- La investigación utiliza las señales químicas de las comunidades de árboles para revelar sus diferentes estrategias de supervivencia e identificar áreas prioritarias de protección.
- Actualmente, el avión del Observatorio Aéreo de Carnegie es la única manera de crear estos mapas de biodiversidad. Sin embargo, el equipo está trabajando para instalar la tecnología en un satélite que orbita la Tierra.
- Una vez lanzado, el satélite de 200 millones de dólares proporcionará un mapeo mundial de la biodiversidad, el cual será actualizado cada mes.
En la carrera de un científico hay veces que las piezas desconectadas de años de investigación se juntan en un solo momento “realmente impresionante” en el tiempo.
Para el ecólogo Greg Asner, este momento sucedió —y el sitio donde sucedió fue tan importante como la epifanía misma.
“Estaba casi en la frontera entre Ecuador y Perú, en el río Tigre, cuando tuvimos el momento”, dijo Asner, investigador principal del Observatorio Aéreo de Carnegie (CAO) en Stanford, California. “Estábamos días y días lejos del resto del mundo”.
En el verano del 2015, Asner y un par de botánicos conectaron los hallazgos del muestreo que hicieron con el avión de investigación más moderno de CAO con sus observaciones en tierra de los bosques en la Amazonía peruana.
Ellos midieron las firmas químicas de diferentes comunidades arbóreas desde arriba. Basados en esas mediciones, parecía que el uniforme mar verde que habían sobrevolado representaba en realidad un mezcla de distintas estrategias de crecimiento y supervivencia.
En ese momento, cerca del río Tigre, se dieron cuenta de que esas estrategias únicas de la comunidad arbórea —lo que denominan ‘diversidad funcional’— se extendían a una escala aún más fina y se correlacionaban con composiciones únicas de especies o ‘biodiversidad’. Gracias a esa conexión se aferraron a una nueva táctica para identificar las áreas más singulares, las más diversas y, en consecuencia, las más importantes a proteger.
Su trabajo en Perú, publicado en la revista Science el jueves 26 de enero fue solo el comienzo: Asner ahora espera hacer las mismas mediciones desde el espacio y trazar la biodiversidad de todo el planeta.
“La palabra ‘revolucionario’ a menudo se utiliza en exceso, pero creo que aquí encaja perfectamente”, dijo Eric Dinerstein, biólogo de conservación y director de soluciones de biodiversidad y vida silvestre en la organización de políticas públicas Resolve, que no participó en esta investigación.
Perú es un país con 76 millones de hectáreas (293 438 millas cuadradas) de bosque tropical; sin embargo, amenazas como grandes plantaciones de palma aceitera, extracción de petróleo y gas, y ganadería están creando más deforestación, como pasa en muchos países amazónicos.
Asner tiene una alianza de larga duración con el Ministerio del Ambiente de Perú, y trabajó con representantes del ministerio en este estudio.
“Están innovando”, continuó Asner sobre sus colaboradores en Perú. “Ellos quieren saber si están protegiendo todos los diferentes tipos de bosques que hay por ahí”.
Para responder a esa pregunta, el equipo de investigación empleó una técnica conocida como ‘espectroscopia de imágenes guiada por láser aéreo’, que desarrollaron en CAO. Mediante la toma de muestras con espectrómetros de imagen montados en el avión del CAO, pueden medir las diferentes longitudes de onda de la luz reflejada por el dosel a medida que vuelan sobre el bosque, lo que a su vez indica las concentraciones de ciertas sustancias químicas presentes. Además, este dispositivo añade imágenes tridimensionales de la estructura del dosel.
Las concentraciones de un elemento químico en específico —por ejemplo, el nitrógeno que desempeña un papel crítico en la fotosíntesis— apuntaban a estrategias de supervivencia que variaban de comunidad en comunidad. Asner y su equipo luego dividieron esas estrategias en siete ‘rasgos’ de comunidad las cuales tuvieron la mayor influencia en las variaciones que estaban viendo en el dosel del bosque.
