Definición de criterios para el manejo y conservación de los ecosistemas

Marco Teórico

Tanto el entendimiento de la naturaleza como la generación de enfoques y lineamientos para resolver problemas ambientales y de manejo de los recursos naturales son objetivos de la ecología (Likens 1998). Frente a los procesos de deterioro ecológico –cambio climático, deforestación, contaminación, erosión, eutrofización, etc. –y  agotamiento de recursos –como la madera de los bosques, los suelos agrícolas o las pesquerías -, la gestión ambiental y el manejo de recursos naturales demandan a la ciencia ecológica conocimientos, información, modelos, indicadores, principios y criterios aplicables a la resolución de un gran número de problemas.

Una limitante importante es que muchos de los estudios ecológicos se han centrado en unas pocas especies y se han realizado en áreas relativamente pequeñas y en períodos relativamente cortos de observación o experimentación (Figura 1), mientras que los fenómenos ecológicos ocurren a diferentes escalas espaciales y temporales (Urban et al. 1987, Levin 2000) y muchos de los problemas relacionados con el manejo de recursos naturales y los impactos ecológicos de las actividades humanas tienen implicaciones de largo plazo en áreas extensas (McDonnell y Pickett 1993, Gosz 1999, Schneider 2002). Tomando esto en consideración, la investigación ecológica de largo plazo juega un papel fundamental en la generación de conocimiento aplicado (Franklin et al. 1990, Likens 1998, Walters 1998). De hecho, la motivación del establecimiento de muchos de los sitios que ahora forman la Red Internacional de Investigación Ecológica de Largo Plazo[1], ha sido la necesidad de generar conocimiento ecológico aplicado al manejo sustentable de los recursos, al monitoreo ambiental y al entendimiento de las interacciones entre las sociedades humanas y la naturaleza.

[1] Esta motivación estuvo presente, por ejemplo, en el desarrollo del Programa Biológico Internacional en la década de 1960 y en el origen de las reservas de la biosfera del Programa MAB de la UNESCO (Batisse 1986, Halffter 1988). En el campo de la ecología aplicada al manejo forestal, en los Estados Unidos sitios como Hubbard Brook, J.H. Andrews o Coweeta han hecho contribuciones prácticas fundamentales para la silvicultura, la conservación biológica en bosques bajo aprovechamiento, el manejo de cuencas y el entendimiento de los impactos de la contaminación atmosférica sobre ecosistemas forestales y acuáticos asociados (Kohm y Franklin 1987).

El manejo de los recursos naturales y la gestión ambiental son procesos que tienen lugar en la interfase entre los sistemas sociales y ecológicos. Las prácticas de aprovechamiento y producción, las medidas de protección ambiental, conservación de la naturaleza y restauración o rehabilitación de áreas degradadas, y en general las actividades humanas interfieren en los componentes, patrones, procesos y funciones de los ecosistemas. La esencia del manejo es la toma de decisiones sobre diferentes estrategias y acciones alternativas, lo que implica predecir los posibles efectos de de tales alternativas sobre los ecosistemas y los recursos (Walter 1998). En este sentido, el manejo depende de la combinación del conocimiento científico y la experiencia práctica, no solo para tomar decisiones adecuadas, sino para monitorear y evaluar los resultados. Las prescripciones de manejo pueden ser consideradas como hipótesis de trabajo, y el resultado de su aplicación no es enteramente predecible (Kohm y Franklin 1997). Dado que el conocimiento científico es incompleto y que los sistemas que estudia la ecología son complejos, la incertidumbre y la inexactitud están siempre presentes en los datos, las inferencias y los modelos (Hilborn y Ludwig 1993, Hilborn y Mangel 1997). Esto ha llevado a la necesidad de plantear el enfoque de manejo adaptativo, esto es, un abordaje de las cuestiones del manejo de los ecosistemas y los recursos como un proceso de experimentación y aprendizaje continuos (Holling 1978, Walters 1986, Walters y Holling 1990). La interacción entre investigación ecológica y el monitoreo por un lado y la gestión y manejo por otro –esto es la aplicación de políticas, arreglos institucionales, prácticas de producción, conservación y restauración –en la interfase entre ecosistemas y sociosistemas (Jardel 2000)  es el elemento esencial del manejo adaptativo. Este es el único enfoque lógico bajo las circunstancias de incertidumbre y de generación continua de conocimiento, donde el manejo es diseñado para ampliar el aprendizaje y proveer la retroalimentación sistemática del monitoreo y la investigación con el manejo (Kohm y Franklin 1987). El enfoque de manejo adaptativo y la investigación ecológica de largo plazo están, en suma, estrechamente ligados (Franklin et al. 1990).

