Resumen

Uno de los animales de granja que más se ven afectados por el calentamiento global son los cerdos. En este trabajo, se explorará por qué los cerdos son más susceptibles al calor que otros animales, cómo identificar a un cerdo con estrés por calor y cómo pueden los cerdos mantener su temperatura corporal normal. También se expondrán las principales estrategias que los científicos han utilizado para ayudar a los cerdos a sobrellevar el estrés por calor, principalmente mediante la modificación de la temperatura ambiente en la que se alojan. Sin embargo, todavía se necesitan más estudios para llegar a una solución práctica y accesible para todos los criadores de cerdos, ya que la implementación de algunos de estos métodos puede ser costosa. Por lo tanto, se necesita la colaboración de más científicos y personas interesadas en ayudar a los cerdos que sufren de calor en todo el mundo.
Palabras clave: cerdo, estrés por calor, modificación de la temperature ambiente, científicos, soluciones practices.

Global warming is affecting all the pigs of the world

Abstract

One of the farm animals most affected by global warming are pigs. This work explores why pigs are more susceptible to heat than other animals, how to identify a pig with heat stress, and how pigs can maintain their normal body temperature. The main strategies that scientists have used to help pigs cope with heat stress will also be discussed, primarily by modifying the ambient temperature in which they are housed. However, more studies are needed to reach a practical and accessible solution for all pig breeders, as implementing some of these methods can be costly. Therefore, the collaboration of more scientists and interested individuals is needed to help pigs suffering from heat around the world.
Keywords: pig, heat stress, modification of ambient temperature, scientists, practical solutions.

Introducción

La temperatura ambiental es el factor ecológico más importante que determina el crecimiento, desarrollo y productividad de los animales domésticos (Collier y Gebremedhin, 2015). Sin embargo, desde mediados del siglo xx, el clima ha estado cambiado en todo el mundo (Cuervo-Robayo et al., 2020). Las temperaturas ambientales aumentan a causa del calentamiento global y las proyecciones indican que seguirán elevándose (Renaudeau y Dourmad, 2021).

Los cerdos son uno de los animales que más se ha visto afectado debido al aumento de la temperatura por el calentamiento global. No es de extrañarse que sus criadores están muy preocupados al no encontrar una solución práctica para ayudar a estos pobres animales a combatir el calor intenso que experimentan al vivir en lugares donde las temperaturas ambientales son cada día más extremas. Imagínate, incluso se cuenta que uno de los criadores llevó a uno de sus cerdos con un chamán para que lo ayudara a quitarle el calor. Sin embargo, la única solución que encontró el chamán fue comerse al pobre animal.

A consecuencia de la historia anterior, sea un mito o no, los criadores han hecho un llamado a todos los científicos del mundo para que los ayuden a encontrar soluciones prácticas para proteger a sus cerdos de las elevadas temperaturas. A continuación, se describen los principales hallazgos y estrategias que han realizado los científicos para ayudar a los cerdos a sobrellevar el calentamiento global (ver figura 1).

¿Por qué los cerdos son más susceptibles al calor que otros animales?

Durante sus investigaciones, los científicos se dieron cuenta de que los cerdos son animales homeotérmicos, es decir, que pueden mantener una temperatura constante en su cuerpo sin importar la temperatura ambiente, con ciertos límites, claro. A pesar de que se caracterizan por vivir en una variedad de climas en todo el mundo, los científicos notaron que los cerdos no toleran bien el exceso de calor (Gourdine et al., 2021; Renaudeau y Dourmad, 2021). Esto se debe a la capa gruesa de piel y grasa que cubre todo su cuerpo y a la falta de glándulas sudoríparas funcionales, que no les permiten sudar como a los humanos (Ross et al., 2015).

Lo anterior provoca que el cerdo sea menos eficiente para perder calor en comparación con otros animales. Por ejemplo, un cerdo, a partir de un peso de 30 kilogramos alojado en un lugar donde la temperatura ambiente está entre 18 y 25 ˚C se observa tranquilo y sin estrés, pero cuando otro cerdo con el mismo peso se encuentra en una temperatura ambiente superior a 25 ˚C, el animal entra en estrés (ver figura 2). A esta condición fisiológica los científicos la llaman estrés por calor (da Fonseca de Oliveira et al., 2019; Dou et al., 2017; Zhang et al., 2020). El estrés por calor se da cuando un animal no puede mantener el equilibrio entre la acumulación de calor y la eliminación de este (Dou et al., 2017; Renaudeau y Dourmad, 2021), lo que ocasiona un daño a su salud.

