Estabilidad y funcionamiento del ecosistema

La capacidad de los ecosistemas para resistir y recuperarse de las perturbaciones, y cómo su biodiversidad sustenta los procesos que los mantienen, son cuestiones centrales para comprender un mundo en constante cambio.

Definition

La estabilidad y el funcionamiento del ecosistema se refieren a la capacidad de un ecosistema para mantener sus procesos y recuperarse de las perturbaciones, y cómo la diversidad y los rasgos de sus organismos rigen esos procesos.

Scope

Este tema abarca la estabilidad, la resiliencia y el funcionamiento de los ecosistemas: la distinción entre resistencia, resiliencia y estabilidad ingenieril versus ecológica; la relación entre la biodiversidad y el funcionamiento del ecosistema; los rasgos funcionales y la redundancia; los estados estables alternativos y los cambios de régimen; y la provisión de servicios ecosistémicos. Trata cómo la diversidad influye en la productividad y la estabilidad y cómo los ecosistemas responden a las perturbaciones.

Core questions

• ¿Qué significan la resistencia y la resiliencia para los ecosistemas?
• ¿Cómo influye la biodiversidad en la productividad y estabilidad del ecosistema?
• ¿Qué son los estados estables alternativos y los cambios de régimen?
• ¿Cómo proporcionan los ecosistemas los servicios de los que dependen los humanos?

Key theories

Resiliencia y estados estables alternativos

Holling distinguió la resiliencia —la capacidad de absorber perturbaciones y reorganizarse manteniendo la función— de la estabilidad local, y demostró que los ecosistemas pueden poseer múltiples estados estables separados por umbrales a través de los cuales pueden cambiar abruptamente.

Biodiversidad y funcionamiento del ecosistema

Los experimentos muestran que una mayor diversidad de especies y funcional tiende a aumentar la productividad y estabilizar los procesos del ecosistema a través de efectos de complementariedad y seguro, aunque la fuerza de la relación varía.

Mechanisms

La estabilidad surge de cómo un ecosistema responde a las perturbaciones: la resistencia es el grado en que los procesos permanecen inalterados, mientras que la resiliencia es la tasa y la capacidad de recuperación. La diversidad puede mejorar el funcionamiento cuando las especies utilizan los recursos de manera complementaria o cuando algunas son más productivas, y puede estabilizar las propiedades agregadas a través del efecto de seguro, mediante el cual un conjunto variado de especies amortigua la función a medida que cambian las condiciones. Las fuertes retroalimentaciones no lineales pueden crear umbrales donde un pequeño estrés adicional cambia el sistema a un estado contrastante que resiste el retorno.

Clinical relevance

Estos conceptos sustentan la valoración y gestión de los servicios ecosistémicos, la evaluación de cómo la pérdida de biodiversidad amenaza la fiabilidad del ecosistema y la anticipación de cambios de régimen como la eutrofización de lagos o el colapso de arrecifes de coral. Este es un contexto educativo, no una prescripción de gestión.

History

Un largo debate sobre si la complejidad engendra estabilidad fue replanteado por el trabajo teórico de May en la década de 1970 y el concepto de resiliencia de Holling en 1973. Los experimentos de biodiversidad-funcionamiento-ecosistémico liderados por Tilman, Naeem y otros en la década de 1990 llevaron la cuestión al campo, y el pensamiento de resiliencia se convirtió en un marco para la gestión de sistemas socioecológicos.

Debates

¿La diversidad engendra estabilidad?

Si los ecosistemas más diversos son inherentemente más estables fue cuestionado después de que May demostrara que los sistemas complejos aleatorios pueden ser menos estables; conciliar la teoría con los experimentos que encuentran que la diversidad estabiliza la función agregada sigue siendo un área activa.

Key figures

• C. S. Holling
• Robert May
• David Tilman
• Shahid Naeem

Seminal works

• holling1973
• tilman1997
• chapin2011

Frequently asked questions

¿Cuál es la diferencia entre resistencia y resiliencia?

La resistencia es cuánto un ecosistema permanece inalterado cuando es perturbado, mientras que la resiliencia es cuán rápida y completamente se recupera después; un ecosistema puede ser alto en uno y bajo en el otro.

¿Qué es un cambio de régimen?

Un cambio de régimen es una reorganización abrupta, a menudo persistente, de un ecosistema a un estado diferente, como un lago claro que se vuelve turbio, que ocurre cuando se cruza un umbral y es difícil de revertir.