Resumen de The assembly and disassembly of ecological networks in a changing world
Miguel Lurgi Rivera
El ensamblaje, estructuración y funcionamiento de las comunidades naturales, compuestas de muchas especies que forman redes complejas de interacciones ecológicas, ha desconcertado a los ecólogos durante muchas generaciones. Investigación ecológica pionera determinó que el tamaño de la comunidad y su complejidad (medida como la conectividad en la red de interacciones ecológicas) limita la estabilidad de la comunidad, y por lo tanto impiden que las comunidades sean indefinidamente complejas o ricas en especies. Investigación sobre el ensamblaje y la estabilidad en comunidades naturales ha descubierto que la arquitectura de la red trófica es la clave para la estabilidad de la comunidad y su persistencia. Así, los científicos comenzaron a centrarse en la comprensión de las complejas redes de interacciones entre especies, y pronto se dieron cuenta de que la dinámica de las poblaciones de las comunidades naturales se rigen por la estructura de estas redes. Por otra parte, ciertas características observadas en la estructura de las redes ecológicas son responsables del mantenimiento de la estabilidad en diferentes tipos de comunidades ecológicas. El siguiente paso en la investigación de las redes ecológicas es incorporar varios tipos de interacción en un escenario ecológico más amplio. Esto incrementará el conocimiento de la estructura y la estabilidad de la comunidad. El cambio global está afectando los ecosistemas de todo el mundo, con profundos impactos sobre el delicado equilibrio de la naturaleza. Ya ha causado un número sin precedentes de extinciones, y el consiguiente daño en la estructura y funcionamiento del ecosistema ha llevado a muchos a sugerir que en estos momentos estamos presenciando la sexta extinción masiva en la historia de la Tierra. El principal desafío para la investigación ecológica que tenemos por delante es entender y predecir cómo el cambio global está afectando, y es probable que afecte en el futuro, los ecosistemas complejos. En esta tesis enfrento este desafío utilizando una aproximación empírico-?teórica integradora para explorar los efectos del cambio global -?cambio climático, pérdida de biodiversidad e invasión de especies-? en comunidades compuestas por múltiples especies. Adicionalmente, investigo qué hace que las comunidades ecológicas sean estables durante su ensamblaje, y cómo esta estabilidad puede verse afectada por el cambio global. En concreto, he empleado una combinación de revisión de resultados y análisis de datos empíricos, un novedoso marco conceptual para el análisis de las relaciones entre diferentes dimensiones de la estabilidad ecológica, modelos teóricos fundamentados en redes tróficas con estructuras realista y ecuaciones diferenciales ordinarias para simular la dinámica de las poblaciones, y modelos espacialmente explícitos basados en el individuo con una mezcla de tipos de interacciones ecológicas; con el fin de obtener una visión predictiva de los efectos de los diferentes componentes del cambio global sobre las comunidades naturales y sobre los factores que explican la estabilidad de estos conjuntos de especies. Algunos de mis principales hallazgos son: (1) cambios de distribuciones de especies provocados por el cambio climático están generando comunidades nuevas . Estas últimas se caracterizan por nuevos patrones en que las distribuciones de tamaño corporal dentro de las redes tróficas se están desplazando hacia tamaños más pequeños, las interacciones especialistas se están perdiendo, y las fuerzas de interacción son cada vez más fuertes en general, con consecuencias importantes para la dinámica de la comunidad. (2) Las diferentes dimensiones de la estabilidad ecológica se correlacionan de manera no trivial. La pérdida de biodiversidad lleva a un desacoplamiento de estas correlaciones. Esto conduce a dinámicas altamente impredecibles en comunidades ecológicas sujetas a perturbaciones. (3) Enfocándonos en las invasiones biológicas vemos que la estructura de la red trófica es un factor determinante para éxito de la invasión. Comunidades menos conectadas, más modulares, y más heterogéneas en términos de amplitud de la dieta de las especies que las componen son más robustas a las invasiones biológicas. Las invasiones hacen a las comunidades más conectadas y menos modulares en general, lo que las hace aún más frágiles a las invasiones. Algunos rasgos de las especies invasoras, como su tamaño corporal y su capacidad de capturar la presa, también son fuertes determinantes del éxito de la invasión. (4) Por último, las interacciones mutualistas incrementan tanto la estabilidad temporal como la estabilidad espacial, mediante el mantenimiento de una agregación espacial más constante. Las distribuciones de las fuerzas de interacción en la red se desplazan hacia valores más bajos a medida que la fracción de mutualismos en la comunidad aumenta.
