El cambio climático también afecta a las semillas

El cambio climático también afecta a las semillas

¿Sabía que de 1880 a 2012 la temperatura mundial aumentó 0,85 °C, que los océanos se han calentado, las cantidades de nieve y hielo han disminuido y el nivel del mar ha subido aproximadamente 19 cm durante los últimos cien años? Aunque esta información es alarmante, los datos recogidos por la docente Sofia Basto, de la Facultad de Ciencias de la Pontificia Universidad Javeriana, exponen una realidad insospechada sobre uno de los componentes de los ecosistemas que pasan inadvertidos para muchos y, por lo mismo, se encuentran menos estudiado: las semillas.

Esta bióloga dedicada al estudio del banco de semillas –aquellas viables que no han germinado y que se acumulan sobre el suelo, debajo de la capa de hojas que lo recubre o de su superficie– y su comportamiento, logró identificar los efectos del cambio climático en el número de semillas y de especies bajo la tierra y sus implicaciones en la capacidad de recuperación de los ecosistemas.

Basto realizó sus estudios de doctorado en Ciencia Animal y Vegetal en la Universidad de Sheffield, Inglaterra, con una beca otorgada por la Unión Europea para estudiantes de América Latina y con el apoyo de la Javeriana. Así evidenció los graves efectos que tienen diferentes disturbios generados por los humanos en los bancos de semillas. Una de sus investigaciones se llevó a cabo a través de experimentos para evaluar los efectos del cambio climático en la cantidad de lluvias , hallazgo que fue publicado en una de las revistas del grupo Nature con el fin de llamar la atención ante este inminente problema global. Su investigación más reciente, Severe effects of long-term drought on calcareous grassland seed banks, se publicó el pasado mes de febrero en la revista npj Climate and Atmospheric Science.

La investigadora encontró que la sequía, ocasionada por el cambio climático, reduce el número de semillas y de especies presentes en el suelo. Esto significa que en caso de sufrir eventos climáticos devastadores las semillas no restituirán la vegetación adulta, lo cual es alarmante teniendo en cuenta que “estos bancos son reservorios de biodiversidad que mantienen el equilibrio en los ecosistemas”.

El proyecto investigativo terminó de consolidarse durante una conversación con el ecólogo y experto en cambio del clima Philip Grime, quien le comentó a Basto sobre un hallazgo en las especies de pastos que analizaba. Según sus resultados de investigación, aquella vegetación era resistente al cambio climático porque no evidenciaba alteraciones en sus parcelas; sin embargo, posteriormente se dio cuenta de que este mismo estudio, hecho a escalas de análisis más pequeñas, mostraba que “algunas especies se movían de las áreas más profundas del suelo a las más superficiales y viceversa”, recuerda Basto, lo que significaba que las condiciones del cambio climático sí afectaban de alguna u otra forma a la vegetación.

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Parcelas del experiemento del profesor Grime, en Inglaterra, donde Sofía Basto realizó su investigación.

Con esta información, la colombiana consideró que algo similar podría estar ocurriendo con las semillas y que probablemente los estudios a gran escala y a corto plazo habrían estado sesgados debido al poco tiempo de análisis que tenía cada uno. Por eso,  retomó el proyecto preliminar que uno de sus colegas había hecho en 1998 sobre el estudio de las semillas en las parcelas del experimento de Grime, el cual no evidenció efectos adversos ocasionados por las alteraciones del clima en condiciones de sequía y humedad.

“El experimento del profesor Grime fue instalado en 1994 en parcelas en las que se estudia el efecto de la sequía, del incremento de las precipitaciones en verano y del aumento de la temperatura en la vegetación, en comparación con parcelas que no han recibido manipulación del cambio climático”, dice Basto.

Esta investigación de la docente javeriana inició en 2008. Para ese momento, las parcelas de un pastizal calcáreo cerca de la ciudad de Buxton (Inglaterra) ya llevaban 14 años desde su montaje, ya que, al tratarse de una evaluación a largo plazo, los resultados obtenidos son mucho más robustos y las conclusiones, basadas en mejores evidencias. “Fui muy afortunada al encontrar un proyecto en el que se ha simulado el cambio climático por más de una década. Precisamente, por esta razón logré evidenciar que las respuestas de las semillas ocurren a un ritmo más lento del que los estudios a corto plazo permiten identificar”, explica Basto.

El primer paso para estudiar los efectos del cambio climático en los bancos de semillas fue empaparse de literatura científica y hallar los vacíos, hasta ahora no descubiertos, sobre conocimiento de las semillas. Posteriormente realizó el trabajo de campo.  Según cuenta: “Establecí subparcelas al interior de las áreas experimentales y, al azar, tomé 10 muestras de suelo en cada una de ellas, luego las dividí en intervalos de 2 cm y medí la profundidad del suelo en cada punto de muestreo para así analizar el posible efecto de su variación en la respuesta del banco de semillas frente a las alteraciones en las precipitaciones; en otras palabras, para identificar la profundidad en la que se encontraban las especies y cuáles se estaban moviendo en respuesta al cambio climático”, añade.

Luego, Basto tomó las 524 muestras recolectadas y debidamente marcadas según su profundidad del suelo  y parcela de origen (sequía, exceso de precipitación y condición ambiental natural), las tamizó y extendió en una capa de uno a tres milímetros de grosor sobre las bandejas de germinación, las cuales contenían turba previamente humedecida. También identificó y registró las plántulas que germinaron a partir de las muestras de suelo.

El proceso de análisis lo realizó a partir de una comparación entre las especies de semillas y su abundancia en las parcelas sometidas a sequía y exceso de lluvia, con las que se encontraban bajo condición ambiental natural. Con esta información fue posible notar que el número de especies y de semillas en suelos secos, ocasionados por el cambio climático, sufrió una reducción significativa respecto a las semillas presentes en suelos bajo condición ambiental natural. Por otro lado, la presencia de semillas en suelos sometidos a un exceso de lluvias no fue afectada.

Así lucían los bancos de semillas
Imagen de los especímenes vegetales analizados durante la fase de emergencia de plántulas.

Es decir, “que llueva más durante el verano no va a generar un cambio ni en la vegetación ni en el banco de semillas, pero, por el contrario, si se presenta la sequía, los efectos son más severos en el banco que en la vegetación”, dice Basto.

Esta investigación duró dos meses durante el proceso de recolección de muestras, tres en el procesamiento del material, nueve en el registro de la emergencia de las plántulas y un semestre en el análisis y escritura del artículo científico. Así, la colombiana evidenció que las semillas no seguían el mismo patrón de respuesta y resistencia de la vegetación ante el cambio climático que indicaba Grime y que sí eran afectadas por la sequía.

A pesar de que esta investigación se realizó en territorio europeo y las condiciones del suelo difieren del colombiano, la docente considera que estos hallazgos permiten la formulación de nuevas preguntas de investigación con las cuales será posible ahondar en los efectos de cambio climático en las semillas. Basto también reconoce que es necesario entender las causas del problema hallado, es decir, si la sequía está afectando la producción de semillas, la germinación, dañando sus mecanismos de reparación o si está causando un daño directo a sus estructuras. Además, señala que este proyecto es importante ya que presenta resultados de investigación a partir de experimentos de largo plazo, lo cual debe, según ella, servir de referente para la implementación y financiación de actividades de investigación de largo aliento que arrojarán resultados mucho más sólidos.

“Nosotros tenemos una limitación y es que hacemos estudios concretos de uno o un par de años, pero los procesos biológicos son muy complejos y se requiere evaluarlos durante periodos de tiempo más largos para que, en el caso específico de las semillas, se logre incorporar los resultados de las investigaciones en los modelos que predicen la frecuencia e intensidad de la sequía en el escenario del cambio climático y mejorar su capacidad de predecir sus consecuencias”, reconoce.

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Sofía Basto, docente javeriana, durante el trabajo de campo de su investigación.

Por último, esta investigación realizada en Inglaterra hace un llamado a las instituciones públicas y privadas, académicos, universidades, tomadores de decisiones y a la ciudadanía para tomar conciencia sobre lo que está ocurriendo con los ecosistemas destinados a conservación, especialmente aquellos que hacen parte de la biodiversidad y riqueza nacional pero que, paulatinamente, pueden llegar a ser transformados por las condiciones adversas del cambio climático.

De igual forma, es un llamado a reflexionar sobre qué tanto conocemos sobre la capacidad que tienen los ecosistemas colombianos para recuperarse frente al cambio climático, como también a reconocer que aunque los banco de semillas mantienen la diversidad genética y las especies, permite la recuperación de la vegetación después de los disturbios y  reduce el riesgo de extinción de las plantas, podría estar siendo severamente afectado por el cambio climático y, con ello, incrementando la vulnerabilidad de los ecosistemas.