Ahora, los científicos pueden distinguir no solo unos cuantos diferentes tipos de bosques sino docenas. A partir de esos datos, buscaron clases que estuvieran bien protegidas y aquellas que pudieran ser vulnerables.
En general, alrededor del 40 % de los bosques del país están protegidos de alguna manera, ya sea en un parque o una reserva, o en algún tipo de uso sostenible.
“Más importante aún, hay ciertos tipos de bosque que están realmente subrepresentados en la red de áreas protegidas”, dijo Asner. Su trabajo encontró, por ejemplo, que las comunidades de árboles en la base de los Andes están perdiendo 7000 hectáreas (27 millas cuadradas) de bosque al año en algunos lugares, debido principalmente a la minería ilegal de oro y a la ganadería.
Perú puede tomar estos descubrimientos y aplicarlos directamente a sus esfuerzos de conservación asegurando de que todos los ricos hábitats del país perduren.
Por otro lado, las aplicaciones de esta metodología son en realidad mucho más grandes que un estudio en un solo país.
“Podemos utilizar este equipo y este sensor para crear el mejor mapa de biodiversidad nunca antes visto”, dijo Dinerstein. Y eso es exactamente lo que Asner quiere hacer —para el mundo entero.
“Necesitamos este mapa”, dijo. “Necesitamos hacerlo global”.
El problema es que solo hay un avión como el de Asner. La tecnología no está disponible en ninguna otra parte, limitando este tipo de análisis a lugares donde él y su equipo puedan conseguir el avión y tener tiempo suficiente para inspeccionar el área.
Sin embargo, Asner asegura que si pudieran instalar su instrumentación en un satélite podrían producir estos mapas de biodiversidad para el mundo entero. Es más, podrían actualizarlos cada 30 días.
El equipo del CAO ha estado trabajando con ingenieros en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, y “la tecnología está lista”, continua Asner —pero no será barato. Actualmente, él está construyendo apoyo para un proyecto que costaría unos 200 millones de dólares.
Esa cifra aún se ve empequeñecida por el precio de 700 millones de dólares para un satélite Landsat. Sin embargo, la mayoría de los ecólogos forestales argumentan que el financiamiento para la familia Landsat se ha usado bien en los últimos 40 años. Los satélites han proporcionado revelaciones transformadoras sobre la cobertura forestal que sustentan herramientas como Global Forest Watch, y nos permiten mantener un ojo en lo que está sucediendo en los bosques del mundo en tiempo casi real.
“Si usted piensa en nuestro progreso en la comprensión de la situación de los bosques a nivel global, este incrementa en una escala exponencial”, dijo Dinerstein, refiriéndose al trabajo para trazar la cubierta forestal global del científico Matt Hansen de la Universidad de Maryland especializado en teledetección, y otros.
En la actualidad, los mapas que se obtienen utilizando los datos recogidos desde el espacio son limitados ya que no tienen la resolución necesaria para diferenciar los matices que el equipo de Asner ha revelado.
“Los bosques tropicales no son homogéneos”, dijo. Pero ahora mismo, “cualquier vista por satélite es solo bosque o no bosque”.
Un mapa global que presenta 36 clases —y tal vez más— de bosques abriría una ventana a perspectivas que van más allá de la diversidad de los árboles en el dosel, agregó.
Asner y sus colegas del CAO, dirigidos por Mark Higgins, investigador postdoctoral, demostraron que cuando la copa de los árboles es rica en especies en los trópicos, también lo son las comunidades de plantas que colonizan el suelo del bosque. Asner argumenta que para saber si esa diversidad se extiende al reino animal requerirá de más investigación para revelar los ecosistemas “maravillosamente complejos” de la Amazonía peruana y de Borneo, donde el grupo ha hecho un trabajo similar recientemente.