Figura 2. Izquierda. Cerdo (≥ 30 kg) con estrés por calor a una temperatura superior a 25 ˚C. Derecha. Cerdo (≥ 30 kg) sin estrés por calor dentro de una temperatura ambiente de 18 a 25 ˚C.

¿Cómo puedo identificar a un cerdo con estrés por calor?

Podemos detectar a un cerdo que sufre estrés por calor porque cambia su comportamiento: comienza a disminuir su consumo de alimento, aumenta el de agua, reduce su actividad dentro del corral (no juega ni socializa) y se acuesta con el cuerpo estirado y jadeando (ver figura 3). Es muy importante que el criador logre identificar oportunamente estas señales para que pueda auxiliarlo lo más rápido posible, de lo contrario puede morir a consecuencia del estrés por calor.

Figura 3. Señales de estrés por calor en cerdos.

¿Cómo un cerdo puede mantener la temperatura de su cuerpo?

Para mantener su temperatura corporal normal, los cerdos necesitan la capacidad de disipar el exceso de calor (ver figura 4). Uno de los mecanismos que utilizan es la radiación, que implica la redistribución del flujo sanguíneo hacia la piel para disminuir la temperatura corporal (Cottrell et al., 2015). Además, los cerdos también pierden calor a través de la evaporación, que se realiza a través del jadeo durante la respiración (Cottrell et al., 2015; Huynh et al., 2007). Si un cerdo no logra eliminar el exceso de calor mediante estos mecanismos, no podrá regular su temperatura corporal y entrará en estrés por calor.

Figura 4. Cerdo controlando su temperatura al perder calor por radiación y evaporación.

¿Qué estrategias existen para reducir el estrés por calor?

Según el conocimiento científico sobre la fisiología de los cerdos, se han propuesto varias estrategias para ayudar a disminuir los efectos nocivos del estrés por calor. Entre ellas se encuentra: modificar la alimentación (aumentando la digestibilidad del alimento para reducir la cantidad de calor generado por la digestión), suplementar las dietas con antioxidantes o reducir el número de animales dentro del corral. No obstante, la vía más eficaz para reducir el estrés por calor de estos animales es la modificación de la temperatura ambiente en la que se alojan. Actualmente, los criadores de cerdos utilizan diferentes estrategias para modificar el ambiente (ver figura 5), como la sombra, el enfriamiento del piso, mojar la piel del cerdo y el uso de nebulizadores (Mayorga et al., 2019).

Figura 5. Estrategias para reducir el estrés por calor en cerdos: 1) sombra, 2) enfriamiento de piso, 3) mojar la piel y 4) uso de nebulizadores.

¿Por qué usamos sombras para reducir el estrés por calor en los cerdos?

Es un método sencillo y rentable para los cerdos alojados al aire libre que consiste en disminuir la radiación solar a través de la provisión de sombra, ya sea mediante árboles o barreras artificiales como láminas galvanizadas o telas de sombra. Los científicos han reportado que este método es efectivo para reducir significativamente la temperatura ambiente en la que se encuentran los cerdos, lo que a su vez disminuye la acumulación de calor en el cuerpo de los animales. Por lo tanto, la construcción de un techo sobre el alojamiento de los cerdos puede ser una solución efectiva para reducir el estrés por calor en ellos (Wimmler et al., 2022; ver figura 5).

¿En qué consiste la pérdida de calor por el enfriamiento del piso?

Consiste en hacer que el cerdo pierda calor mediante el contacto con un material sólido de una temperatura más baja, que se consigue a través del enfriamiento del piso con agua fría (ver figura 5). Aunque resulta muy eficaz para reducir el estrés por calor en los cerdos, su implementación suele ser costosa para la mayoría de los criadores (Mayorga et al., 2019; Zhu et al., 2021).