La investigación ecológica de largo plazo ha hecho contribuciones muy significativas al manejo de recursos naturales y la gestión ambiental. Al mismo tiempo, el estudio de problemas aplicados y de los efectos de las prácticas de manejo ha producido aportaciones importantes para el avance científico en ecología. Por ejemplo, el avance de la ecología de poblaciones ha estado ligado al estudio de problemas prácticos de aprovechamiento sustentable y conservación de especies (véase ejemplos en Reynolds et al. 2001), utilizando en muchos casos registros de captura –en el caso de la pesca y la caza –y observaciones continuas o experimentos de intervenciones de manejo –en el caso de la silvicultura. El entendimiento del efecto de perturbaciones y procesos como la regeneración y sucesión en ecosistemas forestales ha estado estrechamente vinculado a problemas prácticos de silvicultura, manejo del fuego y conservación de hábitat (Kohm y Franklin 1987). Los estudios experimentales de largo plazo en cuencas forestales –por ejemplo en sitios LTER como J.H. Andrews, Hubbard Brook o Coweeta (Bormann y Likens 1979, Swank y Vose 1994, Kohm y Franklin 1997) han permitido avances notables en el entendimiento de la dinámica de rodales, la productividad forestal, los procesos biogeoquímicos y los impactos del manejo –por ejemplo efectos de la corta y extracción de madera.

El manejo de los recursos naturales y la gestión ambiental son procesos sociales –en cuanto implican el alcance de objetivos socialmente establecidos y la organización de actividades humanas para alcanzarlos –que se realizan en la interfase de los ecosistemas y los sociosistemas (Jardel 2000). Las intervenciones humanas en los ecosistemas, genera cambios en su estructura, composición y funcionamiento de dichos sistemas ecológicos, cuyo entendimiento es necesario para diseñar y poner en práctica medidas efectivas de producción sustentable, conservación de hábitat y diversidad, mantenimiento de procesos esenciales para la generación de servicios ambientales, mitigación de impactos ambientales y restauración ecológica. Desde otra perspectiva, el estudio a largo plazo de las interacciones entre la sociedad y la naturaleza a través de las formas de manejo de los recursos, constituye un tema de investigación para la ecología humana (McDonnell y Pickett 1993).

Un aspecto de especial importancia es la vinculación de los sitios y grupos de investigación con los actores sociales y organizaciones que llevan a cabo el manejo de los recursos naturales. Los sitios propuestos para formar la Red Mex-LTER y muchos de los que potencialmente pueden integrarse a la Red en el futuro, se encuentran dentro de áreas protegidas y particularmente reservas de la biosfera, donde la vinculación de la investigación con la solución de problemas de conservación, restauración, producción y desarrollo social es un objetivo explícito (Halffter 1984, Jardel 1990). El diseño de estudios ecológicos de largo plazo relacionados con problemas regionales o locales de manejo y conservación, y la comparación entre diferentes sitios puede generar tanto resultados prácticos como contribuciones significativas al conocimiento ecológico.

Relevancia

La relevancia de esta área temática se deriva del hecho de que la investigación ecológica de largo plazo está estrechamente vinculada con la gestión ambiental y el manejo de recursos naturales (Franklin et al. 1990). Así mismo, esta área temática cumple un importante papel en la vinculación de las otras áreas en la aplicación práctica del conocimiento ecológico.

