Científicos de la Universidad de Leicester, en Reino Unido, han arrojado nueva luz sobre por qué las extinciones en masa han ocurrido a lo largo de la historia, y cómo este conocimiento podría ayudar a predecir catástrofes ecológicas futuras. El equipo internacional ha investigado transiciones ecológicas repentinas a lo largo de la historia, desde eventos de mortalidad masiva en el pasado hasta extinciones más recientes que han ocurrido en las últimas décadas.
En un artículo publicado en la revista 'Science', coescrito por el profesor Sergei Petrovskii y el doctor Andrew Morozov, del Departamento de Matemáticas de la Universidad de Leicester, y un grupo de destacados científicos de Estados Unidos y Canadá, el equipo ha explorado el misterio de larga duración de por qué ocurren estas transiciones ecológicas.
Los sistemas ecológicos a veces experimentan cambios repentinos en sus propiedades o funciones que a menudo resultan en la extinción de las especies y una pérdida significativa de biodiversidad. Comprender por qué ocurren estos cambios significativos sigue siendo un desafío, en particular porque las transiciones se producen a menudo en condiciones aparentemente constantes y, por lo tanto, no pueden vincularse directamente a un cambio ambiental específico.
Al reunir datos empíricos, ideas de la teoría ecológica y modelos matemáticos, el equipo de investigación ha revelado que las transiciones abruptas en un ecosistema pueden ocurrir como resultado de la dinámica transitoria a largo plazo, incluidos los "atractores fantasmas" y los "gateos". Un atractor es un "estado final" de un ecosistema dado, que es donde se espera que se encuentre durante un periodo de tiempo infinitamente largo y/o en el que retorna después de pequeñas perturbaciones.
Mientras, un "atractor fantasma" es una configuración especial de un sistema dinámico que exhibe el mismo comportamiento que un atractor, pero solo por un tiempo finito dentro de un ecosistema. Después de ese tiempo, el sistema normalmente experimentaría una evolución rápida o transición a otro estado que puede tener propiedades muy diferentes. Dicha transición correspondería, por lo tanto, a una catástrofe o cambio ecológico importante. Por su parte, los "gateos" o 'crawl-bys' existen cuando los cambios en la dinámica de un ecosistema suceden lentamente durante un largo periodo de tiempo.
"Una catástrofe ecológica que surge de un 'atractor fantasma' o un 'gateo' puede ser una deuda que tenemos que pagar por las acciones o los errores, por ejemplo, el uso insostenible de los recursos naturales, hace muchas generaciones", explica el profesor Petrovskii.
Según añade, su investigación muestra que un ecosistema saludable no necesariamente se mantendrá saludable, incluso en ausencia de un cambio ambiental significativo. Por lo tanto, se requiere una mejor monitorización del estado de un ecosistema para mitigar posibles desastres, continúa.
"También podemos predecir una catástrofe inminente en el sentido de que nuestro estudio aconseja dónde buscar sus signos y cuál es la escala de tiempo relevante: el cambio ambiental (ya sea natural o provocado por el hombre) que finalmente conducirá a grandes cambios puede haber sucedido hace mucho tiempo. Estos hallazgos crean un nuevo paradigma y un poderoso marco teórico para comprender (y potencialmente predecir) catástrofes ecológicas y para su gestión eficiente", concluye.
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