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Esfuerzos globales por la conservación de la biodiversidad

Esfuerzos globales por la conservación de la biodiversidad

¿Qué es la COP13?, ¿qué es la Convención de la Biodiversidad de la ONU?, ¿qué es la Década de la Biodiversidad? Si tu disciplina se relaciona de alguna manera con la biología, los ecosistemas, y la conservación de especies, seguramente estás interesado o conoces muchos de estos términos. Este artículo te será de interés especialmente si las políticas públicas en biodiversidad llaman tu atención, ya que resolveremos estas preguntas, y entenderemos el estatus actual de los esfuerzos globales de los diferentes sectores interesados en la conservación de los ecosistemas y la biodiversidad.

Argumentos, datos y posturas sobre cómo conservar la biodiversidad del Nevado de Toluca

Colaboración de Alicia Mastretta Yanes, Renata Cao, Sergio Nicasio Arzeta, Paulo Quadri, Tania Escalante Espinosa, Libertad Arredondo y Daniel Piñero

En esta entrada resumimos cuáles han sido las diferentes posturas desde el punto de vista de la biología y del manejo de recursos naturales en uno de los sucesos más importantes que la política de la conservación mexicana ha visto: por decreto presidencial, el 1ro de octubre del 2013, el Nevado de Toluca dejó de ser un Parque Nacional y pasó a ser un Área de Protección de Flora y Fauna. Planteamos también por qué un correcto diagnóstico ambiental es indispensable y cómo, como científicos y sociedad, debemos proponer mejores opciones de manejo a las autoridades.

Quienes promovieron el cambio de categoría y realizaron el estudio previo justificativo se sustentan en el siguiente argumento: por definición, los parques nacionales deben ser propiedad de la nación, sin embargo, el Nevado de Toluca y muchos otros parques nacionales del país pertenecen a ejidos y propietarios privados; estas condiciones incapacitan a los dueños de la tierra para un sustento económico de manera legal, por lo que recurren a la tala ilegal y a actividades agropecuarias que no se encuentran permitidas. Lo anterior, argumentan, ha llevado al deterioro ambiental del Nevado de Toluca a grado tal que la conservación de su biodiversidad se encuentra en grave riesgo.

Esta es una postura compartida entre el Dr. Gerardo Ceballos del Instituto de Ecología de la UNAM, el PROESNEVADO (un programa especial del gobierno del Estado de México) y un grupo de forestales de la Universidad Autónoma del Estado de México. Puede consultarse más en extenso en un artículo de divulgación científica que el Dr. Ceballos escribió para la revista Oikos del Instituto de Ecología de la UNAM.

Por otro lado, preocupados porque el cambio de categoría lograra conservar la biodiversidad del Nevado de Toluca y los servicios ambientales que nos brinda, un grupo de biólogos y geólogos de diversas instituciones nacionales (UNAM, INECOL, entre otros) y extranjeras (University of East Anglia, University of California Santa Cruz e IPNA-CSIC), entre los que nos encontramos la Biól. Alicia Mastretta Yanes, el Dr. Daniel Piñero, la Mtra. Libertad Arredondo, el Mtro. Paulo Quadri, la Dra. Tania Escalante y 30 científicos más, decidimos revisar el programa de manejo de la ahora Área de Protección de Flora y Fauna Nevado de Toluca.

El programa de manejo es el documento que dicta y regula las actividades y su ubicación dentro del territorio del Área Natural Protegida y con qué acciones la Comisión Nacional de Áreas Naturales Protegidas (CONANP) garantizará la conservación de su biodiversidad. Tras revisar los artículos científicos citados por el programa de manejo y por el estudio previo justificativo, y después de realizar nuevos análisis, concluimos que el proceso de recategorización y el borrador del programa de manejo tienen vacíos de información y datos o interpretaciones incorrectas, tanto desde el punto vista ambiental, como socioeconómico y de política pública.

Por ejemplo, el deterioro del área natural protegida no es homogéneo ni responde a las mismas causas que hace 40 años (Figura 1). Además, la tasa de deforestación planteada en el programa de manejo está sobrestimada y en realidad se refiere a la pérdida de densidad arbórea (detalle en este link). Todo lo cual oculta el hecho de que no todos los tipos de bosque se encuentran afectados. En el mismo número de la revista Oikos, hemos publicado un artículo de divulgación donde resumimos el resultado de estos y otros análisis.

CambiosNevadodeToluca

El área abierta a la agricultura (amarillo) en el Nevado de Toluca no aumentó de 1972 al 2012 y los bosques de oyamel (verde oscuro) y latifoliadas (marrón) no disminuyeron en densidad ni en cobertura. Las imágenes satelitales de 1986 y del 2012 están disponibles en Google Timelapse y el artículo de Franco et al. 2006 aquí (parte A) y aquí (parte B).