¿De qué se trata la estrategia de mojar la piel del cerdo?

Como su nombre indica, la simple acción de mojar la piel del cerdo puede ayudarlo a reducir el calor, y si se combina con un sistema de ventilación de aire adecuado (ver figura 5), se puede convertir en una herramienta muy efectiva para aliviar el estrés por calor. De esta manera, la temperatura corporal del cerdo se puede reducir de manera eficiente y rápida, lo que hace que esta estrategia sea muy útil para los criadores de cerdos (Mayorga et al., 2019).

¿En qué se basa la utilización de nebulizadores para reducir la temperatura ambiente donde se encuentran alojados los cerdos?

El uso de nebulizadores colocados en la entrada de los corrales puede ayudar a reducir la temperatura del aire a través de la evaporación del agua (ver figura 5). Actualmente, existen dos tipos de nebulizadores: el primero utiliza una boquilla atomizadora de alta presión para crear gotas muy finas de agua que no humedecen la superficie, ya que la evaporación ocurre en una condición de alta humedad. El segundo nebulizador crea gotas más grandes de agua que pueden mojar la superficie donde se encuentra el cerdo. Es importante mencionar que todas las estrategias de enfriamiento basadas en la evaporación del agua tienen limitaciones en función de la cantidad de humedad presente en el aire (Haeussermann et al., 2007; Mayorga et al., 2019).

Conclusión

Los cerdos de todo el mundo están siendo afectados por el calentamiento global. Por ello, las investigaciones sobre el impacto y la vulnerabilidad de los cerdos a las elevadas temperaturas ambientales se encuentran en desarrollo. Sin embargo, los científicos han logrado implementar varias estrategias de manejo para ayudar a estos animales a sobrellevar mejor el estrés por calor provocado por el aumento de las temperaturas en el planeta tierra.

No obstante, aún son necesarios más estudios para llegar a una solución práctica y al alcance de todos los criadores de cerdos, ya que la implementación de algunos métodos expuestos en este escrito es todavía muy costosa. Se necesita de la unión de científicos y personas interesadas en el tema para ayudar a más cerdos que están sufriendo de calor en el mundo (ver figura 6).

Figura 6. Cerdo estresado por el calor busca ayuda de su criador.

Referencias

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• Haeussermann, A., Hartung, E., Jungbluth, T., Vranken, E., Aerts, J.-M., y Berckmans, D. (2007). Cooling effects and evaporation characteristics of fogging systems in an experimental piggery. Biosystems Engineering, 97(3), 395–405. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2007.03.019.
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• Ross, J. W., Hale, B. J., Gabler, N. K., Rhoads, R. P., Keating, A. F., y Baumgard, L. H. (2015). Physiological consequences of heat stress in pigs. Animal Production Science, 55(12), 1381-1390. https://doi.org/10.1071/AN15267.
• Wimmler, C., Vermeer, H. M., Leeb, C., Salomon, E., y Andersen, H. M.-L. (2022). Review: Concrete outdoor runs for organic growing-finishing pigs – a legislative, ethological and environmental perspective. Animal, 16(1), 100435. https://doi.org/10.1016/j.animal.2021.100435.
• Zhang, M., Dunshea, F. R., Warner, R. D., DiGiacomo, K., Osei-Amponsah, R., y Chauhan, S. S. (2020). Impacts of heat stress on meat quality and strategies for amelioration: a review. International Journal of Biometeorology, 64(9), 1613–1628. https://doi.org/10.1007/s00484-020-01929-6.
• Zhu, Y., Johnston, L. J., Reese, M. H., Buchanan, E. S., Tallaksen, J. E., Hilbrands, A. H., y Li, Y. Z. (2021). Effects of cooled floor pads combined with chilled drinking water on behavior and performance of lactating sows under heat stress. Journal of Animal Science, 99(3), skab066. https://doi.org/10.1093/jas/skab066.

Recepción: 14/04/2022. Aprobación: 23/01/2023.