Amazon Fish, el reto de consolidar la riqueza acuática de la Amazonía

Amazon Fish, el reto de consolidar la riqueza acuática de la Amazonía

Imagine que navega en una canoa por el río Caquetá, que siente humedad porque está a 27 Cº pero eso no le afecta por lo impactante e inmenso del paisaje amazónico. A su izquierda, un mono tití salta de palmera en palmera haciendo que una rana dardo, de color azul, caiga al suelo mientras que a su derecha delfines rosados se mezclan entre el agua con el atardecer de un día soleado. Magnífico, ¿no?

Probablemente esta escena es una de las tantas que se reproducen diariamente en la selva amazónica, el bosque tropical más extenso del mundo y el hogar del 20% de las especies de plantas del planeta. De ahí que sea catalogada una de las siete maravillas naturales por la fundación New 7 Wonders y motivo de estudio del profesor javeriano Javier Maldonado, un apasionado por la exploración de los peces de agua dulce distribuidos en la región neotropical.

Con más de 20 años de experiencia en investigación ictiológica, este doctor en ciencias biológicas se propuso, junto a profesionales de siete países de Latinoamérica y Europa, construir la base de datos más grande y robusta de información sobre biodiversidad de peces de agua dulce en la cuenca del Amazonas. Un reto en términos de envergadura, teniendo en cuenta que la extensión del ‘Pulmón del  mundo’ supera los seis millones de kilómetros cuadrados y conserva aproximadamente el 15% de todas las especies de peces de este tipo.

“Uno de los objetivos que queremos abordar en el proyecto es llenar los vacíos de información a través de expediciones en diferentes partes de la cuenca amazónica. La idea es que todos los datos que colectamos se pongan a disposición para todos los procesos de toma de decisión en términos de recursos hidrobiológicos del Amazonas”, indica Maldonado.

Los investigadores del proyecto, durante una de sus múltiples salidas de campo a la Amazonía.
Los investigadores del proyecto, durante una de sus múltiples salidas de campo a la Amazonía.

El proyecto inició en 2015 luego de que ERANetLac, una asociación birregional en Ciencia, Tecnología e Innovación de la Unión Europea (UE), evaluara y aprobara por un periodo de tres años la iniciativa del colombiano: Amazonian fishes and climate change.

¿El resultado? La creación de uno de los proyectos de colaboración trasnacional más importantes de Suramérica; en esta iniciativa participan, además de Colombia, Brasil, Venezuela, Bolivia, Perú, Ecuador, Francia y Bélgica, países que trabajan en el levantamiento de información sobre los peces de agua dulce de la cuenca del Amazonas. Con esta información será posible, por ejemplo, realizar análisis sobre el efecto en la distribución de las especies de peces tendiendo en cuenta algunos de los escenarios de cambio climático propuestos para 2050 y 2080.

“Con todos los datos que tenemos actualmente, sabemos que, en términos de peces, el territorio menos conocido en toda la cuenca amazónica es el colombiano, así que lo que hacemos es ir a campo para llenar esos vacíos identificados por medio de expediciones a sitios donde nadie ha ido a colectar peces”, señala Maldonado.

¿Quiénes integran el proyecto?

El Instituto de Investigación para el Desarrollo (IRD), de Francia; el Museo de Historia Natural y la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, de Perú; el Instituto Real de Ciencias Naturales, de Bélgica; y la Unidad de Ecología y Sistemática (UNESIS), de la Pontificia Universidad Javeriana, en representación de Colombia, conforman el consorcio coordinador del proyecto que, adicionalmente, cuenta con diversas instituciones colaboradoras en Colombia, Brasil, Ecuador y Estados Unidos.

La Pontificia Universidad Javeriana ha recibido varias reuniones del proyecto Amazon Fish.
La Pontificia Universidad Javeriana ha recibido varias reuniones del proyecto Amazon Fish.

Luego de dos años y medio de trabajo, el grupo de Amazon Fish ha registrado alrededor de 2.300 especies de peces a través de la revisión de 14.000 localidades geográficas, 500 referencias bibliográficas, colecciones y bases de datos alrededor del mundo, y también por diferentes expedicionesa varios sectores del Amazonas en Colombia, Brasil y Perú. Según la fundación WWF, una de cada diez especies conocidas en la Tierra vive en el Amazonas.

“Aún queda una tarea enorme con el fin de llenar los vacíos de información persistentes en ríos aún no explorados”, menciona Maldonado, ecólogo y zoológo.

En ese sentido, el pasado jueves 18 de enero el rumbo de Amazon Fish tomó una nueva dirección luego de que el presidente colombiano, Juan Manuel Santos, y el ministro de Medio Ambiente, Luis Murillo, invitaran al investigador javeriano a Puerto Nariño a firmar un acuerdo de entendimiento con el fin de coordinar esfuerzos para cumplir con esta titánica tarea por un periodo de cinco años. Todo esto, en el marco de la declaración de los Lagos de Tarapoto como nuevo sitio RAMSAR en Colombia.

“Estos proyectos de protección medioambiental no solo nos permiten identificar y proteger las especies de agua dulce en el Amazonas, sino también garantizar un equilibrio en el ecosistema”, indicó Santos durante la firma.

El acuerdo se centró en cuatro puntos específicos: el desarrollo de programas para mejorar las condiciones de los recursos hidrobiológicos de la cuenca Amazónica, la creación de estrategias para el manejo y conservación de peces de agua dulce, la promoción de la investigación a través del programa Amazon Fish y, finalmente, el desarrollo de talleres y espacios de análisis sobre la conservación de la biodiversidad íctica de la Amazonía.

Acompañado de Luis F. Murillo, ministro de Medio Ambiente (izq.), y del presidente Juan Manuel Santos (centro), el profesor Javier Maldonado firmó en Puerto Nariño el acuerdo de entendimiento entre el Gobierno colombiano y las partes que integran el proyecto Amazon Fish.
Acompañado de Luis F. Murillo, ministro de Medio Ambiente (izq.), y del presidente Juan Manuel Santos (centro), el profesor Javier Maldonado firmó en Puerto Nariño el acuerdo de entendimiento entre el Gobierno colombiano y las partes que integran el proyecto Amazon Fish.

En ese sentido, esta firma no solo ratifica que la cuenca del Amazonas contiene la mayor biodiversidad de peces de agua dulce en la tierra y que el conocimiento sobre su distribución es poca, sino que garantiza la consolidación de la información de ambas partes en la base de datos de Amazon Fish para que, así, “el proyecto pueda proveer los datos e información que estamos generando para la toma de decisiones del Ministerio de Ambiente”, de acuerdo con Maldonado.

La Dirección de Bosques, Biodiversidad y Servicios Ecosistémicos y la Dirección de Gestión Integral del Recurso Hídrico del Ministerio son las instancias encargadas de adoptar las medidas necesarias para asegurar la protección de las especies.

Así que cuando piense en peces ya no serán la trucha, la mojarra o el bagre los que lleguen primero a su mente, sino la gran variedad de especies propias del territorio que, sin saberlo, hacen parte de la riqueza biológica del país, y que con este proyecto serán cada vez más visibles y protegidas.

Hidroeléctricas en la Amazonía, una amenaza para la cuenca

Hidroeléctricas en la Amazonía, una amenaza para la cuenca

De las 142 hidroeléctricas –funcionando o en construcción- en los ríos amazónicos que nacen en la cordillera de Los Andes, ninguna se encuentra en los ríos colombianos Caquetá o Putumayo. De las 160 que están planeadas, solo una se considera construir en el Caquetá.

Esta es una buena noticia para el país, dice el ecólogo Javier Maldonado-Ocampo, experto en peces de agua dulce, profesor del departamento de Biología de la Pontificia Universidad Javeriana y coautor del artículo científico publicado hoy en la última edición de la revista de acceso abierto Science Advances, titulado Fragmentation of Andes-to-Amazon connectivity by hydropower dams.

El dorado (Brachyplatystoma rousseauxii), un bagre que recorre alrededor de 8.000 kilómetros por aguas amazónicas, siendo reconocido como el que hace la mayor migración a nivel de agua dulce en el mundo, es uno de los peces perjudicados con la construcción de estas represas. Como él son muchas las especies que se ven afectadas, incluyendo las comunidades indígenas y campesinas de la cuenca amazónica que viven de la pesca y otros servicios de los ríos. El dorado es uno de los peces más importantes para las pesquerías comerciales de la cuenca.