 

Hemos insistido mucho en los problemas técnicos con los datos del estudio previo justificativo y del programa de manejo porque es con ellos que se realizó el diagnóstico ambiental y con los que se está fundamentando cómo manejar al Nevado de Toluca. En otras palabras, al igual que con una enfermedad humana, si el diagnóstico es incorrecto el tratamiento también lo será y perjudicará en vez de beneficiar. La labor del médico que lo descubra es informarlo y empezar cuanto antes con el tratamiento que sí sea adecuado.

En el caso del Nevado de Toluca, lo preocupante es que no existe evidencia de que las actividades y zonificación propuestas por el borrador del programa de manejo del 2013 (y de su nueva versión al 2014), crearán las condiciones socio-ambientales necesarias para conservar al Nevado de Toluca y para mejorar la calidad de vida de sus habitantes. El manejo que tendría el Área Natural Protegida no está diseñado para favorecer la conservación de su biodiversidad y la restauración de los bosques que se encuentran degradados, sino que favorece que los bosques que sí están conservados sean abiertos a la explotación forestal.

Lo que los proponentes del cambio de categoría están haciendo es promover una visión de explotación de los recursos naturales en lugar de una de conservación y manejo con bases ecológicas y de visión sistémica. Este cambio de paradigma pone en gravísimo riesgo la conservación de la biodiversidad, los servicios ambientales que nos brinda el Nevado de Toluca y no garantiza beneficios sociales para los pobladores locales.

Nuestro involucramiento con la CONANP empezó en noviembre del 2013 en respuesta a la consulta pública sobre el borrador del programa de manejo del 2013. En los subsecuentes nueve meses realizamos una serie de propuestas para mejorarlo, principalmente en torno a la Subzonificación. El 1ro de agosto del 2014, la CONANP puso a consulta pública la segunda versión del borrador del programa de manejo. Dicha versión modificó nuestras propuestas sin brindarnos argumentos técnicos sólidos que lo justificaran.

Actualmente, la consulta pública de la segunda versión está abierta a revisión, es por eso que invitamos a los interesados a consultarla y realizar recomendaciones.

La obligación de las autoridades es atender las observaciones de la ciudadanía y la comunidad científica, pues cualquier argumento para modificar los instrumentos regulatorios de un área natural protegida debe realizarse con datos fidedignos y poder sostenerse ante una evaluación estricta y crítica. De forma subsecuente, la CONANP debe garantizar que el manejo de un área natural protegida afectada por dichos cambios se hará en pro de la conservación y del bien común.

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La foto del Nevado de Toluca al inicio de esta entrada fue tomada por Benjamin Bernal.

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Acerca de los autores

A. Mastretta Yanes es bióloga egresada de la UNAM. Del 2007 al 2010 trabajó en proyectos de manejo sustentable de recursos naturales y pago por servicios ambientales. Actualmente realiza su doctorado en la University of East Anglia, Inglaterra. Su proyecto estudia el efecto de los cambios climáticos históricos en la distribución de la diversidad genética en plantas de las montañas más altas del centro de México.

R. Cao es bióloga egresada de la UNAM. Del 2011 al 2013 trabajó en proyectos de conservación y manejo sustentable de los recursos naturales en la Selva Lacandona. Este año egresó de la Maestría en Gestión Ambiental, Conservación y Manejo Sustentable de Recursos Naturales por la Universidad de Queensland, Australia, en donde enfocó sus estudios al manejo y gestión de Áreas Naturales Protegidas.

S. Nicasio Arzeta es biólogo egresado de la UNAM. Desde 2011 es estudiante de doctorado en el Centro de Investigaciones en Ecosistemas en Morelia. Su proyecto consiste en evaluar el potencial del territorio con actividades humanas para mantener la conectividad del paisaje de mamíferos terrestres y plántulas de árboles dentro de fragmentos de bosque tropical húmedo en la Selva Lacandona.

P. Quadri estudió comunicación en la Universidad de las Américas Puebla. Del 2007 al 2010 trabajó en la CONANP. Es maestro en estudios ambientales por la Universidad de Yale en los Estados Unidos. Actualmente es estudiante de doctorado en el departamento de Estudios Ambientales de la Universidad de California, donde investiga las relaciones entre cambios en la cobertura y uso del suelo, microclimas y el funcionamiento de las comunidades y ecosistemas en bosques del centro de México.

T. Escalante Espinosa realizó sus estudios de doctorado y posdoctorado en la UNAM. Actualmente es profesora Titular A de tiempo completo en la Facultad de Ciencias de la UNAM en el grupo de trabajo de Biogeografía de la Conservación, del Departamento de Biología Evolutiva. Sus líneas de investigación son la biogeografía, la biología de la conservación, la distribución de la biodiversidad y la mastozoología.