Dinerstein dijo que estos mapas podrían decirnos mucho sobre el grupo más grande de animales vivos hoy en día: los invertebrados.
“En muchos casos sus historias de vida están ligadas a las plantas en las que viven. Si pudiera hacer un mapa de la diversidad de plantas, no solo tendría una rica base de datos, sino que también tendría el proxy disponible más importante para cartografiar invertebrados”.
Al ver la variación presente en los bosques de Perú, Asner y sus colegas decidieron investigar si algo acerca de estos lugares estaba instigando a las comunidades a desarrollar estrategias únicas de supervivencia. Ellos encontraron que varios factores juegan papeles importantes, incluyendo la elevación, la pendiente y el clima de un área.
Un factor en particular destacó: el cimiento de los propios bosques.
“El mosaico geológico bajo el bosque ha llevado a estas especies a ser diferentes”, explicó Asner. Así que ahora, además de los conocimientos sobre la biodiversidad, los nuevos métodos del equipo pueden detectar cambios en la geología previamente oculta bajo el bosque.
Asner destacó que esa comprensión más profunda de cómo funcionan los bosques y la variedad de diferencias que existen apuntan a una necesidad de cambiar nuestro acercamiento a la conservación del bosque.
“Debemos ser más tácticos y más explícitos sobre dónde colocar las áreas protegidas”, dijo. A su juicio, él pide una revisión de las estrategias que empleamos para la protección “y así maximizar el número de especies que tratamos de salvar por acre o por hectárea de tierra, en lugar de simplemente crear los parques nacionales donde se pueda”.
“Hay que lidiar con el hecho de que tenemos que alimentar a más personas y que los países quieren desarrollarse; así que ¿dónde se crearían las áreas protegidas?”, agregó Asner.
Los mapas mensuales que Asner prevé servirán para dar un nivel de detalle al estudio de biodiversidad que nunca se había visto, y también proporcionarán una plataforma de discusión.
“Llevará a todos a la misma mesa sobre cómo manejar la biodiversidad de la mejor manera posible en esta Sexta Extinción que estamos atravesando”, continuó.
En este momento, la expansión de este enfoque depende de una cosa: poner la tecnología en órbita. Asner ha asumido ese reto con un enfoque singular.
“No voy a descansar hasta que lleguemos a la órbita”.
Imagen de banner del paisaje amazónico marcado por minas de oro a tajo abierto en el Perú por Rhett A. Butler
REFERENCIAS:
- Asner, G. P., Martin, R. E., Knapp, D. E., Tupayachi, R., Anderson, C. B., Sinca, F., … Llactayo, W. (2017). Airborne laser-guided imaging spectroscopy to map forest trait diversity and guide conservation. Science, 355(6323), 385 LP-389. Obtenido en http://science.sciencemag.org/content/355/6323/385.abstract
- Hansen, M. C., P. V. Potapov, R. Moore, M. Hancher, S. A. Turubanova, A. Tyukavina, D. Thau, S. V. Stehman, S. J. Goetz, T. R. Loveland, A. Kommareddy, A. Egorov, L. Chini, C. O. Justice, and J. R. G. Townshend. “High-Resolution Global Maps of 21st-Century Forest Cover Change.” Science 342 (15 Noviembre): 850–53. Datos disponibles en línea from:http://earthenginepartners.appspot.com/science-2013-global-forest. Accessed through Global Forest Watch en Enero 26, 2017. www.globalforestwatch.org
- Higgins, M. A., Asner, G. P., Anderson, C. B., Martin, R. E., Knapp, D. E., Tupayachi, R., … Alonso, A. (2015). Regional-Scale drivers of forest structure and function in northwestern Amazonia. PLoS ONE, 10(3), 1–19.https://doi.org/10.1371/journal.pone.0119887
Esta historia fue publicada por primera vez en la web en inglés el 27 de enero de 2017.
Créditos