Durante las migraciones anuales de peces, los indígenas del río Caquetá pescan en los rápidos. /Sandra Bibiana Correa
Durante las migraciones anuales de peces, los indígenas del río Caquetá pescan en las aguas rápidas. /Sandra Bibiana Correa


Sí generan energía, ¿pero a costa de qué?

Los investigadores estudiaron ocho de los ríos más importantes de la región. Las represas, dice el estudio, alteran el hábitat de las especies de peces y crean insalvables barreras para su movimiento a través de los ríos.

Concluyen que el desarrollo hidroenergético tiene consecuencias que rompen la conectividad de la biodiversidad entre los Andes y el Amazonas, y esa interrupción hace que el flujo del río ya no sea natural. “Como se corta, se afecta la temperatura del río y los cambios de temperatura son muy importantes para la supervivencia de las larvas de los peces migratorios”, explica Maldonado.

Los ocho ríos amazónicos del estudio
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Se afecta también lo que Maldonado llama “el pulso natural del río”, que se refiere a épocas de inundaciones y aguas bajas porque ya no se presentan de manera natural sino que dependen de que una determinada hidroeléctrica, según la demanda de energía a producir, abra o cierre sus compuertas para dejar pasar el agua y generar energía. “Se pierde el pulso natural de inundación, lo cual afecta toda la diversidad acuática y todos los sistemas de sobrevivencia de las comunidades amazónicas que dependen del plano de inundación”.

Las represas también influyen en el flujo natural de los sedimentos del rio, “que son los que le dan la riqueza al agua, los que nutren los planos de inundación”, continúa Maldonado. “Si hay una retención tan alta de sedimentos, aguas abajo no llegan y todos estos sistemas ricos en nutrientes ya no lo serán, con las graves consecuencias a nivel de todos los componentes de la biodiversidad y los servicios que prestan a las comunidades para agricultura, para pesca, para todo”.

Las represas en los ríos de la Amazonía andina generalmente desvían a distancias de varios kilómetros todo el caudal del agua. /Elizabeth Anderson
Las represas en los ríos de la Amazonía andina generalmente desvían a distancias de varios kilómetros todo el caudal del agua. /Elizabeth Anderson


El camino navegado por la investigación

“La huella del desarrollo de hidroeléctricas en la región Andino-Amazónica ha sido drásticamente subestimada”, dice el estudio, señalando que el número de represas encontradas en el mapa es casi dos veces mayor a lo reportado previamente.

Si bien no se trata de una investigación basada en salidas de campo, los científicos usaron varias metodologías para recabar información de fuentes confiables, y con ojo detectivesco analizaron los datos: algunos parcialmente eran de libre acceso como la información de los países sobre sus proyectos hidroeléctricos (localización, capacidad de generación de energía, altura de la presa). Luego, con el listado completo , los mapearon en la red hídrica de la región Andino Amazónica apoyados en la plataforma HydroSHEDS, y de esta forma calcularon el Índice de Conectividad Dendrítica (DCI, por sus siglas en inglés), que en últimas es el que les permitió determinar el porcentaje de fragmentación de las cuencas analizadas bajo dos escenarios de desarrollo hidroenergético, el actual y el futuro.

En entrevista con Pesquisa Javeriana, la autora principal del artículo, la ecóloga Elizabeth Anderson, codirectora del Instituto Tropical de Conservación y profesora asistente del Departamento de Tierra y Ambiente de la Universidad Internacional de Florida, con sede en Miami, dijo que el estudio presenta “una perspectiva regional sobre la transformación de ríos por el desarrollo hidroeléctrico en la región Andino-Amazónica. La escala grande del estudio fue un gran desafío, especialmente el reto de conseguir y unir información de cinco países: Colombia, Ecuador, Perú, Bolivia, y Brasil”.

No obstante, como estas iniciativas son de trabajo colaborativo en donde constantemente se buscan alianzas estratégicas para el caso de la información y los datos de los peces distribudos en la región, el proyecto Amazon Fish, que construye la base de datos más completa sobre biodiversidad de peces dulceacuícolas para toda la cuenca del Amazonas, liderado en Colombia por la Universidad Javeriana, alimentó el estudio con todos los datos disponibles a la fecha.


¿Qué ha salvado a la Colombia amazónica?

Son dos razones, de acuerdo con Maldonado: “El mayor desarrollo hidroenergético del país ha estado enfocado en la cuenca del Magdalena-Cauca, pero es muy probable que, como ya está colapsada, se voltee la mirada hacia sitios como el Caquetá y el Putumayo. Pero también porque era zona roja, con presencia del conflicto armado”.

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Los ríos Caquetá (izq., foto de Daniela Molano) y Putumayo (der., foto de Álvaro del Campo) surcan y le dan vida a la Amazonía colombiana.

El escenario de las hidroeléctricas podría cambiar significativamente en el futuro para Colombia, recalca el estudio, en tanto los acuerdos de paz traen acceso y seguridad, atractivos intereses para los negocios en la región Amazónica.


El llamado al futuro

Los investigadores proponen un cambio hacia un mayor reconocimiento de lo ecológico, lo cultural y los vínculos económicos con ríos en los Andes y en la cuenca Amazónica.

“Los ríos que todavía mantienen alto nivel de conectividad entre los Andes y las zonas bajas amazónicas representan una gran oportunidad para la conservación en la Amazonía”, explica Anderson. “De hecho, la protección de ríos es uno de los temas de más urgencia, como una nueva frontera para la conservación. Ha habido mucha inversión en áreas protegidas terrestres –eso es muy bueno–, pero ahora se necesita un mayor esfuerzo para que la sociedad en general empiece a reconocer qué ríos de flujo libre también son objetos de conservación, parecido a un bosque intacto de pie. El dinamismo natural de los ríos –¡que se mueven!– es algo critico a su funcionamiento y bienestar”.

Anderson quisiera que este estudio resalte la importancia de los ríos andinos para toda la Amazonia por sus “valiosas contribuciones en cuanto a la exportación de sedimentos, nutrientes, agua y materia orgánica, su papel clave para el cumplimiento del ciclo de vida de muchas especies migratorias de peces, y los fuertes vínculos entre ríos y cultura humana en la Amazonía occidental. Hay necesidad de nuevos marcos legales para la conservación de ríos de flujo libre. Ya Colombia felizmente tiene el marco de Rio Protegido. Es un buen punto de partida para la protección de sus aguas”.

Los pequeños huéspedes de la Colección Biológica

Los pequeños huéspedes de la Colección Biológica

Cada cajón de la colección esconde al menos una decena de tesoros. Son insectos de todas las regiones del país, capturados por los investigadores o por los propios estudiantes del semillero de Entomología, dirigido por el profesor Dimitri Forero.

Al laboratorio llegan en frascos con alcohol. Investigadores y estudiantes los clasifican tomando en cuenta sus características morfológicas. Después los fijan a una base utilizando agujas, agregan un fragmento de papel donde escriben el nombre científico y el lugar donde fueron encontrados. Finalmente les asignan un espacio en medio de un centenar de cajas similares, diferenciadas apenas por el nombre de la familia a la que pertenecen.

Más de 1,2 millones de artrópodos hacen parte de esta colección. Fue pensada como una herramienta para que los investigadores pudieran apropiarse de la biodiversidad nacional y entender a profundidad lo complejo de nuestro entorno natural. Es también una muestra del espíritu colaborativo de los investigadores que participan siempre en el crecimiento de este espacio, ya sea trayendo nuevos especímenes o describiendo los que permanecen aún sin clasificar.

Algunos de ellos no son más grandes que una falange de un dedo humano. Se miden en micras y sólo si se observan con el estereoscopio electrónico se puede entender su verdadera belleza. Pesquisa Javeriana retrató estos pequeños insectos para acercarse un poco más a este mundo en miniatura.

 

Insectos 1Aradidae, chinches planos. De la familia Aradidae, se encuentran generalmente bajo las cortezas de troncos podridos. Su cuerpo aplanado les permite vivir en estas áreas.

 

Insectos 2Aradidae, chinches planos. Otro ejemplar de Aradidae. Aunque no todos tienen alas, los chinches planos que cuentan con ellas pueden colonizar nuevos ambientes por tenerlas muy desarrolladas. Se alimentan de hongos que crecen en la madera de los troncos podridos.

Insectos 3 Staphylinidae Pselaphinae. Estos cucarrones no tienen nombre común en español. Son bastante pequeños y parecen hormigas por su apariencia externa. Son depredadores de otros artrópodos.