L. Arredondo-Amezcua es Maestra en Ciencias por el Centro de Investigaciones en Ecosistemas de la UNAM. Actualmente trabaja como técnico externo para el proyecto de la Flora alpina del centro de México, para el Instituto de Ecología A.C. – Centro Regional del Bajío; cuyo objetivo es inventariar la diversidad florística de los pastizales alpinos de los volcanes más altos de la Faja Volcánica Transmexicana, así como su estado de conservación.

D. Piñero es investigador del Instituto de Ecología de la UNAM. Dirige proyectos sobre genética de poblaciones de plantas, en particular de filogeografía y estructura genética en especies mexicanas.

Diversidad funcional: una nueva forma de ver a los seres vivos

diversidadfuncionalEl concepto con el cual nos basamos para medir la biodiversidad se basa en el número de especies que existen en un algún medio ambiente determinado. Sin embargo, actualmente en la rama de la ecología marina existe una nueva corriente que se encuentran cuestionando si realmente este enfoque “tradicional” podría estar perdiendo aspectos importantes de conservación y en consecuencia, estar errando en enfocar esfuerzos de conservación en ciertas zonas. Para entender esta visión, imaginemos el caso de restauración que se realizó en el Parque Yellowstone, EU, en donde después de 70 años de haber visto al último lobo (Canis lupus), se realizó su reintroducción en el periodo de 1995-1996, y como resultado, 15 años después, William J. Ripple y Robert L. Beschta (2011) de la Universidad estatal de Óregon reportaron una recuperación significativa en todo el ecosistema; los sauces crecen más altos y frondosos, las poblaciones de alces bajaron por la caza y ya no se comen todos los arbustos y pastos, los castores y los bisontes aumentaron sus números y en general todo el ecosistema está más saludable que antes. Algo así como el cumplimiento del ciclo de la vida que Mufasa le describe a Simba en aquella roca de la Sabana Africana. Definitivamente un bello ejemplo de restauración ecológica, pero también un gran ejemplo de como una sola especie puede tener una función tan importante en el ecosistema que su desaparición pueda traer consecuencias tan grandes. De eso se trata esa “nueva” corriente, la de la “diversidad funcional”.

Con el concepto de la “diversidad funcional”, Rick Stuart-Smith, investigador de la Universidad de Tasmania en Hobart, Australia, y sus colegas usaron los datos de 4,357 encuestas de peces arrecifales conducidos por buzos en 1,844 sitios de todo el mundo para determinar no solo el número de especies en cada sitio, sino también, la “diversidad funcional” de cada individuo con base en ocho “rasgos funcionales” que se sabe influyen en su papel funcional en un conjunto que incorpora la historia de vida, su posición en la red alimenticia, el comportamiento y las asociaciones de hábitat.

“Se asume frecuentemente que más especies se traduce a mas funcionalidad natural de cualquier sistema en particular pero, por supuesto, las especies no están haciendo lo mismo y con frecuencia sólo puede haber uno o dos individuos de muchas especies, en comparación con los cientos de algunas otras”, comentó Rick.

Cuando los investigadores mapearon la riqueza de especies estándar, el patrón clásico de las aguas tropicales con alta diversidad y las aguas más frías con menos diversidad apareció. Pero cuando usaron la “diversidad funcional” como medida, los mapas mostraron mucho menos zonas de alta diversidad en zonas tropicales y algunos sitios fuera de los trópicos con una mayor diversidad funcional que los sitios tropicales.

Lo relevante de medir la diversidad de esta nueva forma está en la capacidad de reconocer áreas que no estaban reconocidas para la conservación y mejorar nuestros esfuerzos para proteger a la biodiversidad.

Fuentes: Nota en Nature | Artículo en Nature | Artículo acera de los primeros 15 años después de la reintroducción de lobos en el parque Yellowstone en Biological Conservation | Entrada en el blog de Historias Cienciacionales

Londres tropical ¿y ahora qué más?

Tiene alrededor de dos meses que fue el 21vo Simposio de Biodiversidad Tropical, en Londres. Su objetivo fue presentar y discutir nuevos métodos interdisciplinarios y genómicos para acelerar el estudio de la biodiversidad y la función de ecosistemas tropicales. El que un simposio sobre biodiversidad tropical ocurra en una ciudad famosa por su clima triste y en un país cuya riqueza biológica entera es equiparable a la que puede existir en un solo árbol del Amazonas pareciera ridículo, y lo es. Pero el simposio ocurrió aquí no como tributo a la ironía, sino porque fue organizado por el Natural History Museum (Museo de Historia Natural) de Inglaterra y sus ponentes fueron sobretodo investigadores basados en Europa y Estados Unidos.

