería hacer muy precavidos a la hora de interpretar nuestras observaciones. ¡La posibilidad de equivocarnos está siempre al acecho!

Agradecimientos

A José Manuel Igual, que comentó un borrador de este trabajo.

  

Bibliografía

(1) Merino, S.; Mínguez, E. y Belliure, B. (1999). Ectoparasite effects on nestling European Storm Petrels. Waterbirds, 22: 297-301.

(2) Esparza, B. y otros autores (2004). Inmunocompetence and the prevalence of haematozoan parasites in two long-lived seabirds. Ornis Fennica, 81: 40-46.

(3) Merino, S. y otros autores (2000). Are avian blood parasites pathogenic in the wild? A medication experiment in blue tits (Parus caeruleus). Proceedings of the Royal Society of London B, 267: 2.507-2.510.

(4) Martínez-Abraín, A. (2008). Fotogramas. Quercus, 270: 6-7.

(5) Lane, N. (2009). Los diez grandes inventos de la evolución. Ariel. Barcelona.

(6) Barash, D.P. (1973). The ecologist as zen master. The American Midland Naturalist, 89: 214-217.

(7) Allendorf, F.W. (1997). The conservation biologist as zen student. Conservation Biology, 11: 1.045-1.046.

(8) Martínez-Abraín, A. (2012). El efecto investigador. Quercus, 313: 6-7.

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