 

Insectos 4 Castolus sp. Reduviidae. Chinche asesino. Al igual que el gran grupo al que pertenece, es depredado de otros insectos, pero en realidad no se sabe nada sobre su historia natural. Tampoco se sabe el porqué de su vistosa coloración.

 

Insectos 5 Hyaliodini-Miridae. Chinche de plantas. A pesar de que el grupo al que pertenece tiende a alimentarse de plantas, es depredador. Se lo puede encontrar frecuentemente en las hojas buscando presas.

 

Insectos 6 Cladonota biclavatus. Membracidae. Muchas especies de este género, incluyendo el espécimen de la fotografía, semejan hongos, quizás para pasar inadvertidos frente a los depredadores.

 

Insectos 7 Chrysididae. Avispa joya. Pone sus huevos en otras avispas para que sus crías puedan desarrollarse. Muchas de ellas tienden a ser solitarias.

 

Insectos 8 Eucyphonia sp. NovMembracidae. Es otro salta-árboles de la familia Membracidae. Es una especie muy vistosa dada su coloración intensa amarilla con marcas negras. Se trata de una especie nueva aún sin describir formalmente. Se cree que en Colombia hay muchas más especies de este grupo por describir.

 

Insectos 9 Rhodobaenus sp. Curculionidae. Gorgojo. Se alimenta de diferentes partes de plantas en algún momento de su desarrollo. Especies de este género han sido investigadas por su potencial para controlar plantas invasivas.

 

Insectos 10Compsus sp. Curculionidae. Gorgojo de nariz ancha. Muchas especies de estos gorgojos son importantes plagas de cultivos. Exhiben coloraciones muy vistosas con tonalidades verdes o azules.

 

Insectos 11 Embates sp. Curculionidae Gorgojo. Un aspecto que permite reconocer fácilmente a la mayoría de los gorgojos es el hecho de tener alargada su cabeza por delante de los ojos, lo cual le permite perforar semillas para poner huevos en su interior.

 

Insectos P Heterispa sp. Chrysomelidae. Cucarrón. Espécimen de la familia Chrysomelidae de la subfamilia Cassidinae. Su nombre quiere decir escudo. Algunos son minadores de hojas, o sea, que sus larvas hacen galerías dentro de las hojas mientras se las va comiendo.


Insectos 12 Homocerus
sp. Chrysomelidae. Muchos crisomélidos se alimentan de plantas muy tóxicas. Quizás por esta razón presentan coloraciones brillantes y llamativas, para mostrar que pueden ser un mal bocado.

Entrevistadores de corales

Entrevistadores de corales

“Colombia ocupa el segundo lugar en biodiversidad y está entre las 12 naciones más megadiversas del planeta”. Esta afirmación, publicada en el portal de Colciencias, se asocia comúnmente con las selvas del Amazonas o del Chocó. Sin embargo, nuestros mares esconden otra riqueza tan importante como la de esos bosques tropicales, representada en los corales y los arrecifes coralinos.

“El coral es al arrecife lo que el árbol al bosque. Los árboles son la estructura que hace posible la selva”, afirma Mateo López-Victoria, investigador de la Universidad Javeriana Cali. “Con muchos árboles tenés todo lo que ocurre a su alrededor: los pájaros, iguanas, culebras, ardillas, insectos; eventualmente al tigre, al que no le gusta estar expuesto, sino metido en una matriz de bosque en buen estado. Entonces, cuando el mar se llena de corales, se pasa de un espacio plano a uno tridimensional; se forma un andamiaje arrecifal; como un bosque sumergido pero de corales”. Y como en el bosque, a los arrecifes coralinos llegan animales: se ven langostas, tortugas, más de 250 especies de peces, caracoles, pulpos, calamares, y aparecen grandes depredadores como barracudas y tiburones. “Lográs toda esa biodiversidad”, complementa el investigador que, desde los grupos Ecología de Arrecifes Coralinos y Conservación y Biotecnología, categoría A1 de Colciencias, lleva más de 20 años estudiando estos ecosistemas.

Pero la importancia y la riqueza de los arrecifes coralinos como ecosistemas, y de los corales que los hacen posibles, son más contundentes: “Un arrecife coralino, por metro cúbico, es el ecosistema más biodiverso del planeta, más que las selvas húmedas tropicales”.

Para algunos estudiosos del tema, como López-Victoria, los corales tienen también la particularidad de que su esqueleto guarda el testimonio de su historia de crecimiento por décadas. Como los árboles, los corales conservan en su esqueleto bandas de crecimiento anual, similares a los anillos del tronco de un árbol, que dan pistas sobre su crecimiento. Su trabajo, como dice el investigador, se orienta a “entrevistar a los corales”.


¿Cómo entrevistar corales?

La parte externa de un coral, que se percibe a simple vista, es la materia viva. Todo lo demás, hacia dentro, es inerte; “es el edificio construido por el coral a través del tiempo. Con un taladro neumático y una fresa especial para perforación de rocas, se saca un núcleo o cilindro del interior del coral, para cortarlo en lajas y analizarlo”, aclara. Esta disciplina se conoce como esclerocronología.

El análisis de estos núcleos, que pueden tener una longitud de hasta 1,5 metros, consiste inicialmente en exponer las piezas completas a un tomógrafo o pasar las lajas por rayos X. Esto permite revelar mejor las bandas de crecimiento del esqueleto de los corales y medir cuánto y cómo crece en promedio un coral por año. Como ese promedio es de alrededor de un centímetro, un núcleo de 1,5 m puede dar testimonio de hasta 150 años de historia.

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Con la lectura de esas bandas en los esqueletos, “podés medir cómo han respondido los corales a cambios climáticos: calentamiento de agua, salinidad, presencia de ácidos húmicos producto de descargas continentales, y podés inducir cómo afectaron al coral esos cambios en el medio”, explica este caleño de pura cepa, como lo delata su manera de contar sus historias.

En este contexto, continúa, “no es un secreto que los corales están en decadencia ni que sus coberturas han disminuido sensiblemente, pero estos estudios permiten inferir con mayor detalle cómo están estos organismos con relación a 50 o 100 años atrás, respecto a las variables que se miden. Eso no se ha dicho para muchos corales del mundo”.


El testimonio de los corales de la Reserva Seaflower

En medio de la búsqueda de respuestas, en 2014 surgió una oportunidad afortunada para estos científicos de la Javeriana Cali. Gracias a su experticia en el tema y a su conocimiento del departamento de San Andrés, Providencia y Santa Catalina, y como contrapeso científico y cultural al fallo de la Corte Penal Internacional que en 2012 le reconoció propiedad a Nicaragua sobre mar territorial colombiano, el Gobierno nacional convocó a investigadores de muchas entidades para idear un programa de expediciones científicas a la Reserva Seaflower. Bajo el liderazgo de la Comisión Colombiana del Océano (CCO) y con apoyo de la Armada Nacional, Colciencias y la Corporación Coralina, entre otras entidades, se iniciaron campañas científicas que anualmente embarcan a más de 50 investigadores. Los proyectos seleccionados tienen como prioridad explorar esos desconocidos territorios de la Reserva, que abarca casi todo el departamento.

Durante cuatro años de expediciones, la Javeriana Cali ha liderado un grupo interinstitucional que forman las fundaciones Ecomares y Seaflower, la Asociación Calidris, la Corporación Coralina y el Instituto de Cambio Global de la Universidad de Queensland. Javeriana también es miembro permanente de la Mesa Nacional de Trabajo Seaflower, que coordina todo el proceso desde la CCO, entidad que proyecta estas expediciones hasta 2023. “Es un ejercicio de investigación sin precedentes en la historia de Colombia”, aclara López-Victoria.

La expedición científica en suelo sanandresano.
La expedición científica en suelo sanandresano.

Cumpliendo con esta cita, que cada año explora uno de los diez complejos coralinos del único departamento enteramente insular y marino de Colombia, los investigadores están recogiendo información valiosa que permitirá entender procesos de afectación a los arrecifes coralinos. La idea es comparar el crecimiento de corales de aguas transparentes y poco contaminadas con el de otros de la plataforma continental, que han crecido con una gran afectación debido a sistemas como el canal del Dique. Esto permitirá indagar más profundamente en cuestiones tan importantes como el agudo deterioro actual de los corales: “El recorrido histórico mostrará la trayectoria de ese deterioro, y nos dará un referente que permita inferir esas trayectorias para el escenario actual de calentamiento global y concluir si luego de cambios tan sensibles es posible regresar a un estado de recuperación, pues con estudios que permiten mirar 100 o 150 años hacia atrá, se pueden identificar oscilaciones climáticas en escalas temporales mayores que la vida de un ser humano”.

