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44 CIENCIAS 67 JULIO SEPTIEMBRE 2002 El paisaje ELVIRA DURÁN • LEOPOLDO GALICIA • EDUARDO PÉREZ GARCÍA • LUIS ZAMBRANO en ecología

Ecologia Del Paisaje

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Este Articulo detalla la composición de un paisaje que representa el cuidado a la Naturaleza.

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  • 44 CIENCIAS 67 JULIO SEPTIEMBRE 2002

    El paisaje

    ELVIRA DURN LEOPOLDO GALICIA EDUARDO PREZ GARCA LUIS ZAMBRANO

    en ecologa

  • Quin no ha visto los programas deBob Ross que ensea en menos de unahora a pintar un paisaje con ayuda delverde vejiga o del rojo carmes? Suscuadros representan bosques, monta-as nevadas, lagos y trigales que estnbajo alegres nubecillas que danzan enel cielo. Este seor de cabellos a laafro pinta paisajes que surgen de suvisin de la naturaleza, aunque paraobservar otros reales, podemos iral MUNAL en el centro de la ciudad deMxico, en donde es posible admi-rar preciosos leos de fines del sigloXIX pintados magistralmente por Jo-s Mara Velasco, que representan ala campia mexicana. La obra de lospintores paisajistas indica que el pai-saje normalmente se refiere a la va-riedad de cosas que puede ver el ojohumano, ya sea en pequeas o gran-des extensiones de terreno (un ro,una ciudad, los cultivos, los bosques,etctera), pero... ser que esta per-cepcin del entorno inspir el desa-rrollo de toda una disciplina en lasciencias naturales? Pues as es, el in-ters por comprender de manera inte-gral los patrones y procesos ecolgi-cos del espacio que percibimos dioorigen a la ecologa del paisaje.

    sta es una disciplina que integraaspectos del rea biolgica y de lasciencias de la tierra, y que tiene al pai-saje como su principal objeto de estu-dio. La premisa fundamental de estadoctrina es que la heterogeneidad am-biental de una extensin de terrenoinfluye en los patrones y procesos eco-lgicos. En 1939, el alemn Carl Trollrealiz una integracin del enfoquegeogrfico y del botnico para acuarel trmino de ecologa del paisaje. Sinembargo, en su desarrollo esta disci-plina ha ido estructurando un cuerpoterico y metodolgico para el anli-sis de la relacin entre el componen-te biolgico y el medio fsico, y en al-gunos casos, el factor humano.

    Adems de las preguntas acadmi-cas, la crisis ambiental y la necesidadde un uso racional de los recursos na-turales han propiciado que numerososcuestionamientos y acciones prcticasen la ecologa, en las ciencias ambien-tales y en el manejo de los recursoshayan adoptado la perspectiva inte-gradora de la ecologa del paisaje. Estasituacin se refleja, entre otras cosas,en el incremento de trabajos publica-dos sobre el tema en las revistas espe-cializadas de mayor difusin en eco-

    loga bsica y aplicada. Sin embargo,esta tarea especialmente en lo re-ferente a la investigacin bsica seenfrenta a los problemas semnticosy conceptuales derivados de una am-plitud de interpretaciones de lo quees el paisaje. Por ello, consideramosque el concepto de paisaje debe aco-tarse para que contribuya a la edifica-cin de bases conceptuales, tericasy aplicadas en ecologa.

    El uso de la palabra paisaje, comotrmino tcnico, se ha incrementadoen la ltima dcada entre las cienciassociales y biolgicas. Sin embargo,aun cuando en todas ellas se refierea una extensin de terreno, el paisa-je no ha sido definido claramente nidelimitado en el espacio situacinque propicia la interpretacin indivi-dual de quien lo usa. La tarea de dis-cutir qu se entiende por paisaje esimportante porque a lo largo de la his-toria se ha comprobado que, en el m-bito cientfico, la libre interpretacinde un concepto genera problemticasal momento de alcanzar conclusiones.El hecho de que cada persona tengauna visin particular sobre un con-cepto determinado, equivale a hablaridiomas distintos y a pretender que

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  • se habla uno comn. Esto crea el ries-go de que cada interlocutor genereconclusiones afines al concepto queadopt, y no a las derivadas de la in-terpretacin de los hechos bajo unareferencia comn. En aos recientes,la necesidad de desarrollar un sistemaconceptual en distintas disciplinas hapropiciado que varios investigadores,sociedades acadmicas y filsofos dela ciencia se hayan involucrado en ladiscusin de conceptos clave, entrelos que figura el paisaje como un te-ma no agotado.