Resumen

Las ciudades son responsables de generar grandes cantidades de emisiones globales de gases de efecto invernadero y del consumo de los recursos naturales disponibles, lo que impacta de manera negativa al medio ambiente. Es por eso que las intervenciones al paisaje de ecosistemas urbanos representan una estrategia viable para mejorar su funcionalidad ecológica y contribuir a la mitigación de los efectos del cambio climático. Para ello, es fundamental incorporar el papel de la riqueza de especies, la diversidad funcional y la complejidad espacial como lineamientos para el diseño de intervenciones paisajísticas urbanas, lo cual se explora en este texto.
Palabras clave: infraestructura urbana, diseño, ecología, cambio climático, espacios verdes urbanos.

Urban landscape interventions from an ecological functionality perspective

Abstract

Cities are responsible for generating large amounts of global greenhouse gas emissions and for the consumption of available natural resources, which negatively affects the environment. That is why landscape interventions in urban ecosystems represent a viable strategy to improve their ecological functionality and contribute to mitigating the effects of climate change. For this, it is essential to incorporate the role of species richness, functional diversity and spatial complexity as guidelines for the design of urban landscape interventions, all of which is explored in this text.
Keywords: urban infrastructure, design, ecology, climate change, green urban spaces.

Revitalizar la funcionalidad ecológica en el paisaje urbano

Desde 2006 hay más personas viviendo en ambientes urbanos que rurales. Como consecuencia, las ciudades concentran alrededor de 80% del pib mundial. Asimismo, son responsables de generar 70% de emisiones de gases de efecto invernadero y también del consumo de 75% de los recursos naturales disponibles (United Nation Environment Programme [unep], 2017; World Wildlife Foundation [wwf], 2021). Gracias a esto, las ciudades representan una oportunidad ideal para reducir el impacto medioambiental de nuestras sociedades, mediante la implementación de políticas ambientales enfocadas en detonar sinergias positivas entre el desarrollo urbano y la conservación de la naturaleza.

En este sentido, las intervenciones al paisaje de un ecosistema urbano pueden tener un efecto positivo para afrontar el impacto del cambio climático, ya que representan una estrategia viable para mejorar la funcionalidad ecológica a nivel de paisaje (wwf, 2021). La implementación de lineamientos de diseño ecológico para espacios verdes urbanos es una innovación que puede mitigar problemas ambientales como sequías, inundaciones, erosión y la proliferación de especies invasoras. Del mismo modo, se pueden diseñar paisajes que son más fáciles de mantener por parte de los gobiernos locales, evitando la proliferación de malas hierbas o la dependencia de insumos químicos (Rainer, 2021).

La literatura ecológica ha documentado cómo en la naturaleza la riqueza de especies, la diversidad funcional y la complejidad espacial son algunos de los principales factores que promueven servicios ecosistémicos,1 como el soporte de microorganismos e invertebrados en el suelo, el ciclaje de nutrientes, el secuestro del carbono atmosférico, la desintoxicación de los residuos, así como la infiltración y el almacenamiento de las aguas pluviales (Dailey, 2013; Storkey et al., 2015). A pesar de esto, la mayoría de los proyectos relacionados con la arquitectura del paisaje verde urbano están basados en enfoques tradicionales de plantación, que privilegian factores estéticos en su diseño y que carecen de la complejidad y funcionalidad de sus homólogos naturales.

Así, los enfoques tradicionales se fundamentan en la disposición de las plantas en bloques de monocultivos para expresar ideas de diseño. Se busca priorizar las cualidades estéticas de una plantación en lugar de su dinámica funcional o ecológica. Sin embargo, este enfoque conlleva varias desventajas. Una de ellas es que todas las plantas del bloque tienen el mismo patrón fenológico, es decir, tienen la misma forma y el mismo comportamiento temporal. Esto implica que las plantas no serán capaces de cubrir el suelo de manera eficiente y precisa, y en estos huecos pueden establecerse malezas o plantas invasoras. Otra desventaja es que la exposición del suelo al aire libera carbono a la atmósfera, lo que reduce la capacidad del suelo para infiltrar el agua. Para solventar estos problemas comúnmente se emplean cubiertas plásticas o herbicidas pre-emergentes que implican costos y que tienen un impacto negativo en el medio ambiente (Rainer, 2021).