Precisamente, concluye el investigador, “hemos encontrado esqueletos de corales menos robustos durante los años en los que el agua estuvo más caliente; en un escenario de calentamiento global, esto puede suponer otra amenaza para el bienestar de estos organismos”.


Para leer más:

 


TÍTULO DE LA INVESTIGACIÓN: Esclerocronología de corales someros
INVESTIGADOR PRINCIPAL: Mateo López-Victoria
COINVESTIGADORES: Ángela Marulanda, Luis David Lizcano y Alberto Rodríguez-Ramírez
Facultad de Ingeniería
Departamento de Ciencias Naturales y Matemáticas
GRUPOS DE INVESTIGACIÓN: Ecología de Arrecifes Coralinos y Conservación y Biotecnología
PERIODO DE LA INVESTIGACIÓN: 2014-2023

Lluvia de metales

Lluvia de metales

“Cuando a mí me enseñaron a diseñar alcantarillados, me decían: ‘Hay uno para aguas residuales que debe ir directamente a la planta de tratamiento, y otro para aguas lluvia que va derecho al río, y a grandes rasgos, así se sigue enseñando. Pero desde los años 80 sabemos, por evidencias y estudios en Europa y Estados Unidos, que ese esquema mental es errado”, advierte Andrés Torres, ingeniero civil de la Pontificia Universidad Javeriana. ¿La razón? El agua celestial no es limpia y pura per se, pues no solo recoge contaminantes suspendidos en la atmósfera –desde polvo, gérmenes, gases, materia orgánica e inorgánica hasta trazas de hidrocarburos y otros químicos–, sino también aquellos depositados en cubiertas y canales por donde escurre antes de ser recogida en contenedores –desde materia fecal de aves hasta hongos y residuos de metales pesados de los objetos con los que tiene contacto–.

Con la idea de destronar esa presunción, Torres aporta nueva evidencia a la literatura científica a través de diversas investigaciones, empezando por casa: la universidad. Sus indagaciones comenzaron en 2003 cuando, junto con algunos colegas, contempló la posibilidad de aprovechar el agua lluvia en el campus. Evaluó la pluviosidad de la zona, cuánto se podría recolectar, cuál era la demanda hídrica de la Javeriana y si implementar alguna acción resultaría verdaderamente costo-efectiva. Los resultados arrojaron que la oferta de agua lluvia era interesante y se podría utilizar, pero habría que seguir indagando sobre su calidad para determinar cuáles podrían ser los usos.

Así lo hizo, y con estudios posteriores determinó que, aunque el área tenía un alto volumen de precipitación (1.007 mm promedio al año), el agua lluvia de escorrentía alcanzaría a cubrir el 14% de la demanda hídrica total anual del campus, lo que representaría un ahorro de 24 millones de pesos cada año en consumo de agua potable.

Sin embargo, el agua presentó altos niveles de turbiedad, sólidos suspendidos totales (SST), demanda bioquímica de oxígeno (DBO5, que delata la presencia de microorganismos) y metales pesados como hierro, cadmio, plomo y mercurio. Todos estos indicadores sobrepasaron los límites permitidos por normativas locales y foráneas, consultadas. En consecuencia, el agua no era apta para ningún uso sin tratamiento previo.

El investigador propuso un sistema de filtración en distintas etapas del drenaje y la recolección, la incorporación de películas de carbón activado para absorber hierro, la mejora de las subcuencas existentes, la adecuación de las redes de distribución y la construcción de un humedal que oficia como tanque regulador. Esta última es la primera solución que la Universidad ha acogido, y gracias a ella se capta la escorrentía de un edificio de parqueaderos, la cancha de fútbol y áreas circundantes, que constituyen la más grande e importante subcuenca propuesta en la investigación. Este sistema recibe caudales de 0,04 a 50,6 litros por segundo y el agua allí recolectada se usa en el riego de jardines, una de las actividades en la que más se consume agua potable (21% del total).


Las pruebas salen del campus

Paralelamente, Torres y sus estudiantes desarrollaron estudios en otras zonas de la ciudad. Primero fue en los barrios Villa Alexandra y Acacias, en la localidad de Kennedy, donde recolectaron 53 muestras de escorrentía en viviendas con techos de zinc o cemento entre los meses de febrero-abril y septiembre-octubre de 2010. El análisis de laboratorio confirmó trazas de zinc, plomo, cobre y cadmio, este último en una concentración diez veces mayor al reportado en la literatura en condiciones semejantes, además de SST, BDO5 y alta turbiedad. No obstante, los resultados variaron mucho con respecto al momento meteorológico –en medio o después de una temporada seca o invernal–, al tipo de cubierta desde donde discurría el agua según el material y tiempo de uso, y al tipo y ubicación de la casa.

Algo similar ocurrió en el sector de Bolonia, localidad de Usme, donde la mayoría de las 72 muestras tomadas entre abril y noviembre de 2013 contenía metales pesados, entre otros contaminantes. Las viviendas allí tenían tres tipos de techo (zinc, fibrocemento y plástico) y solo ese factor generó gran variación en los resultados. Hicieron otras pruebas luego de cambiar parte de las cubiertas de algunas casas con materiales nuevos y diversos, y fue evidente la mejora en la calidad del agua y sus potencialidades de aprovechamiento. De hecho, en algunos casos, los investigadores instalaron techos verdes como proyecto demostrativo de agricultura urbana. Esta evidencia los llevó a pensar que no solo el material del techo es fundamental, también su antigüedad, aun cuando esta hipótesis requiere mayor verificación.

Cabe aclarar que todos los análisis realizados son de escorrentía y no de agua lluvia recogida directamente del cielo, pues para Torres esta situación no es realista. “No queríamos alterar las condiciones sanitarias de las comunidades que consumen agua lluvia”, explica este doctor en hidrología urbana. Y, evidentemente, todas las poblaciones que la usan apelan a cualquier elemento para recogerla y conservarla con la idea de usarla indiscriminadamente para todo: desde el consumo humano hasta el riego de plantas, pasando por la cocción y el lavado de enseres.


Advertencia para la salud humana

Usar el agua lluvia, por supuesto, supone grandes riesgos de salubridad. La toxicidad de los metales pesados, por ejemplo, es un factor potencial de generación de cáncer y afectaciones al sistema reproductivo, mientras que agentes microbianos derivan en infecciones y virus. “La contaminación en agua lluvia es bastante común, especialmente por Escherichia coli o, alternativamente, por coliformes termotolerantes”, señala la Organización Mundial de la Salud, e incluye otros microorganismos patógenos como la salmonela.

Cada precipitación se da en condiciones únicas, y circunstancias como la hora del día, la zona geográfica, el entorno, los métodos de recolección y conserva, entre otras, alteran sustancialmente su calidad. Por eso, si se quiere acoger el agua lluvia como recurso y no como desecho, es vital hacer mediciones para definir su aprovechamiento de manera sostenible, lo que se puede lograr en tiempo real aplicando tecnologías relativamente sencillas, y con esa información Torres propone crear una suerte de semáforo zonal que le indique a la gente cuándo puede usar el agua y para qué.

No obstante, para tratar de englobar patrones de uso es necesario, según él, recaudar mayor evidencia empírica. Por ahora, se siente contento de contribuir a la caída de un mito, pues conforme les insiste a sus estudiantes, lo que es muy evidente a veces no lo es tanto, y aunque Newton postuló hace dos siglos y medio la ley de la gravedad, “en hidrología urbana aún hoy estamos viendo y analizando la caída de la manzana”.


TÍTULOS DE LAS INVESTIGACIONES:

  • Towards a Constructed-Wetland/Reservoir-Tank System for Rainwater Harvesting in an Experimental Catchment in Colombia
  • Quality of rainwater runoff on roofs and its relation to uses and rain characteristics in the Villa Alexandra and Acacias Neighborhoods of Kennedy, Bogotá, Colombia
  • Diagnóstico sobre la presencia de metales pesados (Cd, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn) en las aguas lluvias de escorrentía para su posible aprovechamiento en el Sector Bolonia, Localidad Usme, Bogotá D.C.