La casi ausencia de investigadores de países tropicales en el simposio invita a reflexionar, pero dejo esa discusión para otra ocasión. Lo que sí voy a subrayar es que fue el Natural History Museum quién organizó esta reunión, y que The Smithsonian Institution (El Instituto Smithsonian)  de Estados Unidos, tuvo una presencia fuerte. Estos museos, como todo museo de historia natural que se respete, son también (y principalmente) centros de investigación sobre el mundo vivo. Albergan ejemplares de plantas y animales cuyas colectas se remontan a días previos a Darwin, y que vivieron el esplendor de las excursiones naturales a los que fueran (algunos siguen siendo) los territorios inexplorados del mundo. Guardan el trabajo de nombres que suenan a leyenda, como Joseph Banks, el naturalista a bordo del primer gran viaje del Capitán Cook; Mary Anning, quien descubrió los primeros fósiles de Ichthyosaurus y Plesiosaurus, cuando había poca evidencia para contradecir la versión Bíblica de la creación; y los propios Charles Darwin y Alfred R. Wallace, los  co-descubridores de la teoría de la evolución por selección natural.

  Mariposas colectadas por Wallace en el siglo XIX. Imagen del acervo digital de Wallace del Natural History Museum. © The Natural History Museum, London

 

Así, el museo que el público ve son unos cuantos ejemplares de particular atractivo más mucho relleno didáctico. Los verdaderos tesoros de los museos de historia natural están cerrados al público: anaqueles con cajones que llenan cuartos de pared a pared y de piso a techo.

 

Anaqueles en la colección de insectos del Natural History Museum en Londres

 

La colección de escarabajos del museo que visité en Inglaterra es de unos 10 millones de ejemplares. Ocupan 22 mil anaqueles como el de la foto, cada uno con decenas de cajones entomológicos con sus respectivos especímenes etiquetados y montados con todo cuidado.

 

Uno de los cajones entomológicos con ejemplares históricos. Quién los enseña es Conrad Gillet, estudiante de doctorado del museo, amigo y entomólogo brillante, de esos que le dedican su vida a los escarabajos con más pasión de la que la gente le dedica a vivir.

 

El museo en total tiene más de 70 millones de especímenes que van de microorganismos a esqueletos de mamuts. La mayoría de los ejemplares provienen de países tropicales, muchos de México.

 

Dynastes hyllus de México. Estos escarabajos alcanzan los 3.5 -7.5 cm de largo. Viven en bosques mesófilos, que son de los ecosistemas más amenazados del país, sólo quedan fragmentos pequeños en Veracruz, Puebla, Oaxaca y Chiapas.  

Hacemos drama por el penacho de Moctezuma, pero la verdadera tragedia es que los ejemplares tipo (es decir el primero con el que se describe una especie) de un sinnúmero de especies mexicanas de plantas y animales están en algún herbario o colección fuera de México. Por ejemplo el herbario el Real Jardín Botánico de Madrid guarda los especímenes que  José Mariano Mociño y Martín de Sessé colectaron durante la Real Expedición Botánica a la Nueva España entre 1787 y 1803. Su base de datos actual cuenta con 14,515 registros que corresponden a 1,879 géneros y 7,635 especies pertenecientes a México, Cuba, Perú y Estados Unidos.

Visto con ojos resignados, la verdad es que cuando la mayor parte de estas colecciones se crearon no éramos país siquiera. Con ojos menos condescendientes se siente como parte de los tantos atropellos del colonialismo. En una palabra: historia. De esa que hay que saber pero, creo yo, también poder aterrizar en su contexto para caminar el presente. Hoy los museos están abiertos a investigadores de todo el mundo y las redes de colaboración son, burocracia de por medio, funcionales. Además México tiene sus propias colecciones con investigación de primer nivel. Por ejemplo el Herbario Nacional de México resguarda más de un millón de ejemplares, es el más grande de Latinoamérica, uno de los 10 más activos del mundo y con ejemplares más recientes pero también de valor histórico.  Al mismo tiempo, la CONABIO tiene un programa de repatriación de datos curatoriales de colecciones en el extranjero, que puede consultarse a través del Herbario Virtual.

 

Imagen del Herbario Virtual de la CONABIO del holotipo de la orquídea Epidendrum magnificum colectado en 1899 .

 

Lo importantes es que estas colecciones existen y que, en gran medida gracias a ellas, comenzamos a entender la biodiversidad del planeta bajo la mirada de la ciencia. Darwin y Wallace fueron parte de la tradición de enviar naturalistas a describir y colectar el mundo vivo, y el resultado de sus viajes fue la teoría de la evolución. Hoy son los museos y su vínculo con las universidades quienes continúan con la investigación. Ya no se trata sólo de colectar y describir la basta variedad de la vida en la tierra, sino ahora los biólogos viven con el homérico objetivo de entender los procesos ecológicos y evolutivos que generan y mantienen la diversidad de la vida (y la vida misma) en la Tierra.