Queda claro, entonces, que los aprendizajes derivados de la teoría ecológica2 y la ecología de la restauración3 deben ser incluidos en los lineamientos de diseño de regeneración de la funcionalidad de un ecosistema urbano. En este sentido, el lineamiento de diseño central es el uso de comunidades de plantas como base para crear sistemas funcionales.

Una de las principales directrices de diseño es que la selección y acomodo de plantas a utilizar en la intervención promuevan la biodiversidad y las condiciones de estabilidad temporal para las distintas especies. Por ejemplo, durante los meses fríos, especies herbáceas tolerantes a la sombra cubrirán el sustrato mientras que en verano especies más altas y tolerantes al sol crecerán encima de ellas. Este tipo de estructuración aumenta los servicios de los ecosistemas, a la vez que proporciona combinaciones estables a largo plazo, lo cual es importante para reducir el mantenimiento requerido en los paisajes diseñados.

Siguiendo el ejemplo, una estrategia para diseñar espacios diversos es cubrir el suelo mediante la superposición de plantas. Para esto, su acomodo debe de conceptualizarse en diferentes capas verticales, cada una de las cuales desempeña distintas funciones a lo largo del año. La primera capa o base deberá estar compuesta por especies bajas, tolerantes a la sombra, que cubran el suelo y que permitan equilibrar las especies que son vistosas en primavera, pero efímeras, con especies estables y con presencia en invierno. La segunda capa o superior, debe de componerse por especies longevas, altas, erguidas y visualmente más dominantes. Estas plantas se asocian tradicionalmente con las plantaciones de arquitectura paisajística, incluyendo hierbas ornamentales, hierbas verticales y plantas perennes en forma de arbusto.

De esta manera el estrato base deberá tener más diversidad de especies y biomasa.4 Las especies de la capa superior estarán más espaciadas y con menor densidad, lo que creará una mayor estabilidad a lo largo del tiempo, ya que es menos probable que las especies más altas den sombra a las plantas de la capa inferior (Rainer 2021).

En México tenemos como ejemplo de un tipo de infraestructura verde que incorpora principios ecológicos en su diseño a la milpa , una práctica agrícola que consiste en una combinación de cultivos de maíz, frijol y calabaza en una misma parcela. La disposición espacial de plantas en una milpa se hace con un propósito preciso, donde cada especie tiene un papel específico en el sistema. Por ejemplo, algunas plantas se utilizan como sistemas de sombra para otras, mientras que otros son utilizados como fuentes de nutrientes para el suelo (ver figura 1).

Figura 1. Detalle de una milpa. Es posible apreciar el arreglo espacial vertical que ocurre entre las plantas de maíz y las de calabaza.
Crédito: Archivo Gráfico, 2010.

La teoría ecológica en la gestión y diseño del paisaje urbano

Un ejemplo para el manejo y gestión de diseños urbanos es la teoría de la C-S-R de Grime (2012). Ésta provee un marco de clasificación ecológica que permite hacer una selección con base a la identificación de los factores externos que limitan el crecimiento de las plantas en una localidad. La teoría propone que es posible agrupar a las plantas de acuerdo con sus características en función de tres grandes estrategias de vida: competitivas (C), tolerantes al estrés (S) y ruderales (R).5 Estos grupos se favorecerán por los niveles de estrés (debido a la disponibilidad de recursos) y las perturbaciones (pérdida de cobertura vegetal) presentes en un entorno (ver figura 2).

Figura 2. Representación esquemática de la teoría de la C-S-R. Una planta competitiva (C), tolerante al estrés (S) y ruderal (R) y sus rasgos funcionales asociados forman un triángulo de compensación de recursos de tres vías. La ventaja de cada estrategia se rige por los niveles de estrés y perturbación ambiental.
Crédito: elaboración propia a partir de Wood y Franks (2018).

Cuando el estrés y la perturbación son mínimos, se verán favorecidas especies que presenten una estrategia de competencia (C). Por otro lado, cuando el estrés sea elevado, es decir los recursos estén limitados, pero las perturbaciones sean escasas se favorecerá una estrategia de tolerancia al estrés (S). Finalmente, cuando el estrés sea bajo y las perturbaciones, abundantes se verán favorecidas especies con estrategias de colonización ruderales (R). La infraestructura verde urbana, con alto nivel de perturbación y suelos húmedos, favorecerá a estrategias ruderales y competidoras, mientras que un espacio verde con sus suelos poco profundos y altas temperaturas favorecerá las plantas con estrategias de tolerancia al estrés.