INVESTIGADOR PRINCIPAL: Andrés Torres
COINVESTIGADORES: Jaime Lara-Borrero, Sandra Méndez-Fajardo, Milton Duarte, Sandra Galarza-Molina, Ángela Patricia Gutiérrez y Carlos Daza
Facultad de Ingeniería
Departamento de Ingeniería Civil
Grupo de investigación Ciencia e Ingeniería del Agua y el Ambiente
PERIODO DE LA INVESTIGACIÓN: 2003 – actualmente

 

El preocupante futuro de los ecosistemas colombianos

El preocupante futuro de los ecosistemas colombianos

Buena parte de los ecosistemas naturales de la costa Caribe colombiana han sido transformados drásticamente por la actividad humana en las últimas décadas. “Ya casi no existen”, afirma el profesor investigador Andrés Etter, de la Facultad de Estudios Ambientales y Rurales de la Pontificia Universidad Javeriana. La construcción de carreteras y otras obras de infraestructura, la urbanización, pero principalmente la expansión de la frontera agrícola, son algunas de las razones para que esto ocurra.

Lo mismo ha sucedido con una gran extensión de las tres cordilleras que recorren el país de sur a norte. Y es en estas regiones donde también el Grupo de Ecología y Territorio de la Javeriana, en cabeza de Etter, ha identificado los ecosistemas en peligro crítico (CR): lo que queda del bosque seco tropical en el Caribe y el desierto tropical de la Guajira y la Tatacoa en el Huila; los ecosistemas secos de los Andes, como el Cañón del Chicamocha en Santander y, en menor escala, Dagua en el Valle del Cauca; los ecosistemas húmedos como los humedales que agonizan en el altiplano cundiboyacense empezando por Jaboque, en pleno Bogotá, y las áreas de bosque húmedo tropical del piedemonte llanero. Allí es donde la situación está más complicada.

Estos resultados podrían apoyar la toma de decisiones de quienes juiciosamente diseñan los Planes de Ordenamiento Territorial (POT) en los más de mil municipios del país, porque el trabajo de los investigadores javerianos lleva más de 30 años y tiene evidencia científica del cambio en el paisaje desde hace cinco siglos. El estudio, además de caracterizar el nivel de riesgo de los ecosistemas naturales que subsisten, permite establecer el nivel de protección en el sistema nacional de Áreas Protegidas. De los ecosistemas que se encuentran en peligro crítico (CR) o en peligro (EN), que en total son 38, no subsisten sino 19 millones en las 114 millones de hectáreas que tiene el territorio colombiano. El estudio también permite ubicar los tipos de ecosistemas que han desaparecido y los lugares que estos ocupaban, para identificar necesidades de restauración.

Figura 1. Mapa de la ubicación de los ecosistemas CR y EN que se perdieron por el proceso de expansión de la frontera agrícola y urbana, y que deberían ser la base para focalizar procesos de restauración.
Figura 1. Mapa de la ubicación de los ecosistemas CR y EN que se perdieron por el proceso de expansión de la frontera agrícola y urbana, y que deberían ser la base para focalizar procesos de restauración.

Con base en esto, Etter recomienda priorizar la restauración de aquellos ecosistemas que están en peligro crítico o en peligro. Hace énfasis en aquellas zonas rojas y naranjas del mapa (Figura 1), pero focalizándose en aquellas que presentan baja productividad y altos niveles de impacto ambiental. Sin demeritar los beneficios de la industria ganadera, llama la atención porque “la ganadería ha sido la gran transformadora de los ecosistemas colombianos”, y agrega que “el 80% de la frontera agrícola colombiana son vacas, frecuentemente con bajos niveles de productividad”, alrededor de 23 millones de reses. Si estuviera en sus manos, entre estas se enfocaría en aquellas áreas alejadas de las carreteras, cercanas a ecosistemas naturales y a ríos, entre otras características que viene analizando con sus colegas.


Una lista roja de ecosistemas

Ahora que en Colombia tanto el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM), como el Fondo Mundial para la Naturaleza (WWF), han presentado sus mapas de amenaza de los ecosistemas colombianos, Etter y sus colaboradores entregan la Lista Roja de Ecosistemas (LRE) que representa un nuevo estándar unificado de carácter global mediante el cual es posible evaluar el estado de todos los ecosistemas del mundo en riesgo, con una metodología basada en cuatro criterios básicos: la reducción en la distribución geográfica, el patrón que ha llevado a esa reducción, la degradación ambiental física, que incluye aspectos como el suelo y el clima, y la alteración de procesos bióticos asociados a los ecosistemas, como, por ejemplo, los cambios en los procesos de dispersión de semillas o de polinización. “Estamos mostrando en qué ecosistemas ha sido más severo el deterioro y cómo, si se juntan las variables, se puede valorar ese riesgo de una manera más transparente”, explica el ecólogo (Ver Figura 2). Esta metodología, originalmente ideada por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (IUCN), se empezó a diseñar en 2010, y en 2013 se publicó en el artículo titulado Scientific Foundations for an IUCN Red List of Ecosystems, de David Keith, Jon Paul Rodríguez y colaboradores.

Figura 2. Mapa que corresponde a la evaluación final de la Lista Roja de Ecosistemas de Colombia
Figura 2. Mapa que corresponde a la evaluación final de la Lista Roja de Ecosistemas de Colombia

Colombia ha sido uno de los pocos países que, junto con Costa Rica, Chile y Venezuela, iniciaron en América Latina el estudio con financiación internacional. La experiencia del investigador Etter al haber recorrido el país entero durante más de tres décadas y haber realizado análisis históricos de transformación de ecosistemas, sumado a insumos importantes liderados por otros investigadores como, por ejemplo. las tasas de deforestación en el país del IDEAM, permitieron avanzar en la investigación que, según Etter, es reconocida como una de las aplicaciones de la metodología más completas.

Los investigadores javerianos se concentraron en los ecosistemas terrestres, identificando 81 tipos: 54 corresponden a ecosistemas forestales, seis a ecosistemas arbustivos, 16 a sabanas y páramos, y cinco a humedales. “Los ecosistemas son la base del soporte de la vida humana. Conservándolos, conservamos oportunidades a futuro, en términos de la biodiversidad”. Pero también, resalta, como país megabiodiverso, “Colombia tiene una responsabilidad más allá de sus fronteras, en términos globales, de responder como guardianes de esa riqueza biológica”.


A futuro

Con base en los mapas históricos (Ver Figura 3), y si sigue la tendencia actual de lluvias, dentro de 20 o 30 años, el área con los mayores cambios será la península de la Guajira, seguida de la parte norte del departamento de Norte de Santander y la región central de Arauca y Casanare.

Figura 3. Transformación de los ecosistemas colombianos a través de los años.
Figura 3. Transformación de los ecosistemas colombianos a través de los años.

Desde el punto de vista de las tasas de pérdida o degradación de los ecosistemas en relación con la dispersión de semillas y polinización, las regiones que más sufrirán serán las ubicadas en la cordillera de los Andes, el norte de la Amazonia y el sur de la Orinoquia, unas 60 millones de hectáreas afectadas.

Si bien el ejercicio realizado hasta ahora ha contemplado las amenazas por el cambio climático de manera preliminar, los investigadores no dudan en que esta categoría empezará a jugar un papel más importante en futuras evaluaciones.


INVESTIGADOR PRINCIPAL: Andrés Etter Rothlisberger
COINVESTIGADORES: Ángela Andrade, Kelly Saavedra, Paula Amaya, Paulo Arévalo, Juliana Cortés, Camila Pacheco, Diego Soler.
COLABORADORES: Tito Muto, Andrés Páez, Mauricio Vejarano, Miguel A. Cañón, Laura Eraso, Yaneth Muñoz.
Facultad de Estudios Ambientales y Rurales, Pontificia Universidad Javeriana
Conservación Internacional, Colombia

Financiación
Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza, IUCN
Convention of Ecosystem Management, CEM
Provita
Fundación Moore

Apoyo institucional
Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible
Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt
Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras José Benito Vives de Andreis

PERIODO DE LA INVESTIGACIÓN: 2010 – 2017

Islas de carbono

Islas de carbono

Cuando se caminan las sabanas de la Orinoquía, tal como lo dice Julio Jaramillo en su canción de Reminiscencias, el llano infinito se funde al besar el sol. Aquí, inmersos en la planicie, pequeñas islas verdes brotan en la mitad de un océano de pastizales; estos parches son relictos de bosques que flotan en una tierra que ahora le pertenece al ganado. Al adentrarse en ellos todo cambia. El aire ya no está cargado de la esencia volátil del pasto, aquí el olor es distinto: huele a tierra, a húmedo, a selva.