La biodiversidad no son los ejemplares secos y montados en algún cajón del mundo, sino los seres vivos que pululan ecosistemas de los que sabemos miserias. Pero los museos de historia natural aún son útiles. Primero como cuartel central para los investigadores y luego como acervo histórico y referencia. Sus bases de datos (que se encuentran unidas en una red) permiten obtener una rica información de lo que hay (o hubo) en diversos lugares de la Tierra sin tener que emprender de nuevo cada una de las expediciones. Y también permiten dirigirlas al lugar geográfico correcto según los organismos que se desee estudiar con las herramientas de la biología moderna: métodos de muestreo refinados y estadísticamente útiles; el ADN y las puertas que abre al entendimiento de la evolución; y el fundamento teórico de los procesos ecológicos y evolutivos.

Mucha de esta investigación moderna se enfoca en los ecosistemas de Latinoamérica, África meridional y el sureste asiático no como una especie de sondeo de la riqueza natural de las colonias (como lo fue al menos en parte la justificación de las expediciones de antaño), sino con un genuino interés en entender la evolución y ecología de la vida en los sitios que ésta es más abundante, diversa, desconocida y amenazada: los ecosistemas tropicales. Por eso, varios párrafos después, es que instituciones como el Natural History Museum y The Smithsonian Institution, organizaron el simposio.

No es de sorprenderse entonces que muchas de las presentaciones se enfocaron en cómo hacer uso de las muestras de los museos con los métodos de secuenciación de nueva generación, que permiten secuenciar genomas completos (o casi completos) de forma relativamente barata. El problema principal es que estos métodos requieren ADN de buena calidad, pero el de los ejemplares de museos está deteriorado. En la furia por proteger a los especímenes del ataque de hongos y de otros organismos, en tiempos históricos los ejemplares de museos fueron bañados con químicos que funcionaron muy bien para detener infestaciones de hongos e insectos por la misma razón que luego se etiquetaron como altamente cancerígenos: destruyen el ADN. Muchos de los tesoros más antiguos de los museos son cascaritas de útiles características anatómicas, pero casi nada más.

Así pues, muchos estudios se están dando a la tarea de volver a colectar lo ya colectado, esta vez incluyendo una muestra de ADN. Por supuesto que sería ridículo, imposible e innecesario volver a colectar un edificio de muestras. Pero no es descabellado tener un representante por Género o si quiera por Familia. Estudiar estos genomas traería grandes aportaciones al entendimiento del árbol de la vida. Es aquí cuando museos de países como el nuestro podrían posicionarse a la par que sus símiles de países desarrollados. México podría sostener una de las colecciones más importantes del siglo XXI, de las que se requieren para tener un mejor entendimiento de la evolución de la biodiversidad y que quizá guarden hallazgos insólitos. Comento la idea de tener un banco de ADN o de tejido de calidad para estudios genómicos no como la gran revelación, sino como algo que ya está pasando. Tenemos la comunidad científica, la legislación y las principales colecciones de México empiezan a incluir muestras de ADN. Pero desconozco si hay un llamado formal para crear un banco de tejido de forma más sistemática. Además, no sólo son investigadores nacionales quienes piensan en esta línea. Gente como Johnathan Coddington, quien en el simposio habló de cómo pasar de los inventarios de museos a la genómica, considera que ésta es la posición que los museos de países tropicales deberían tomar.

Dónde y quiénes investigamos la biodiversidad es relevante por motivos éticos, políticos y relevantes a su conservación. Pero la esencia es entender el mundo vivo, desentramar la complejidad de los procesos evolutivos y ecológicos que generan y mantienen la biodiversidad, ese fenómeno común a todo nuestro planeta, sin importar nuestros artificiales límites geopolíticos. Por eso en el simposio se discutieron también otros métodos útiles para el estudio de la biodiversidad que poco tienen que ver con los museos. Por ejemplo: el uso de imágenes LIDAR para evaluar la estructura del bosque; la secuenciación de ADN obtenido directamente de muestras de suelo o de excrementos animales; el combinar información espacial junto con información filogenética; y varios más.

La idea era presentar la gama de técnicas disponibles para discutir así nuevas posibilidades y ángulos, plantear preguntas claves e inquirir a los ecosistemas tropicales con la biología del siglo XXI. Pero esto último no pasó, al menos no cómo yo lo esperaba. Como esa sensación que a veces da el cine, cuando un gran tema, un reparto galardonado y una producción de millones no logran condensarse en una obra que nos arranque aplausos como una reacción fisiológica. Las grandes hipótesis son escasas, aún más que los grandes guiones. Hay que especializar y extender al límite tecnológico las herramientas, pero también dedicar nuestras mentes y reuniones a las preguntas. La posibilidad de estudiar la biodiversidad desde genes hasta ecosistemas ya es posible ¿Qué queremos saber?

 

Acerca del autor

Alicia Mastretta Yanes es Bióloga egresada de la UNAM y actualmente cursa su doctorado en la University of East Anglia, Inglaterra. Su proyecto explora la relación entre las características físicas del paisaje y la distribución de la diversidad genética en plantas de alta montaña de México.