    Especialmente en ecologa, tienedistintas concepciones, ya que en al-

    gunos casos se le ha referido de ma-nera intuitiva como un escenario (cua-dro 1). Tambin se plantea como unespacio de naturaleza heterogneaen donde tienen lugar distintos fen-menos naturales o se desarrollan di-ferentes actividades y problemticasantrpicas; o bien, como un espaciodonde ocurren distintos procesos bio-lgicos y se manifiestan y percibenpatrones naturales. En dichos plan-teamientos no es claro el contexto es-pacial y los elementos que lo delimi-tan, por lo cual parecen ambiguos encuanto a la naturaleza del paisaje queabordan y sus lmites (que pueden ir

    desde cientos de metros hasta regio-nes de miles de hectreas).

    Considerando esta situacin, pro-ponemos la siguiente definicin prag-mtica: El paisaje es un ecosistemaacotado espacialmente a nivel de me-soescala, de naturaleza heterogneay que presenta una estructura inhe-rente, la cual est conformada porparches homogneos en sus caracte-rsticas edficas (suelos), litolgicas(rocas) y topogrficas, as como bio-lgicas (vegetacin u otros organis-mos estructural o funcionalmente im-portantes). Esta definicin no incluyede manera explcita al factor huma-no (aunque da apertura para consi-derarlo), porque en ecologa bsicase tiene particular inters por enten-der los patrones y procesos ecolgi-cos naturales y por ello comnmentese realizan estudios en reservas eco-lgicas o sitios con menor influenciaantrpica. Asimismo, la definicinpropuesta pretende disminuir la am-bigedad respecto a la escala del pai-saje, sus lmites y los criterios paradeterminar su estructura, y mostrarque este espacio es una unidad natu-ral de estudio. Por lo tanto, considera-mos que cualquier estudio en ecolo-ga del paisaje, previo a abordar unapregunta, debera documentar o tra-tar de comprender cul es la estruc-tura espacial de la heterogeneidadambiental (medio fsico y biolgico)que se analizar.

    Por el carcter tcnico de la defi-nicin anterior, es conveniente dis-cutir el problema de las escalas enecologa y especialmente el trminomesoescala, as como lo referente alas caractersticas de medio fsico, enparticular en lo relacionado al suelo,la litologa y la topografa, debido aque son la base para entender la he-terogeneidad ambiental.

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    Una extensin de terreno compuesta de una agregacin de componentes que interactan y que se repi-ten a travs del espacio (Forman y Godron, 1986).

    El total de entidades fsicas, ecolgicas y geogrficas que integran todos los patrones naturales y huma-no (Naveh y Lieberman, 1987).

    Un escenario natural integrado por un conjunto de formas de relieve (Wiens, 1995).

    Es un complejo de sistemas que simultneamente forman una extensin de terreno reconocible, forma-da y mantenida por accin mutua de factores abiticos, biticos y humanos (Zonneveld, 1995).

    Una configuracin topogrfica, con un patrn de cobertura de vegetacin y de uso del suelo, que delimita con coherencia procesos naturales y actividades antrpicas (Green et al., 1996).

    Es una escala espacial adecuada a la cual se pueden investigar procesos ecolgicos (Farina, 1994).

    CUADRO 1 DIFERENTES DEFINICIONES DE PAISAJE

  • Las escalas en ecologa

    La escala se refiere a dimensionescuya delimitacin permite compararsistemas de acuerdo a la magnitud desus diferencias. Las escalas espacia-les y temporales son las ms anali-zadas en ecologa de paisaje. Conven-cionalmente, los estudios ecolgicosse ubican en tres dimensiones: la mi-croescala o escala local, la mesoesca-la, y la macro o megaescala. La me-soescala es la dimensin a la cual seaboca el estudio del paisaje y que enel sentido espacial, corresponde a ex-tensiones mayores a hectreas, peromenores a miles de kilmetros cua-drados (regiones). Asimismo, esta es-cala se limita en el tiempo ms all deaos y hasta decenas de siglos. Se hacomentado que el paisaje posee unaestructura, la cual mantiene una re-lacin jerrquica con otras escalas, esdecir, con fenmenos que ocurren aotras escalas espacio-temporales.