Al corazón de esta selva vienen hombres y mujeres vestidos con camisas, pantalones impermeables y botas pantaneras, la misma ropa de todos los días. Entre ramas y bejucos, unos abrazan los troncos de los árboles para medirlos con un metro, otros les ponen placas metálicas con puntilla y martillo mientras que los demás dibujan unas franjas con pintura acrílica amarilla sobre aquellos árboles escogidos. En una libreta, a la que le cuelga un lápiz, alguien más toma nota minuciosa de todo lo que le dictan. Estas personas, biólogos y ecólogos, son investigadores que vienen a bosques como este, para comprobar que están captando el carbono de la atmósfera.

Sus esfuerzos le sirven al gobierno colombiano para cumplir el compromiso adquirido en el Acuerdo de la Conferencia de las Partes (COP21), celebrado en París en 2015. Allá, lejos de la selva, Colombia se comprometió a que sus emisiones de carbono deberán reducirse en un 20% para 2030. Se trata de un esfuerzo internacional para que la temperatura de la tierra no aumente más de 2 ºC en los próximos años.

Pero lejos de la promesa en papel está la realidad. Si bien Colombia es uno de los países más biodiversos a nivel mundial, también está entre los 10 países que más área forestal ha perdido entre 1990 y el 2015. Recientemente se supo que 178.597 hectáreas de bosque desaparecieron en 2016, algo así como el tamaño de Bogotá.

A ese bosque que aún respira, Ana María Aldana, bióloga de la Universidad de los Andes, llega con su equipo de investigadores a marcar y medir árboles. Ella quiso saber cuánto y cómo los bosques en Colombia están acumulando el carbono de la atmósfera, un gas que calienta la tierra y aumenta los efectos del cambio climático. Este carbono se acumula en los árboles porque ellos se alimentan de él. Así como nosotros respiramos y necesitamos el oxígeno para vivir, las plantas utilizan este elemento para hacer fotosíntesis, para convertir la energía del sol en energía que puedan utilizar.

La bióloga Ana María Aldana, durante su trabajo de campo en los bosques de la Orinoquía.
Estudiantes de la Universidad de los Andes durante su trabajo de campo del proyecto de acumulación de carbono, en los bosques de la Orinoquía.

Aldana, como muchos otros científicos en el país, está en una carrera contra el tiempo. Es probable que mientras se escriben estas líneas –o mientras se leen–, a un árbol lo estén tumbando en alguna parte del país. Y es porque, según el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, la causa que más ha golpeado a los bosques ha sido el uso de tierras para los monocultivos y cultivos ilícitos a lo largo del Pacífico Norte y Sur, el Sur del Chocó, el Nororiente de Antioquia, el Norte de Santander y el Sarare, al Noroccidente de la Orinoquía.

Más allá de que la academia haya llevado a la bióloga a estudiar los bosques tropicales, la pasión con la que habla de sus plantas y la alegría cada que vez que va al campo delatan los sentimientos de una mujer que creció viendo atardeceres llaneros. “La gran diversidad de formas y de especies, de colores, de olores, etc., hace que sean extremadamente fascinantes”, resalta. Y así, una cosa llevó a la otra. Aldana hizo una maestría en Botánica de la Universidad de Reading, Inglaterra, y ahora es doctora en Ciencias Biológicas de la Universidad en los Andes, título que consiguió en marzo del 2017.


Entre el laboratorio y la selva

Su proyecto comenzó en 2005. En él también participaron investigadores de otras universidades, estudiantes de biología y su director de tesis, Pablo Stevenson, quien está a cargo del Laboratorio de Primatología y Ecología Tropical (LEPTYP) de la Universidad de los Andes.

Medir el carbono de los bosques no es sencillo. Las jornadas comienzan a las seis de la mañana, con el tiempo justo para tomarse un tinto oscuro, desayunar e irse al campo. Allí, en medio de mosquitos inmisericordes, se trabaja hasta que los rayos del sol dejen de penetrar el bosque.

La primera parte del proyecto fue establecer parcelas en distintas regiones de Colombia como la Orinoquía, la Amazonía y el Magdalena Medio. “Es una metodología para estudiar vegetación”, explica Aldana, “las parcelas de una hectárea son las más convenientes para estudios de vegetación en el largo plazo. A lo que se refiere es que las parcelas sirven para que, dentro de un lugar en el bosque que mide una hectárea, se pueda tener una idea de cómo está funcionando un ecosistema, ¿qué plantas viven allí? ¿Cuánto y cómo crecen? ¿Cómo es su relación con los animales? Estas son algunas preguntas que los científicos buscan responder al establecerlas. Pero “montar parcelas” no es solo enterrar tubos de PVC para que formen un cuadrado de una hectárea, hay que tener en cuenta detalles como la inclinación del suelo y un sentido de orientación preciso para que, al final, no termine en forma rombo –o peor aún, sin forma–.

En cada parcela los ecólogos seleccionan aquellos árboles, bejucos y palmas que tengan un diámetro mayor a 10 cm a la altura del pecho, una medida usada en este tipo de estudios. Mientras hay luz, los números y los nombres científicos se apropian del eco del bosque. “Este es un Protium que mide 32 cm”, dice uno, refieriéndose al tronco de un árbol de unos 20 metros de alto. “Listo, entonces ese es el 52.834”, le responde otro mientras anota en su libreta y le pasa una placa metálica con números marcados en su superficie. Sin duda, no todo en el campo es medir árboles: en la mitad del bosque, debajo de un “cambuche” improvisado, los ecólogos sacan una coca de plástico con un almuerzo frío pero rico en carbohidratos (papa, arroz, lentejas y, a veces, una que otra carne). En ese momento se habla de todo, de historias, de chismes, de la vida.

La otra parte del trabajo es volver a las 32 parcelas que se establecieron años atrás para ver cuánto ha cambiado el bosque. Por ejemplo, a estos del Meta, en San Martín, Ana regresó después de haberlos visitado por primera vez en 2011. Aquí todavía se escuchan las estridentes voces de monos aulladores mientras los investigadores vuelven a revisar la parcela. A cada árbol que marcaron, martillaron y pintaron seis años atrás, le miden el diámetro y la altura; después hacen una incisión en el tronco con un instrumento parecido a un descorchador de vinos, el barreno. Del árbol, Aldana y su equipo sacan muestras de la madera para saber su densidad. También recogen muestras del suelo para conocer qué tan fértil es la tierra.

Luego de meses de trabajo de campo, montar parcelas, marcar árboles e identificar especies –y quién sabe cuántas picadas de coloraditos y mosquitos–, Aldana utiliza la estadística y las matemáticas para sacar conclusiones de sus observaciones y las de su equipo de trabajo. Y así como cuando un médico le pide al paciente la altura y el peso para saber su grasa corporal, Aldana utiliza la densidad de la madera, la altura y el diámetro de cada árbol, palma o liana que se marcó para encontrar la biomasa aérea de cada individuo –o para saber cuán gordito está–, lo cual demuestra la salud de los bosques.

La biomasa es todo aquello “que hace parte de un organismo vivo”, explica. Nosotros somos biomasa, por ejemplo. En el caso de esta investigación, solo se analiza la parte aérea de las plantas, que es todo lo que está por encima del suelo: las hojas, las ramas y el tronco. “En árboles, en promedio, la mitad de la biomasa está compuesta por carbono; la otra mitad, de nitrógeno y otros elementos orgánicos”, añade. Las matemáticas le sirven para hacer aproximaciones y, así, saber cuánto de esa biomasa es carbono, el mismo que se escapa a la atmósfera cuando se tala un bosque.

Se cree que Colombia perdió 178.597 hectáreas de bosque en 2016.
Se cree que Colombia perdió 178.597 hectáreas de bosque en 2016.

Cuando un árbol está más gordo y más alto quiere decir que tienen más biomasa, o sea, que acumula más carbono, pues Aldana descubrió que los bosques estudiados almacenan, en promedio, 120 toneladas de carbono por hectárea, un valor que está por encima del promedio nacional: 104 toneladas por hectárea según el Sistema de Información Ambiental de Colombia.

Proteger el bosque porque acumula el carbono es solo una de las razones para conservarlo. A través del Programa Evaluación y Monitoreo de la Biodiversidad, el Instituto Humboldt determinó las especies de plantas y animales que pueden estar en riesgo por la deforestación en distintas partes del país. Especies que son maderables como almendro (Dypterix oleífera) y el cedro (Cedrella sp.) están en peligro. Con la selva en riesgo, también lo están aves como el paujíl piquizul (Crax alberti) y mamíferos como el mico churuco (Lagothrix lugens) y la danta (Tapirus bairdi), entre otros.