Tabla 1. Definiciones de la teoría de la C-S-R.

La teoría C-S-R permite clasificar las estrategias de plantas como competitivas, tolerantes al estrés o ruderales (colonizadoras) con base en atributos funcionales. Adaptada de Grime y Pierce (2012), modificada de Wood y Franks (2018).

Recientemente, Teixeiro et al., (2022) propusieron un modelo de tres pasos para el diseño y la gestión de las intervenciones del paisaje que considera explícitamente factores ecológicos. El primer paso es la evaluación de los efectos del cambio climático previstos en la zona. El segundo es la creación de una base de datos de especies vegetales seleccionadas por su capacidad de adaptación y mitigación de los extremos climáticos. El tercero es desarrollar un procedimiento de diseño y gestión de plantaciones con las siguientes etapas: i) definición de objetivos para responder a los problemas de cambio climáticos en la zona, ii) evaluación del estado actual del lugar de intervención para determinar las modificaciones necesarias, iii) selección de especies que hay que eliminar, controlar, mantener o añadir, iv) combinación de especies para aumentar la diversidad y estabilidad y v) creación de un protocolo de seguimiento para evaluar la efectividad de la propuesta.

Importancia de la participación de la comunidad en el diseño e implementación de espacios verdes urbanos

Las intervenciones en espacios verdes urbanos representan una oportunidad prometedora para mitigar los efectos del cambio climático en las ciudades. Para lograrlo, se requiere de la incorporación del pensamiento ecológico en su planificación y manejo. Las intervenciones de espacios verdes urbanos son proyectos locales y, en muchos casos, públicos, por lo que la participación plena y activa de las partes interesadas es fundamental para alcanzar un resultado exitoso.

La inclusión de la comunidad local y de las autoridades correspondientes en el diseño y la ejecución de los proyectos fomentará el apoyo de la población y ayudará a resolver posibles problemas. Esto contribuirá en la creación de soluciones que se adapten a las condiciones locales, maximizando la funcionalidad del espacio y fomentando la responsabilidad compartida en su mantenimiento a largo plazo (wwf, 2021). Así, la invitación es hacia los gobiernos, para que desde la política pública faciliten la creación de grupos multidisciplinarios en donde arquitectos, horticultores, ecólogos y gestores diseñen en conjunto con la ciudadanía los espacios verdes en los que habitamos.

Referencias

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• United Nation Environment Programme [unep]. (2014). Climate finance for cities and buildings: a handbook for local governments. unep Division of Technology, Industry and Economics. https://www.oneplanetnetwork.org/sites/default/files/climate_finance_for_cities_and_buildings_a_handbook_for_local_governments.pdf.
• World Wildlife Foundation [wwf]. (2021). Urban Nature Based Solutions, Cities leading the way 2021 . World Wildlife Foundation. https://wwfint.awsassets.panda.org/downloads/exe_wwf_a4_template_sbn_final2.pdf.

Recepción: 08/11/2022. Aprobación: 23/01/2023.

Resumen

Las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero están causando un calentamiento del océano que tiene graves consecuencias para la biodiversidad marina. Entre las especies más vulnerables al cambio climático se encuentra la ballena jorobada, cuyas poblaciones se distribuyen en todos los océanos del mundo y realiza migraciones desde las zonas polares y templadas, donde se alimenta, hasta las áreas tropicales, donde se reproduce. El cambio climático ha alterado la disponibilidad de las presas de la ballena, provocando cambios en la duración de sus migraciones, su distribución, su estado de salud y su reproducción. Como resultado, algunas poblaciones de esta especie se encuentran En Peligro, aunque aún se conoce poco sobre los efectos precisos del cambio climático en su ecología y su población. Para abordar esta problemática, es necesario llevar a cabo estudios interdisciplinarios que permitan obtener información sobre la ballena jorobada desde diferentes perspectivas, a fin de construir estrategias de mitigación que estén alineadas con el enfoque de Una Salud y los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ods).
Palabras clave: cambio climático, ballena jorobada, mamíferos marinos, objetivos de desarrollo sostenible.

