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Cómo la Ciencia del Clima Está Expandiendo la Escala de la Investigación Ecológica

Las herramientas desarrolladas para la ciencia del clima pueden ayudar a los investigadores a predecir los dipolos ecológicos: los efectos contrastados del clima en poblaciones separadas por miles de kilómetros.

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This is an authorized translation of an Eos article. Esta es una traducción al español autorizada de un artículo de Eos.

Los investigadores desde hace tiempo saben sobre los dipolos climáticos: facetas opuestas en los patrones de temperatura y precipitación que se sincronizan a lo largo de grandes distancias. El fenómeno del Niño, por ejemplo, tiende a traer lluvias al sur de los Estados Unidos y sequía al noroeste del Pacífico. Ahora, los investigadores creen que también existen dipolos ecológicos: efectos contrastantes de los dipolos climáticos en poblaciones de plantas o animales separados miles de kilómetros.

En un estudio reciente, publicado en Tendencias en Ecología y Evolución (en inglés Trends in Ecology and Evolution), los investigadores sugieren que los ecologistas pueden utilizar herramientas de la ciencias del clima para estudiar de qué manera la variabilidad climática se manifiesta en señales ecológicas a escala continental.

“Los científicos del clima tienen un conjunto de herramientas con las que pueden observar la variabilidad y0 cambios en el espacio y el tiempo, y ahora podemos adoptar estas mismas metodologías y plantearnos cómo capturar esas dinámicas para respuestas ecológicas,” dijo Benjamin Zuckerberg, profesor asociado de la Universidad de Wisconsin-Madison y el autor líder de esta nueva investigación. “Básicamente consiste en tratar las observaciones biológicas, por ejemplo, pájaros y plantas, de la misma manera que los climatólogos tratan las observaciones de la temperatura y la lluvia.”

Los ecologistas saben desde hace tiempo que las plantas y los animales responden a los cambios regionales en el clima, incluidos los cambios relacionados con los dipolos climáticos. Los científicos que rastrean las aves canoras migratorias, por ejemplo, han descubierto que cuando un giro positivo desde el Atlántico Norte trae un clima más cálido a los Estados Unidos, las aves migratorias llegan a principios de la primavera.

Según los autores del estudio, algunas de las evidencias que mejor respaldan la correlación entre los dipolos climáticos y los ecológicos provienen de las especies marinas. La fase del Dipolo del Océano Indico (DOI), un cambio en las temperaturas de la superficie del mar llamadas el “Niño índico” que afecta la posición del límite norte de las aguas frías del Antártico, se correlaciona con el éxito de reproducción de los pingüinos rey. Las poblaciones de pingüinos tienden a disminuir cuando el agua cálida asociada a un DOI positivo empuja el límite (donde las presas de los pingüinos se reúnen) alejándolos de sus colonias y forzando a los pingüinos a viajar más lejos y a mayores profundidades para conseguir su alimento.

El Ascenso de la Ciencia Ciudadana

Hasta hace poco, los ecólogos no siempre podían ver lo que estaba sucediendo del otro lado de la balanza (estas facetas opuestas). Según Zuckerberg, esto se debe a que históricamente los datos ecológicos se han colectado y analizado a escalas espaciales más pequeñas que los datos climáticos y meteorológicos.

“Para responder preguntas muy específicas de ecología, durante poco tiempo solemos recoger datos de un número pequeño de especies en algunos acres de tierra” dijo Zuckerberg. “Pero ahora estamos rompiendo barreras, en el sentido de que somos capaces de colectar datos ecológicos a una escala que iguala lo que los meteorólogos y climatólogos han estado haciendo durante los últimos 50 años o más.”

Zuckerberg les da crédito a los ciudadanos científicos por proporcionar a los ecólogos los datos necesarios para estudiar las conexiones entre la variabilidad climática y las poblaciones a escala continental. Señala plataformas como USA National Phenology Network (Red Nacional de Fenología de los Estados Unidos) que rastrea los cambios estacionales en plantas y animales con la ayuda de miles de naturalistas aficionados. Otra plataforma que ha colaborado es eBird de la Universidad de Cornell, la cual es uno de los proyectos de ciencia ciudadana mas grandes en el mundo. La plataforma ha colectado más de 500 millones de observaciones de pájaros, hechas por observadores de aves de todo el planeta. El Laboratorio de ornitología de Cornell utilizó las observaciones para crear mapas de migración de mas de 600 especies de aves en el hemisferio occidental. Ambas plataformas ponen a disposición los datos recolectados a los investigadores, educadores, a las entidades encargadas de proteger y administrar los recursos naturales y por supuesto para el público en general.

Para Zuckerberg, ahora que los investigadores pueden acceder a los datos y usar herramientas que han sido perfeccionadas por investigadores del clima, pueden comenzar a pensar en la sincronicidad ecológica en poblaciones separadas por miles de kilómetros.

El Cambio Climático Complica las Predicciones

“La idea de los dipolos ecológicos es el avance conceptual clave de este estudio” menciona Kevin Rose, profesor asistente del Instituto Politécnico Rensselaer de Troy en Nueva York, quien no estuvo involucrado en el estudio. “Este artículo prepara el camino; un dipolo ecológico es esto y así es como lo cuantificamos.”

Esto es lo que Zuckerbeg y sus colegas planean hacer ahora: probar sus hipótesis en estudios futuros observando las relaciones entre la migración de aves, la producción de semillas y variabilidad climática.

Predecir los dipolos ecológicos, o la falta de ellos, es una herramienta fundamental para los conservacionistas y las entidades encargadas de administrar y conservar los recursos naturales. Si las poblaciones distantes se sincronizan, especies enteras pueden ser vulnerables a brotes de enfermedades, pestes o a condiciones climáticas extremas como inundaciones o sequías. Si no están sincronizados, los administradores pueden concentrar sus recursos en las poblaciones vulnerables del lado opuesto del dipolo. Entender cómo las poblaciones responderán a cambios en el clima es lo mas importante en la era del cambio climático.

Un ejemplo son los pingüinos rey: a medida que las aguas del océano se han calentado en las ultimas décadas, al menos 900.000 pingüinos rey han desaparecido de la Isla de Cochons, una isla volcánica asentada entre Antártica y Madagascar, y que es el hogar del grupo de aves más grande. Los investigadores predicen que si la tendencia del calentamiento continua, la población de pingüinos rey puede descender a la mitad a finales de este siglo.

El cambio climático también esta influenciando la magnitud, predictibilidad, e incluso la ubicación de los dipolos climáticos. “Un mundo en calentamiento definitivamente alterará estos dipolos climáticos en el futuro. Algunos de estos cambios regulares y predecibles en el sistema climático, como el Niño y la Oscilación del Atlántico Norte, se están volviendo más variables, fortaleciéndose en magnitud y en algunos casos cambiando”, según Zuckerberg “Pensar en cómo las especies responderán a una variabilidad cambiante es uno de los retos más grandes que tenemos.”

—Kate Wheeling (@katewheeling), Escritora de ciencia

This translation was made possible by a partnership with Planeteando. Esta traducción fue posible gracias a una asociación con Planeteando. Traducción Sofía Barragán Montilla (@AlleBlack) de @GeoLatinas y Edición de Alejandra Ramírez de los Santos (@alerasant).

Citation: Wheeling, K. (2020), Cómo la ciencia del clima está expandiendo la escala de la investigación ecológica, Eos, , https://doi.org/10.1029/. Published on 22 July 2020.
Text © 2020. The authors. CC BY-NC-ND 3.0
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