    A partir de numerosos estudios setiene claro que la comprensin de unfenmeno ecolgico es diferente cuan-do se aborda su anlisis a distintas es-calas. Por ello, actualmente la dimen-sin espacial se considera como unade las nuevas fronteras de la ecolo-ga. Sin embargo, la pregunta de a quescala es correcto abordar el estudiode un determinado fenmeno ecol-gico no tiene una respuesta acertadasi no es a la luz de metas y preguntasespecficas, ya que, a diferencia deotras ramas de la biologa como la fi-siologa celular o la biologa molecu-lar, en ecologa los estudios se realizana diferentes niveles si son individuos,poblaciones, comunidades o ecosiste-mas de lo que se trata.

    Debido a que todos los fenmenosbiolgicos (los ecolgicos incluidos)tienen una naturaleza jerrquica, no

    es posible conocer todo acerca de unfenmeno ni desde todas las dimen-siones espaciales y temporales posi-bles en que ste opera. Esto tiene lavirtud de abrir horizontes inimagina-bles para tratar de visualizar y estu-diar aspectos biolgicos a diferentesescalas; sin embargo, al mismo tiem-po limita los alcances de los resulta-dos generados al analizar solamenteuna escala. Por lo tanto, en funcin delpropsito de estudio es necesario de-finir la escala ms apropiada paraefectuar un anlisis, slo as el paisa-je puede ser promisorio para estudiardiferentes fenmenos en ecologa, loscuales no podran ser comprendidos aotras escalas.

    La estructura del paisaje

    El anlisis de los patrones y proce-sos ecolgicos en un paisaje requiereel conocimiento de su estructura, lacual corresponde a la disposicin es-pacial de extensiones de terreno queson ambientalmente diferentes y sedenominan parches.

    Una metodologa que nos aproximaa delimitar los parches en un paisajees la provista por el enfoque morfoe-dafolgico, el cual permite delimitarreas homogneas en cuanto a su me-dio fsico, denominadas unidades mor-foedafolgicas. stas se caracterizanpor su constancia edfica (tipo de sue-lo) y geomorfolgica, entendiendo aesta ltima como la integracin de laforma del relieve, la litologa superfi-cial (roca madre) y los procesos mor-fodinmicos (como la erosin y losflujos de agua). En general, las carac-tersticas morfoedafolgicas no sonindependientes del componente bio-lgico, por ello, el integrar ambos as-pectos hace posible distinguir a losparches, que son reas ambientalmen-te homogneas en cuanto al mediofsico y el biolgico (i.e. el tipo de ve-getacin cuyo carcter de homogenei-dad podra incluir adems variables es-tructurales como la cobertura, el reabasal y la composicin de especies).

    Un elemento bsico en la estruc-tura de un paisaje es la matriz, la cualse considera como el elemento pre-

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  • dominante, ya que comprende la for-ma de los parches y su extensin, sunmero, su dinmica interna y la co-nexin que mantienen entre s, queson las caractersticas ms importan-tes para definir la estructura del paisa-je. Con base en esta ltima es posiblereconocer en el paisaje un arreglo es-pacial a manera de mosaico, donde lainteraccin de los parches genera di-nmicas ecolgicas propias. La din-mica y la estructura constituyen laspropiedades emergentes del paisajey determinan la naturaleza e inten-sidad de los procesos ecolgicos en elespacio. El hecho de analizar a estosprocesos desde una perspectiva es-pacial permite obtener informacinque generalmente no es proporcio-nada por la ecologa tradicional. Conla finalidad de presentar ms elemen-tos que permitan ubicar el aporte delenfoque paisajstico en ecologa b-sica, presentamos un ejemplo de lasbondades de ste en el estudio de lavegetacin de islas de hbitat en unecosistema tropical mexicano.

    Enclaves de vegetacin xerfila

    En la regin de Nizanda, Oaxaca, elpaisaje est conformado principal-

    mente por lomeros de esquistos debaja altitud, entre los que irrumpende forma abrupta y de manera muyvistosa, afloramientos de roca calizacarentes de suelo desarrollado. Losafloramientos rocosos son disconti-nuos y pueden reconocerse como is-las de hbitat (parches), ya que lasplantas que se establecen en elloscontrastan con las de la vegetacincircundante, debido a que su morfo-loga recuerda ms a las formas devida de una zona rida. Por lo ante-rior, fueron denominados como en-claves de vegetacin xerfila.