Indicadores de Seguridad Ambiental

Más Ciencia por México quiere darle la bienvenida a nuestro más reciente colaborador invitado, el Dr. J. Antonio del Río Portilla. El Dr. del Río es Investigador del Instituto de Energías Renovables de la Universidad Nacional Autónoma de México (IER-UNAM). Miembro de las Academias: Mexicana de Ciencias, Ingeniería de México y de Ciencias de Morelos, siendo presidente de ésta última. Desde su blog, compartirá con nuestros lectores sus propias reflexiones en cuanto a ciencia, innovación, opinión política y divertimentos que pueden ser consultados a más detalle en esta liga.

Esperamos que disfruten de estas colaboraciones tanto como nosotros, y para inaugurar este espacio les dejamos con la reflexión sobre Indicadores de Seguridad Ambiental que publicó hace unos pocos días.

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Indicadores de Seguridad Ambiental, por J. Antonio del Río Portilla

En esta columna hemos escrito muchas veces que el conocimiento científico es importante para decidir. En esta línea de pensamiento, donde promovemos la cultura científica para tomar decisiones fundamentadas, me llamó la atención el artículo “Promocionar la ciencia para … lo que sigue es lo importante”, de Nora Hebe Schiaffino publicado en el foro de la página del Instituto Iberoamericano de Enseñanza de las Ciencias y la Matemática, que invita a reflexionar sobre los cambios que han provocado las actividades del 20% de la población en nuestro entorno. Sí, solamente las actividades de una pequeña proporción de la población están provocando cambios a escala planetaria y, por lo tanto, afectando directamente al resto de las personas y a otro seres vivos con los que compartimos este planeta. En este artículo se menciona el trabajo de un equipo multinacional de científicos sobre los límites de algunos recursos y variables físicas para que la vida de las personas se pueda llevar a cabo en nuestro planeta. En este trabajo publicado en la revista Nature, el equipo liderado por Johan Rockström, encuentra que hay nueve procesos indicadores que amenazan la vida como la conocemos en el planeta. Estos nueve indicadores son: el cambio climático, la tasa de pérdida de biodiversidad, alteraciones del ciclo del nitrógeno y cambios en el ciclo del fósforo, la pérdida de ozono atmosférico, la acidificación de los océanos, el uso global de agua dulce, los cambios en el uso de la tierra, la carga atmosférica de aerosoles y la contaminación química. Los primeros tres indicadores han sobrepasado los límites a nivel planetario y limitan el desarrollo para la población humana, es más el primero ya no puede ser asociado a fenómenos naturales y ahora se habla de cambio climático antropogénico. Los valores de estos indicadores han sido modificados por las actividades humanas con respecto a los que presentaban antes de la revolución industrial. Una parte de la sociedad, sin analizar profundamente la propuestas tecnológicas para aumentar la productividad a toda costa y sin contemplar lo finito de los recursos del planeta y las afectaciones en otros procesos naturales, ha optado por tecnologías que agotan los recursos naturales y comprometen el bienestar del resto de la sociedad.

En el siguiente video se presenta la conferencia de Johan Rockström donde explica, en forma sencilla, estos indicadores.

La determinación de estos indicadores ha sido realizada con información global del planeta, pero en nuestro país no hemos desarrollado un conjunto de parámetros similares a nivel local que ayuden a comprender los cambios en la región alrededor de los trópicos, y mucho menos a nivel del estado de Morelos. Considero muy importante conocer los indicadores que debemos monitorizar en el país y en cada estado, en particular en Morelos, para garantizar un desarrollo sustentable de la región. Claramente, no podemos analizar la acidificación de los océanos en Morelos, por eso debemos conocer qué indicadores requerimos analizar para contribuir a determinar los procesos que conducen a la acidificación de los océanos. Por esta razón, es necesario generar los datos y con ellos los indicadores correspondientes en el nivel local a los que hemos mencionado a nivel mundial. En mi opinión, el impulso a la determinación de estos indicadores es una responsabilidad del gobierno compartida con los ciudadanos. Las herramientas recién creadas: las secretarías de Innovación, Ciencia y Tecnología, así como, de Desarrollo Sustentable pueden proponer estudios de largo plazo con los Fondos Mixtos con el CONACyT. La utilización de estos recursos para generar estos indicadores y sus métodos de actualización es una inversión social a largo plazo que podrá ser utilizada por las futuras generaciones para tomar decisiones. En estos momentos carecemos de ellos y nos encontramos ante situaciones donde la información parece no ser suficiente para decidir. También es importante hacer notar que estos indicadores solamente se refieren al ambiente y que para propiciar un desarrollo sustentable se requieren los correspondientes a los ámbitos económico, social e institucional, es decir debemos contemplar todos los aspectos de la sustentabilidad con una visión integral. Todos los mexicanos, y en especial todos los morelenses, podemos contribuir asumiendo que somos capaces de generar conocimiento y con ellos contribuir, desde la ciencia ciudadana, a definir estrategias de largo plazo que consideren todos los ámbitos de la sustentabilidad.

