Ciencia España , Madrid, Jueves, 23 de julio de 2009 a las 20:06

Usan redes complejas para el estudio de los sistemas ecológicos y el cambio climático

Este enfoque puede ser un primer paso hacia una ecología predictiva

AMR/DICYT El estudio de las redes complejas ha permitido la comprensión de un gran número de sistemas compuestos por la interacción de varios elementos, desde el movimiento de las moléculas al funcionamiento de internet. El investigador del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) Jordi Bascompte, especialista en la aplicación de redes complejas a la ecología, publica un artículo en el último número de la revista Science en el que señala cómo este enfoque permite una mejor comprensión de las relaciones entre especies y supone un primer paso hacia una ecología más predictiva, capaz de responder ante retos como el cambio climático.
 

El trabajo forma parte de un monográfico que la revista dedica al impacto de las teorías de redes complejas en las distintas áreas de la ciencia. Los modelos desarrollados por el equipo de Bascompte en el campo de la ecología han sido aplicados a sectores tan dispares como la evaluación de riesgos financieros o las relaciones cooperativas humanas.


“Hasta hace poco, la investigación en biodiversidad se centraba exclusivamente en la riqueza de especies, olvidándose de las interacciones entre ellas o asumiendo que se producían de modo aleatorio, sin un patrón específico”, explica Bascompte, investigador de la Estación Biológica de Doñana. “En contraste, el paradigma de red enfatiza las interacciones ecológicas entre especies, acentuando la importancia de su interdependencia”, concluye.

 

“En el plano más práctico, la aplicación del enfoque de redes a ecosistemas permite evaluar las consecuencias de las perturbaciones para la comunidad. Esto puede ser un primer paso hacia una ecología más predictiva que pueda enfrentarse al cambio interdependencia entre las partes permite plantearse, entre otras cuestiones, cómo la sobrepesca afecta a las cadenas tróficas o cómo los cambios en las redes mutualistas pueden afectar a servicios de los ecosistemas como la polinización.

 

La teoría permite predecir cómo los cambios en la estructura de la red afectarían al número de especies: “Las redes mutualistas y fuertemente jerarquizadas que se observan en la naturaleza tienen la estructura necesaria para permitir la coexistencia del mayor número de especies posibles, y cualquier otro patrón arquitectónico no haría sino disminuir la biodiversidad”, argumenta Bascompte. Por ejemplo, dos plantas que compiten para atraer polinizadores tienen una mayor ventaja si coexisten, ya que la abundancia de flores atraerá más polinizadores al área.


Las redes se organizarían en módulos o departamentos que interactúan entre sí. El enfoque de redes permite identificar además qué papel juega cada especie dentro de la red de interacciones: mientras que algunas tienen poca importancia, otras están muy bien conectadas, actuando como un pegamento que mantiene juntas las redes y cuya extinción provocaría cambios en toda la red. “Dadas las complejas redes de interdependencia que las relacionan, la extinción de una especie puede arrastrar a otras emparentadas evolutivamente con ella”, enfatiza Bascompte. Así, cuando hay una avalancha de extinciones, las especies que desaparecen tienden a estar emparentadas filogenéticamente (las especies que ocupan posiciones similares en la red de interacciones tienden a estar próximas en el árbol evolutivo). Esto provoca que las cascadas de coextinciones reduzcan la biodiversidad taxonómica (número de género, familias, órdenes…) más rápido de lo esperado

 

Enfoque interdisciplinar


El modelo de red usa herramientas y conceptos importados de otros campos como la física o la sociología, lo que permite comparar las redes ecológicas con las interacciones entre proteínas o la conectividad entre las distintas comunidades de internet. “Este marco comparativo es útil porque sugiere que hay mecanismos genéricos que subyacen en la formación de cualquier tipo de redes”, explica el investigador. De hecho, los modelos desarrollados por Bascompte y su equipo de investigación para examinar las redes mutualistas en el campo de la ecología se han aplicado en el sector de la economía para evaluar el riesgo sistémico en finanzas y en redes cooperativas humanas como las que se dan entre empresas productoras y
manufactureras de tejido.