Factores críticos en el diseño de espacios naturales protegidos: Efectos del tamaño y de la fragmentación.

Criterios de elección y ubicación:

- uso del suelo, población (condicionantes ajenos a la fauna y flora)

- interés patrimonial (fauna, flora, paisaje), contexto biogeográfico

- singularidad (¿duplicamos otros esfuerzos de protección?)

Criterios de diseño:

se tiene que tener en cuenta la finalidad

Tamaño, forma, distancia a núcleos de población, nivel de protección

¿diseñado para especies concretas?¿para los paisajes + especies?

¿para usos concretos?

Más de la mitad de los ecosistemas del planeta están deteriorados(Millenium Ecosystem Assessment 2005)Mapa: areas en las que más del 30% de la superficie está cultivada

Apuntes de Ordenación del Territoro y Medio Ambiente – Serge Gofas - curso 2010-2011

Planificación o integración (“top-down” – “bottom-up)

Planificación integral determinando objetivos y prioridades,

medios y zonas de actuación determinadas en función de estos objetivos, llegando a cada vez más detalle en el momento de la actuación (“top-down”)

puede ser visto como un concepto burocrático, que ignora la realidad del medio y considera la naturaleza como ajena a la sociedad

Integración de iniciativas existentes

medios y zonas de actuación son los que hay (incluso los usos y usuarios),se trata de buscar una forma de integrar las iniciativas previas en un conjunto con cierto diseño y estructura (“bottom-up”)

corre el riesgo de ser ineficiente y de interferir con intereses locales pero es más realista, evita el enfrentamiento con usuarios e interesados

El objetivo es en principio, evitar pérdida de biodiversidad”

La degradación del hábitat es con diferencia la amenaza más devastadora

(“degradación del hábitat” = pérdida de especies;“pérdida de hábitat” = pérdida de casi todas las especies; “conversión” = cambio de especies por otras)

- por pérdida de especies estructurales (deforestación.. )- contaminación por productos químicos y por residuos (eutrofización...)- contaminación acústica y lumínica

Factores críticos en el diseño de espacios naturales protegidos: Efectos del tamaño y de la fragmentación.

Dialéctica “SLOSS” (¿Single Large Or Several Small?)

(1) Curvas especies/áreas: El número sostenible de especies aumenta con el tamaño del área

reptiles y anfibios del Caribe(Macarthur y Wilson, 1967)

- Las islas más alejadas tendrán una tasa de colonización menor y, por lo tanto, menos especies que las más cercanas- las islas más pequeñas tendrán una tasa de extinción mayor y, por tanto, menos especies que las más grandes - Las tasas de sustitución de especies serán mayores en islas pequeñas y cercanas al continente, menores en islas grandes y lejanas

Número sostenible de especies

Teoría de la biogeografía de islas: MacArthur y Wilson (1967) proponen que el número de especies que habitan en una isla representa un equilibrio entre las tasas opuestas de colonización y extinción

Este efecto se hace también notar a escala menor

Aves en islotes de California (1917-1968)

Fumigaciones en islotes del manglar de Florida (Simberloff & Wilson, 1970)

Se repone el número de especies en < 6 meses pero el elenco concreto de las especies varía

La fuente de reposición se sitúa en otros islotes vecinos

Generalización de la teoría de islas: El modelo de metapoblaciones(Hanski I. (2001). Spatially realistic theory of metapopulation ecology. Naturwissenschaften, 88: 372-381).

El intercambio entre poblaciones semi-aisladas permite el flujo genético que mantiene la cohesión de la especie

Las relaciones no están equilibradas (modelo de fuente y sumidero), las poblaciones fuente son las únicas que suministren variabilidad genética a otras

El grado mayor o menor de comunicación entre poblaciones resulta en una estructuración mayor o menor a distintas escalas.