Una versión previa de ste artículo fue publicada el día 13 de Febrero

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Puedes seguir al Dr. Antonio del Río en Tuiter.

De los volcanes al laboratorio de biología molecular

Escribo mientras pienso en la ciudad de Puebla. Pienso en la ciudad de Puebla y no entiendo por qué es que a pesar de tener al Popocatépetl, la Iztaccíhuatl, el Citlaltépetl y la Malinche por paisaje, su nombre fluctúa entre de los Ángeles y de Zaragoza y no es, en su lugar, de los Volcanes. Creo que ya somos varias las generaciones que esperamos ese cambio de nombre.

La madrugada de un 31 de diciembre comencé a subir la Malinche con T y F, las dos personas que logré convencer unas escasas horas antes. He caminado esa montaña muchas veces, pero si traigo a cuento ese último día del 2009 es, primero, porque nos regaló un espectáculo que es un placer evocar: el amanecer púrpura pálido en el oriente, acompañado de una luna naranja de invierno ocultándose en el poniente. Y segundo, porque entre cuatro días antes y cuatro días después de esa mañana, fue que se definió el que el tema de mi tesis de doctorado esté relacionado con estas montañas.

Mis acompañantes de caminata, incautos, escuchaban entre la curiosidad y el hartazgo todas mis explicaciones, entre otras, el porqué el que nuestros pasos estuvieran por dejar el bosque de pinos para adentrarse en el pastizal de alta montaña tenía que ver con un principio muy básico: que la temperatura disminuye con la altitud y que diferentes especies están adaptadas a diferentes temperaturas. Escucharon también, con esa paciencia infinita que a veces se nos tiene a los biólogos, cuando les dije que durante los períodos glaciales del Pleistoceno, como el que tuvo su máximo glacial hace 21 mil años, las condiciones eran en promedio más frías, y que, por consiguiente, las especies que veíamos crecer hoy (un cálido interglacial) en la cima misma de la Malinche podrían antes haber crecido a una menor elevación. Así, estando ahí arriba donde estábamos, viendo al Izta y al Popo emerger entre la neblina como islas en el cielo, había que imaginar un valle de Puebla, un valle de Atlixco y una cuenca de México distintos, mucho más fríos y habitados por especies diferentes que o bien se extinguieron o migraron a la parte alta de las montañas. Y que es por eso que especies como el junípero (Juniperus montícola, un abusto, pariente de los pinos y los cipreses, o en otras palabras: una especie de conífera) que veíamos en ciertas formaciones rocosas a unos 4,000 metros de altura sobre el nivel del mar, tiene una distribución fragmentada, con poblaciones restringidas a la parte alta de montañas aisladas entre sí.

No sé si les dije algo más. Recuerdo a F bajar corriendo los arenales y a T comentar alguna memoria de tiempo atrás, pero no el resto de la conversación. Lo que sí recuerdo, como ya había dicho, es que por esas fechas fue que se definió que mi doctorado sería en un proyecto de filogeografía comparada. Me había comenzado a escribir con mi actual asesor hace unas semanas y  para mi dicha había la posibilidad de hacer un proyecto con especies mexicanas y sobre un tema que no sé como no le quita el sueño a todos: el efecto de la topografía en la distribución de la diversidad genética de las especies.

No se me había ocurrido aún —a pesar de ser tan obvio— que Juniperus montícola y otras plantas de alta montaña que investigo representarían mejores sistemas de estudio que especies de menores elevaciones con las que había considerado trabajar en un principio. Pero de algo sí estaba segura: quería saber más de la historia de los bosques mexicanos, de ese vínculo entre el endemismo, la historia del clima en la Tierra y el aislamiento geográfico ocasionado por la forma del relieve. Estudiar estos procesos a un nivel infraespecífico (es decir entre las poblaciones de una especie) como un acercamiento microevolutivo para entender más la enorme diversidad biológica de nuestras montañas. Quería manejar por enésima y no última vez la México-Puebla y poder recordar con detalle la edad y los procesos geológicos con los cuales se crearon el Tlaloc, la Izta y el Popo. Quería saber si la biota de altura que crece en el Nevado de Colima, allá lejos del resto de las grandes elevaciones del centro de México, había permanecido aislada desde hace varios períodos glaciales-interglaciales o si las poblaciones habían podido extenderse lo suficiente como para que ocurriera flujo génico. De hecho, no me quedaba claro si siquiera entre la Malinche y el Popo había habido una conexión, si el pastizal alpino había podido bajar tanto, tal vez las poblaciones habían estado aisladas desde un par de millones de años, en vez de veinte mil. O por el contrario quizá a la fecha había flujo génico (semillas o polen voladores) aunque la distancia nos parezca tanta. En fin, quería subir la Malinche y poderle decir a T, a F y cualquiera que quisiera escuchar, que ya sabíamos más de la evolución de la flora de estas montañas, que entendíamos el papel de la topografía de la Faja Volcánica Transmexicana en la distribución de sus endemismos, que esto nos había ayudado a planear la conservación considerando no sólo las especies que existen, sino los procesos evolutivos detrás de su formación.