Humpback whales: transoceanic messengers in the climatic situation

Abstract

Anthropogenic greenhouse gas emissions are causing ocean warming with serious consequences for marine biodiversity. Among the species most vulnerable to climate change is the humpback whale, whose population is distributed throughout the world’s oceans and migrates from the polar and temperate zones, where it feeds, to tropical areas, where it reproduces. Climate change has altered the availability of whale prey, causing changes in the duration of their migrations, their distribution, their state of health, and their reproduction. As a result, some populations of this species are endangered, although little is yet known about the precise effects of climate change on their ecology and population. To address this problem, it is necessary to carry out interdisciplinary studies that allow obtaining information on the humpback whale from different perspectives, in order to build mitigation strategies that are aligned with the One Health approach and the Sustainable Development Goals (sdg).
Keywords: climate change, humpback whale, marine mammals, Sustainable Development Goals.

Las ballenas jorobadas: migrantes y mensajeros marinos

Las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero están provocando cambios en el clima y el calentamiento del océano. Los organismos marinos más afectados por las condiciones cálidas son aquellos con alta fidelidad espacial y con preferencias de temperatura específicas. Dado lo anterior, se espera que los organismos marinos eviten áreas con condiciones ambientales desfavorables o busquen nuevos hábitats acordes con su preferencia térmica.

La ballena jorobada (Megaptera novaeangliae) es una especie que se encuentra en todos los océanos del mundo y que realiza migraciones desde las zonas polares y templadas hasta la franja tropical (ver figura 1). La ballena jorobada se alimenta en zonas costeras frías y productivas durante el verano, para almacenar reservas energéticas que le permitan migrar hacia zonas de reproducción en el invierno. Estos organismos llegan a aguas cálidas, tranquilas y someras ubicadas en la franja tropical para aparearse, parir y amamantar a los recién nacidos (Meynecke et al., 2021).

Figura 1. Poblaciones de ballena jorobada y su categoría de protección bajo el Acta de Especies en Peligro. Clasificación basada en NMFS y NOAA (2016). Crédito: elaboración propia.

Durante la migración y la reproducción, las ballenas jorobadas se abstienen de comer y dependen exclusivamente de sus reservas energéticas para llevar a cabo ambos procesos. En este sentido, las ballenas jóvenes, machos y hembras adultas sin cría son los primeros en emprender la migración hacia las zonas de alimentación, mientras que las hembras con cría son las últimas en hacerlo. Esto se debe a que deben invertir más tiempo en el amamantamiento para garantizar que la cría se desarrolle adecuadamente, aumente sus reservas energéticas y, por ende, tenga una mayor probabilidad de supervivencia durante su primera migración (ver figura 2).

Figura 2. Ballena jorobada adulta.
Crédito: elaboración propia.

Las ballenas jorobadas se caracterizan por su alta fidelidad hacia las áreas de alimentación y reproducción, así como por sus rutas migratorias definidas y sincronización marcada en sus tiempos de migración. Debido a que estos hábitats se encuentran separados por más de 5000 km, las ballenas pasan gran parte del año migrando. Durante su viaje, siguen las zonas costeras en busca de aguas tranquilas para minimizar el gasto energético durante el nado, descansar y amamantar a sus crías que emprenden su primer viaje (ver figura 3). Sin embargo, la proximidad a la costa expone a estos mamíferos a riesgos de origen natural y humano, que pueden ser letales.

Figura 3. Ballena jorobada migrando.
Crédito: elaboración propia.

Después de la prohibición de la caza ballenera en 1985, las poblaciones de ballena jorobada han estado en proceso de recuperación, y en la actualidad, la mayoría de ellas están creciendo. Por esta razón, su categoría de protección actual es “Sin Riesgo”. Sin embargo, existe una población que se encuentra en la categoría “Amenazada” y cuatro especies que están catalogadas como “En Peligro” (ver figura 1). Las razones principales por las que estas poblaciones aún no se han recuperado están relacionadas con diversos riesgos: como el enmalle en redes de pesca, las colisiones con embarcaciones, el ruido antropogénico, la presencia de contaminantes y eventos de calentamiento marino anormales que alteran la disponibilidad y calidad de sus presas. Por tanto, es fundamental entender su dinámica poblacional y cómo responden a los cambios en las condiciones ambientales para desarrollar estrategias de conservación más efectivas.