    En Nizanda predomina la vegeta-cin arbrea tropical estacional, la cuales propia de la vertiente mexicana delOcano Pacfico y se caracteriza porpresentar rboles de baja estatura (me-nores de quince metros) que carecende hojas durante la temporada seca.A este tipo de vegetacin se le puedellamar selva baja caducifolia, y en ellapuede haber comunidades carentesde una cobertura arbrea continua,dominadas por plantas con mayoresadaptaciones a la baja disponibilidadde agua (plantas xerfilas), como losmagueyes (Agave) y las cactceas, tan-to columnares (Cephalocereus) comoglobosas (Mammillaria). Por estas ca-

    ractersticas se clasifican como unmatorral xerfilo.

    De esta manera, la cuantificacinde las diferencias en composicin yestructura de la vegetacin xerfilarespecto de la matriz de la selva seplante como objeto de estudio bajoun diseo de muestreo acorde con losmtodos tradicionales. No obstante,las islas de hbitat calcreas de Nizan-da nos tenan reservados algunos se-cretos. Inicialmente se pretenda com-parar dos tipos de vegetacin muycontrastantes, el matorral xerfilo y laselva baja caducifolia; sin embargo,al recorrer el sitio de estudio se hizoevidente la existencia de una terce-ra comunidad cuyas caractersticaseran intermedias entre las otras dos,ya que presentaba un dosel continuopero su flora era muy xerfila, particu-larmente en el estrato bajo (sotobos-que). Por lo que se hizo un anlisisde la vegetacin de este sistema deestudio concibindolo como un gra-diente ambiental, para lo cual el di-seo contempl la toma de muestrasen las cimas, las laderas y el pie demonte de los enclaves.

    Una vez que se puso en marcha elmuestreo de la vegetacin, fue eviden-te que esta nueva delimitacin de lastres comunidades era una sobresim-plificacin incapaz de reflejar comple-tamente la realidad. Si bien exista unabuena correspondencia entre la ubi-cacin topogrfica y el tipo de vegeta-cin, no todas las cimas tenan mato-rrales xerfilos y la inclinacin de laladera no determinaba siempre la exis-tencia de comunidades intermedias.Por esta razn fue necesario replan-tear la seleccin de sitios de muestreo,considerando que si lo que se queraera comparar las diferencias florsticasentre comunidades, haba que definircriterios independientes de la com-

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    FIGURA 1 PERFIL DE LA REGIN DE NIZANDA, OAXACA.

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    posicin de especies pero asociadosclaramente a algn factor ambiental.Un primer criterio fue la continuidaddel suelo, es decir, si ste era continuoy relativamente profundo o si habaafloramientos de la matriz de roca,creando un suelo discontinuo y some-ro; otro criterio fue la continuidaddel dosel, y con base en l se separ elmatorral xerfilo de las comunidadesarbreas. Con la combinacin de estosdos criterios se realiz el muestreode la vegetacin, reconociendo trescomunidades de estudio: el matorralxerfilo, la selva en roca y la selva ensuelo desarrollado (figura 1).

    Una vez realizados estos ajustes,los resultados del muestreo permitie-ron examinar la hiptesis de que la ri-queza de especies por unidad de readisminuye al aumentar las restriccio-nes del hbitat. Los resultados obteni-dos mostraron un abatimiento escalo-nado de la riqueza de especies, dondeel recambio de especies lleg a serde 100% en distancias de decenas demetros, por lo que las diferencias enla composicin florstica fueron ma-yores a lo largo del gradiente ambien-tal respecto a las obtenidas al interiorde cada comunidad. Por el contrario,cuando los criterios de muestreo no

    se aplicaron estrictamente se obtuvie-ron resultados opuestos a la predic-cin original. Esto se ejemplifica enuno de los cuadros de muestreo ubica-dos en la mitad del gradiente ambien-tal, ya que una parte fue situada en lamatriz de roca y la otra en una depre-sin con una mayor acumulacin desuelo. Como consecuencia de ello, es-te cuadro present el mayor nmerode especies obtenido para una mues-tra individual. Adems, haba proble-mas para agruparlo con los de su ca-tegora en los anlisis de clasificacinmultivariados que se realizaron, dadoque la composicin de especies eramixta, tanto de las comunidades xe-rfilas como de la selva que crece don-de hay suelo.