Estoy empezando el tercer año de dedicarme mal que bien a llenar esos quereres. Siento que apenas araño la superficie de la roca. Todavía no sé la mitad de lo que debería. El conocimiento a veces se siente tan abarcable como puede serlo el infinito. Cuando empiezo a leer sobre un tema para responder una pregunta en concreto caigo en un fractal, hermoso, sí, pero que se traga no sé cómo el tiempo y me aleja de los otros tantos detalles que también esperan atención. Si eso es leyendo, pueden imaginar lo que es montar un experimento con herramientas y métodos cuyos pormenores hay que entender.

No busco quejarme, la verdad es que he aprendido mucho: desde la historia geológica de nuestras montañas hasta hacer modelos de distribución de nicho pasando por técnicas de biología molecular. Hoy traigo el entusiasmo alto porque estoy empezando el laboratorio de un método relativamente nuevo. Los modelos que quiero poner a prueba requieren de más variación genética de la que puedo obtener secuenciando pedacito por pedacito de ADN de cloropasto. Ahora vamos a utilizar un tipo de secuenciación de nueva generación que utiliza unos marcadores moleculares llamados “ADN Asociado a un sitio de Restricción” (RAD, por sus siglas en inglés). En realidad la idea se basa en los mismos principios biológicos sobre cómo se duplica el ADN dentro de las células y utiliza técnicas similares que la secuenciación Sanger que son el pan de cada día en los laboratorios de biología molecular. A grandísimos rasgos, el método RAD consiste en primero digerir el genoma con una (o dos) enzimas de restricción, es decir unas proteínas que cortan el ADN, de modo que lo que era un genoma completo queda reducido a millones de fragmentos pequeños. Luego se amplifica (se copia millones de veces) cada fragmento y se secuencia un subconjunto de ellos. La ventaja es que no hay que secuenciar cada fragmento de forma individual, sino que se pueden hacer muchísimos y provenientes de varios individuos al mismo tiempo. Hay dos trucos: primero, a cada fragmento se le pegó un adaptador y un barcode (algo así como un código de barras) que lo identifica. Y segundo: todas las muestras se corren en paralelo, en un sistema llamado Illumina. Por lo pronto con explicar ese detalle basta. La gran ventaja de este método, si logro hacerlo funcionar con mis muestras (oh, por favor), es que nos permitirá tener miles (en vez de unos pares) de secuencias a lo largo de todo el genoma (en vez de sólo del cloroplasto) de mis especies.

Estoy de visita en otra universidad para realizar el laboratorio de este método. Me pidieron que diera una presentación sobre mi proyecto, para que el resto de la gente del departamento sepa con qué trabajo y podamos discutirlo. Hace unos días expuse frente a un público que hizo preguntas difíciles (lo cual, claro, es muy útil) y al que le gustó el sistema de Sky Islands (islas en el cielo) que son los volcanes mexicanos. Y fue ahí, en medio de mi presentación, mientras señalaba una línea en el mapa entre la Malinche y la Iztaccíhuatl, que empecé a pensar en la ciudad de Puebla y en la cadena de motivos y eventos que me habían llevado ahí.

A veces siento lejanos los volcanes mexicanos, no sólo porque nos separa el mentado Atlántico, sino porque los meses de laboratorio pueden ser arduos. Yo, contrario a lo que parece últimamente, no soy una genómica o una bióloga molecular. Me gustan estas disciplinas, sí, las encuentro muy interesantes, pero para mí son una herramienta. Las preguntas que quiero responder, que me quitaban los ojos del volante en esa curva de la carretera donde la Iztaccihuatl se ve majestuosa, son otras. Están relacionadas con entender la distribución espacial y temporal de la biodiversidad. Este tema a la fecha es el foco de mucha investigación en evolución y ecología, y contiene aspectos que insisto querer encajar dentro del complejo marco de la conservación en México. Así, la ciencia de unos es la herramienta para la ciencia de otros. —Es interesante ver lo que la gente hace con esto, no tenía idea —escuché que decía un bioinformático en una miniconferencia donde otras personas presentaron cómo han aplicado los RADs a cuestiones evolutivas. —Sí que lo es —pienso ahora en voz alta, con la emoción de pronto tener mis propios datos y poder empezar, quizás, a responder mis preguntas.

Amaneció, me voy al lab.

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Acerca del autor

Alicia Mastretta Yanes es Bióloga egresada de la UNAM y actualmente cursa su doctorado en la University of East Anglia, Inglaterra. Su proyecto de doctorado explora la relación entre las características físicas del paisaje y la distribución de la diversidad genética en plantas de alta montaña de México.