Mientras estudios como los de Aldana se llevan a cabo, el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, junto con el IDEAM, lideran el Inventario Forestal Nacional, un plan que permite conocer cómo están los bosques en Colombia: la estructura, la diversidad y el impacto de la deforestación. Es un esfuerzo como el que hizo Aldana, pero en todo el territorio nacional. Con toda la información recolectada, incluso con la de esta bióloga, se espera que se generen políticas públicas para la conservación y preservación de los bosques colombianos. De esta información nacen programas como Visión Amazonía, una estrategia para la conservación y protección de los bosques del sur del país en alianza con los gobiernos de Alemania, Noruega y el Reino Unido, para que la deforestación neta llegue a cero en 2020.

Ana Aldana, que se embarcó en una aventura en la que comprobó que hay que conservar los bosques porque acumulan carbono, ahora espera comenzar una vida de investigadora más independiente: tener su laboratorio, hacer sus investigaciones, dirigir tesis de estudiantes y volver al bosque. Ella, la investigadora que viajó por Colombia midiendo árboles, está segura de que, para conservar, no hay que esperar a que la tierra se caliente o se desborden los ríos.

Para esta científica, conservar comienza por los cambios de hábitos de cada uno. El problema está en ser capaces de cambiar el uso de los combustibles fósiles, de la expansión ganadera o de la extracción de maderas. “Los efectos que nosotros estamos generando son mucho más rápidos que la capacidad de recuperación de los ecosistemas”, advierte.

Los residuos no son basura

Los residuos no son basura

Predecir el comportamiento humano es una labor compleja que siempre tendrá un margen de error. Pero es posible hacer conjeturas, analizar tendencias y determinar parámetros para diseñar, con simulaciones en computador, modelos sobre cómo personas, objetos y tecnologías deben interactuar para lograr un determinado fin. Ese fue el trabajo desarrollado por los ingenieros Sandra Méndez y Rafael González, con el cual aportan al conocimiento científico mientras contribuyen a la solución de un problema concreto: la gestión de los residuos sólidos, particularmente los eléctricos y electrónicos.

Su iniciativa comenzó con un estudio sobre cómo la Pontificia Universidad Javeriana ha gestionado, a lo largo de los años y desde que existe información disponible, los desechos ordinarios, los peligrosos y los aparatos eléctricos y electrónicos (RAEE). Para ello, se apoyaron en la teoría actor-red, según la cual actores humanos y no humanos –sin distinción ni preponderancia de uno sobre otro– se interrelacionan, median sus acciones y están en constante coevolución. Este marco teórico nació en las ciencias sociales a finales de 1970 y ha sido ampliamente utilizado en estudios sociotécnicos.

A la luz de esta teoría se concibe, por ejemplo, que no es lo mismo tener una caneca justo a la salida de una cafetería que detrás de un árbol o sacar desechos de un edificio alto que de uno bajo. Todos los actores que interactúan en cada red son agentes activos.

Con eso en mente, Méndez y González caracterizaron el origen, las diferentes etapas y las transformaciones de la gestión de los desechos en la Javeriana, un lugar que refleja, a pequeña escala, la realidad vivida en un pueblo o una ciudad: en ella conviven diversos tipos de personas en diferentes tipos de espacio.

Hallaron que cada facultad, departamento o área tenía un manejo distinto e independiente de sus residuos, que cumplir la ley era el motor de acción para procesar los desechos peligrosos, a diferencia de los ordinarios, cuyo manejo estaba motivado por el interés intrínseco de algunos profesores y estudiantes. También encontraron que las iniciativas particulares, como el establecimiento de comités operativos, campañas o documentos guía, surgidos en varias áreas del campus, no solo generaron hitos en la dinámica de la gestión, sino que se constituyeron en el principal soporte para los tomadores de decisión. La conclusión fue que en ningún momento la Universidad aplicó metodologías ni tomó decisiones de forma sistémica en el manejo de sus residuos, es decir, considerando todas las variables sociales, políticas, culturales, económicas, técnicas, tecnológicas y físicas que intervienen en la gestión.

A partir de estos resultados y sustentados en la teoría actor-red, los investigadores se concentraron en los RAEE para diseñar un modelo de gestión que luego sometieron a simulación por computador. “Esto nos permitió jugar con distintas condiciones y variables en el manejo de los residuos. Si bien simular el comportamiento de un individuo es complejo, la filosofía de este método no busca detectar la conducta individual sino la colectiva. De ahí que los científicos lo usen para identificar muchos patrones sociales”, explica González, doctor en Sistemas de Información. “Aunque este modelo muestra tendencias y permite comparar parámetros en órdenes de magnitud (en este caso, cuánto disminuirá la generación de residuos y otros datos), no arroja cifras exactas y no es un modelo predictivo”, añade.

Méndez, por su parte, fue más allá, y basándose en estas simulaciones realizó talleres, entrevistas y otras actividades fuera del campus, con el fin de intentar replicar todo a escala nacional. La metodología que diseñó permitió hacer un diagnóstico de la gestión de los RAEE en el país, y eso ayudó a entidades públicas y privadas en la construcción de una política pública que pone a Colombia a la vanguardia de América Latina. “Su trabajo fue un insumo adicional para la formulación de la política, que es la visión de país sobre lo que queremos con respecto a los RAEE, y traza las estrategias para cumplir esa gestión”, señala Diego Escobar, de la Dirección de Asuntos Ambientales Sectorial y Urbana del Ministerio de Medio Ambiente y Desarrollo Sostenible. La política fue lanzada en mayo pasado, contó con la cooperación internacional suiza –especialmente a través del programa Sustainable Recycling Industries– y varios países ya la han tomado como referencia.

Aplicación Redposconsumo

En 2014, la generación de los RAEE domésticos en Colombia se estimó en 252.000 toneladas, es decir, 5,3 kilogramos por habitante, cifra que aumenta de forma proporcional al consumo desbordado de aparatos.

El Gobierno creó la aplicación RedPosconsumo, disponible en GooglePlay, que identifica los puntos de recolección de llantas, pilas, medicamentos vencidos, baterías de plomo-ácido, envases de plaguicidas, bombillas, computadores y periféricos en todo el país.

  • RedPosconsumo ofrece información sobre las diversas clases de residuos y los programas y campañas de recolección y posconsumo.
  • También permite a los usuarios interactuar entre sí en tiempo real.
  • Aunque originalmente fue lanzada en 2014, su perfeccionamiento se dio en el marco de la nueva política pública.

 

Este proyecto se consolidó en la tesis doctoral de Méndez, que recibió la mención de laureada por contribuir decididamente al conocimiento científico. “La innovación de nuestro enfoque fue emplear la teoría actor-red en el manejo de residuos sólidos, algo en lo que no había antecedentes en el mundo, y crear un modelo computacional que abordara la gestión de manera sistémica”, señala esta ingeniera civil, cuya investigación será publicada como un capítulo del libro Social Systems Engineering: The Design of Complexity.

Actualmente, Méndez desarrolla una guía de diseño sistémico de políticas para la gestión de los RAEE en países en vía de desarrollo, con el fin de compartir la experiencia de Colombia.

La nueva política es un paso pertinente, pero el verdadero desafío es su apropiación social. “La importancia de programas de manejo de residuos y posconsumo está basada en la academia y ahora en la regulación, pero en la realidad este sector está saturado por malas prácticas e incluso mafias”, dice Sergio Zuluaga, cofundador de Weee.Global, firma que ofrece soluciones para el aprovechamiento de los RAEE. “Solo ante la inminencia de una visita, auditoría o procedimiento, este tema cobra relevancia para las empresas, y hasta que no logremos cerrar la brecha entre conciencia social, políticas públicas y el día a día de la operación empresarial, vamos a tener muchas distorsiones en el sistema”, advierte.

La transformación social es el eslabón que falta para que la cadena academia-investigación-política pública se convierta en un círculo virtuoso. Por supuesto, tomará tiempo y persistencia. La nueva política proyecta ese cambio para 2032, pero, por el bien de todos, ojalá se logre antes.


Para leer más

  • Política Nacional de Gestión de Residuos de Aparatos Eléctricos y Electrónicos (RAEE).

TÍTULO DE LA INVESTIGACIÓN: Actor-Network Theory on Waste Management: A University Case Study
INVESTIGADORA PRINCIPAL: Sandra Méndez-Fajardo
COINVESTIGADOR: Rafael A. González
Facultad de Ingeniería
Departamentos de Ingeniería Civil e Ingeniería de Sistemas
Pontificia Universidad Javeriana
PERIODO DE LA INVESTIGACIÓN: 2014