Los instrumentos de gestión ambiental y manejo de recursos naturales requieren de la investigación ecológica de largo plazo como fuente de información y conocimiento, como base para el desarrollo de modelos de los efectos de las intervenciones humanas sobre patrones y procesos de los ecosistemas, como referencia y control experimental desde un enfoque de manejo adaptativo (Walters 1986, Walters y Holling 1990), y como medio de monitoreo y evaluación. Por ejemplo, las evaluaciones de impacto ambiental requieren del entendimiento de los efectos de perturbaciones antropogénicas sobre las funciones de los ecosistemas, a diferentes escalas espaciales y temporales, y los resultados de investigación ecológica de largo plazo pueden proveer modelos útiles para tales evaluaciones, mientras que los sitios de estudio funcionan como áreas de referencia o controles experimentales. Para el ordenamiento territorial, que es otro instrumento de gestión ambiental ampliamente utilizado, es fundamental caracterizar patrones del paisaje y entender su dinámica de cambio a través del tiempo y en áreas extensas. En el caso de los servicios ambientales (Daily 1997), tales como la captura de carbono, la protección de cuencas o la producción de agua, que se derivan de procesos y funciones de los ecosistemas como los flujos de energía y materia, es necesario contar con la referencia de estudios a largo plazo y actividades de monitoreo sobre temas tales como el movimiento del agua, carbono y nutrientes, la productividad primaria o las condiciones del clima. En el manejo de áreas protegidas, la observación continua de la biodiversidad y de poblaciones de especies clave, es esencial para evaluar la efectividad de las medidas de conservación. El aprovechamiento sustentable de pesquerías o de bosques las observaciones de largo plazo, son indispensables para predecir y evaluar los efectos de la extracción de los recursos sobre las poblaciones utilizadas y las condiciones de los ecosistemas de donde provienen. La selección de indicadores adecuados para evaluar las condiciones ambientales (Dale y Beyeler 2001, Andreasen et al. 2001), requiere también de los resultados de los estudios de largo plazo.

El área temática de definición de criterios para el manejo y conservación de ecosistemas integra prácticamente la aplicación de todas las otras áreas temáticas y líneas de monitoreo planteadas para la Red Mex-LTER. Un propósito importante de la red es generar información, conocimientos y modelos que permitan definir principios, criterios, normas e indicadores aplicables a la gestión ambiental y al manejo de los recursos naturales.

Métodos y variables

Los problemas de manejo son muy variados y esto implica una gran diversidad de temas y técnicas de estudio. En términos generales, las líneas particulares de investigación de esta área temática son las siguientes:

a) Identificación de problemas de manejo y conservación a través de la descripción de los usos actuales e históricos de los sitios de estudio y sus condiciones actuales de manejo. Caracterización de los sistemas de producción y prácticas de manejo en los sitios de estudio.

b) Evaluación de los impactos ambientales y efectos ecológicos de las intervenciones de manejo. Diseño de sistemas de indicadores para el monitoreo y evaluación de las actividades de manejo y sus efectos ecológicos, estableciendo vínculos con las otras áreas temáticas y líneas de monitoreo. Registro sistemático de los indicadores.

c) Puesta en marcha de estudios experimentales de largo plazo sobre métodos y prácticas de manejo. Los temas pueden ser seleccionados de acuerdo a problemas relevantes, vigentes y pertinentes para las regiones donde se ubican los sitios de investigación, y pueden establecerse estudios comparativos con otros sitios LTER de México y otros países. Por ejemplo, algunos estudios experimentales en proceso en los sitios propuestos se han centrado en problemas como efectos de los desmontes agrícolas en cuencas (Chamela-Cuixmala), efectos de incendios forestales y quemas prescritas (Sierra de Manantlán, Zoquiapan) y efectos del pastoreo (Mapimí, Manantlán).

d) Aplicación de conceptos, información, conocimientos, técnicas, indicadores, principios y criterios generados a través de las diferentes áreas temáticas al diseño, planificación y evaluación del manejo de ecosistemas. Este tipo de actividades pueden integrarse a través de seminarios y talleres en los sitios de investigación y entre sitios, en el marco del enfoque de red y trabajo en colaboración que es parte de la filosofía de las redes de investigación ecológica de largo plazo.

Infraestructura

Las necesidades de infraestructura de campo y laboratorio incluye componentes que ya han sido señalados para otras áreas temáticas y líneas de monitoreo: sitios con la protección adecuada para asegurar que las parcelas permanentes, estaciones de medición u observación y experimentos de campo puedan mantenerse a largo plazo, equipo de cómputo y software, sistemas de información geográfica, bases de datos, y equipo especializado cuyas características varían de acuerdo a los temas particulares de estudio.

El establecimiento y mantenimiento de los sitios de investigación implica una estrecha vinculación con instituciones responsables del manejo de las áreas, propietarios de estas (comunidades, ejidos, particulares), organizaciones de productores, etc.  El desarrollo de estudios experimentales requiere en la mayoría de los casos acuerdos y permisos de los responsables de las áreas, y puede requerir permisos específicos para proyectos que implican manipulaciones experimentales e intervenciones de manejo, de acuerdo con la legislación vigente.