    Una de las lecciones que se deri-van de este trabajo es que los atribu-tos topogrficos por s mismos pue-den ser insuficientes para delimitara las comunidades vegetales de unsistema complejo. Pero cuando a es-tos criterios se anexan caractersticasedficas y caracteres fisonmicos dela vegetacin, los parches se delimi-tan mejor y es posible reconocer suarreglo espacial. Una gran ventaja delos resultados as obtenidos no sloradica en que se pueden explicar los

    patrones de la vegetacin, sino queadems permiten reconocer con msconfianza a las especies que tienendistribucin restringida. En el caso delos afloramiento de roca caliza de Ni-zanda, cada tipo de vegetacin presen-t especies exclusivas, es decir, que nose comparten con las otras. Sin em-bargo, fueron las dos comunidades xe-rfilas que se desarrollan en la ma-triz rocosa las que concentraron a lasespecies microendmicas (de distri-bucin muy restringida), como Agavenizandensis y Barkeria whartoniana.Resumiendo, al tener una descripcinms detallada de la estructura del pai-saje se pueden tener patrones ms cla-ros de distribucin de las especies.

    Otra bondad del enfoque paisajistaes que la secuencia topogrfica puedeanalizarse desde distintas perspecti-vas y no slo como un anlogo de unasecuencia temporal formada por elgradiente ambiental. En el caso delos enclaves de vegetacin xerfila,la relativa estabilidad de los aflora-mientos calcreos en el tiempo haceque no tenga sentido ubicar a las dis-tintas comunidades como etapas su-cesionales, sino ms bien hay quereconocerlas como parches de vege-tacin coexistentes, con inters biol-

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    vegetacin

    fotointerpretacin

    Distincin de ambientes en terminos de:

    i) vegetacin contrastante,

    ii) ubicacin topogrfica (cima, ladera, pie de monte)

    el diseo de muestreo trata de mostrar cambios en la

    composicin de especies de manera abrupta o gradual

    a lo largo de un gradiente ambiental

    los patrones de composicin de especies se interpretan

    en trminos de semejanzas y diferencias florsticas

    entre comunidades

    vegetacin

    cmo es el arreglo espacial de la diversidad?

    fotointerpretacin

    distincin de ambientes en terminos de:

    i) unidades geomorfolgicas,

    ii) caractersticas del suelo (continuidad y profundidad),

    iii) procesos de erosin y depositacin diferenciales

    (depsitos de carbonato en el pie de monte),

    iv) continuidad del dosel

    el diseo de muestreo trata de caracterizar

    a los parches del ambiente

    los patrones de composicin de especies se

    interpretan en trminos de semejanzas y

    diferencias florsticas entre parches.

    Se pueden reconocer preferencias de hbitat de

    las especies, y las interacciones de los parches

    CUADRO 2 DIFERENCIAS ENTRE EL ENFOQUE TRADICIONAL DE COMUNIDADES Y EL DE PAISAJE

    son las comunidades diferentes?

    gico propio. As, existe la posibilidadde que las comunidades xerfilas re-presenten relictos de una vegetacinque anteriormente estaba ms exten-dida, como lo sugiere la presencia deorganismos endmicos con caracte-rsticas ancestrales.

    Implicaciones para la ecologa

    El concepto de paisaje que presenta-mos puede ayudar a uniformar el len-guaje tcnico y facilitar la delimitacinde las unidades ambientales en el es-pacio al proveer los criterios para ello.Adems, puede ser til para mejorarlos diseos de muestreo encaminadosa obtener informacin del medio f-sico, del componente biolgico o deambos (cuadro 2).

    Asimismo, proporciona las basespara dirigir preguntas y explorar va-riables propias del paisaje, que sonclave a nivel de mesoescala. De estamanera se pueden comparar paisajesms fcilmente cuando se reconoceuna estructura definida bajo los mis-mos criterios.

    Finalmente, consideramos que elpromover el anlisis de los patronesy procesos ecolgicos en el paisajeayuda a proveer de fundamentos em-

    pricos que pueden ser la base paraproponer alternativas de uso de recur-sos, de conservacin y de restauracinecolgica.

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    REFERENCIAS BIBLIOGRFICASFarina, A. 1994. Principles and Methods in Landsca-pe Ecology. Chapman & Hall, Londres.

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    IMGENESGrabados de Alberto Beltrn.

    Elvira Durn

    Instituto de Ecologa, Leopoldo Galicia

    Instituto de Geografa,Eduardo A. Prez-Garca

    Facultad de Ciencias, Luis Zambrano

    Instituto de Biologa, Universidad Nacional Autnoma de Mxico.