Efecto de la fragmentación del hábitatlas parcelas más pequeñas y/o más alejadas tienen menor probabilidad de albergar una especie concreta

Las áreas pintadas de negro reprsentan el hábitat de la mariposa Euphydryaseditha, en una comarca de California. Solamentelasparcelas más grandes, o más cerca de una grande, están ocupadas.

La forma también influye:

Efecto de borde: problemas

- alteración del hábitat en el borde por incursiones de otras especies, degradación de condiciones físicas

- riesgo de alejarse de la parcela y perderla

- riesgo de incursiones de especies predadoras/competidoras desde hábitat ajenos

- estrés (selección de hábitat)

Efectos derivados de la fragmentación: pérdida de conectividad entre poblaciones:

- las poblaciones sumidero no se reponen

- todas las poblaciones pierden variabilidad genética

H representa la heterozigisidad(proporción de loci heterozigotos en un individuo)

Ne es el tamaño efectivo de la población (los que aportan descendencia, Ne < N)

El número mínimo de migrantes para contrarrestar esta pérdida es sorprendentemente bajo:

≅ un individuo cada generación para una población ≅ 100

H = 1 - 1 2Ne

(Wright, 1931)

Efectos del tamaño de poblaciones: consanguinidad

Efectos del tamaño de poblaciones: la probabilidad de extinciónaumenta en poblaciones pequeñas

Variaciones aleatorias en los números de individuos

Relación entre pérdida de especies de mamíferos sensibles a perturbaciones y área de parques en los parques naturales de Canadá,

La grafica demuestra la relación que existe entre pérdida de tales especies y superficies. La pérdida media es de 7 especies en superficies de menos de 100 km2 (10 x 10 km) 5 entre 100 km2 y 1 000 km2, 2 entre 1000km2 y 10 000 km2

(100 x 100), sin pérdidas encima de 10 000 km2 (ref. Wiersma Y., Nudds T. y Rivard D. 2004.Models to distinguish effects of landscape patterns and human population pressures associated. Landscape Ecology, 19(7): 773-786.

población mínima viable “la población aislada con probabilidad > 99% de persistir durante 1000 años”

Shaffer M.L.(1981) Minimum population sizes for species conservation. BioScience 31: 131-134.

en la orden de 500 individuos para que la pérdida de variabilidad sea inapreciable

área viable mínima, depende de la dispersión de los individuos (<1000 km2 para micromamíferos, 50 000 km2 = 200 x 250 km para 50 osos pardos).

El debate SLOSS

En favor de espacios grandes:

- más especies- menor probabilidad de extinción a largo plazo- minimización de los efectos de borde- ecosistemas completos

en contra:

- riesgo catastrófico, especialmente enfermedades- redundancia (la riqueza específica se satura)- coste (terreno no disponible para otros usos)

En favor de espacios pequeños múltiples:

- los espacios pequeños pueden contener más que unos subconjuntos del grande

- realismo, mayor disponibilidad de espacios pequeños en zonas altamente pobladas

A A B

A BC

A BC D

Isla 1 Isla 2

Isla 3 Isla 4

A F G H

Isla 5 Isla 6

En realidad, depende de los objetivos

¿Soluciones alternativas?

El concepto de corredores de hábitat está derivado de la terminología de geografía del paisaje:

Modelo de matriz, corredores, manchas

(Forman R.T.T. 1995: Patches, corridors, and matrices land mosaics: The ecology of landscapes and regions. Cambridge University Press ).

Mancha: cualquier elemento del paisaje contenido en un perímetro cerrado

Corredor: elemento lineal del paisaje que difiere de los colindantes en estructura y función (barrera o paso)

Matriz: el elemento dominante, en el que se sitúen los anteriores

Los corredores de hábitat o “vías verdes” son tramos del paisaje que permiten la dispersión de animales y plantas entre espacios con poblaciones permanentes.

El concepto de corredores se extiende a estructuras que reducen el impacto de determinadas barreras

o a estructuras discontinuas que facilitan el paso de animales, a modo de pasaderas