Mensajes del verano: más calor, menos comida

La mayoría de las poblaciones de ballena jorobada se alimenta en zonas donde ocurren afloramientos de aguas ricas en nutrientes. Estas condiciones favorecen la productividad primaria y, por ende, el crecimiento de las poblaciones de organismos que forman parte de su dieta. Sin embargo, en eventos de calentamiento marino anormales, como “El Niño” y las olas cálidas marinas1, la productividad marina disminuye y con ella la densidad de zooplancton, que es el principal alimento de las ballenas jorobadas. Como resultado, estos mamíferos deben desplazarse hacia zonas costeras o latitudes más altas para encontrar alimento, lo que aumenta su gasto energético y los expone a mayores riesgos, como el enmalle en redes de pesca (Santora et al., 2020).

Las poblaciones de ballena jorobada están siendo impactadas por fenómenos como “El Niño” y las olas cálidas marinas, lo que ha llevado a la necesidad de modificar su dieta y distribución. En las últimas cinco décadas, algunas de las poblaciones planctónicas que conforman su alimentación han migrado más de 1000 km hacia los polos debido al cambio climático. Este desplazamiento, sumado a la alteración del ciclo de vida y la fenología de las especies planctónicas, ha generado un desajuste entre la máxima abundancia de presas y la presencia de las ballenas. Condiciones cálidas anormales están adelantando el período de mayor abundancia de zooplancton y están reemplazando a las especies de zooplancton de agua fría por organismos de aguas cálidas de baja calidad alimentaria debido a su baja concentración de lípidos. Es fundamental considerar estos cambios para establecer estrategias de conservación efectivas y proteger a las ballenas jorobadas en el futuro. (Richardson, 2008).

La alimentación en áreas cercanas a la costa, donde se ubican y desarrollan asentamientos humanos, también incrementa la ingesta de presas con altos niveles de contaminantes orgánicos persistentes, como pesticidas y compuestos clorados. La alteración de su alimentación ocasiona que las ballenas jorobadas no almacenen suficientes reservas energéticas (baja condición corporal) y que aumente la concentración corporal de contaminantes. La bioacumulación de contaminantes orgánicos persistentes puede alterar la respuesta endócrina, suprime la actividad del sistema inmune, causa cáncer, produce irritación de la piel y los ojos, congestión pulmonar, daño neurológico, trastornos hepáticos, disminuye la tasa de reproducción y el estado de salud de las crías (Weir y Pierce, 2013).

Si las ballenas jorobadas no tienen suficientes reservas energéticas y no se encuentran en buen estado de salud, su capacidad para completar la migración hacia sus zonas de reproducción, gestar y cuidar a sus crías a través de la lactancia disminuye notablemente. Además, si las ballenas llegan a sus zonas de reproducción en un estado de salud inadecuado, es más probable que adelanten el inicio de la migración hacia las zonas de alimentación, lo que acorta su tiempo de estancia en las zonas de reproducción, lo que a su vez puede tener un impacto negativo en las crías recién nacidas (ver figura 4).

Figura 4. Cría de ballena jorobada durante su primer invierno.
Crédito: elaboración propia.

Mensajes del invierno: más calor, menos amor

Los eventos de calentamiento marino son cada vez más frecuentes e intensos, lo cual acerca a las ballenas jorobadas al límite de su tolerancia térmica, lo que puede reducir la capacidad de mantenimiento o recuperación de sus poblaciones. De acuerdo con los modelos climáticos, 35% de sus áreas de reproducción experimentarán anomalías en la temperatura marina superficial mayores a 1 °C para fines del siglo xxi (von Hammerstein et al., 2022).

Las ballenas jorobadas migran a zonas tropicales para maximizar la inversión de energía en la reproducción y no en la termorregulación (Meynecke et al., 2021). Las áreas de alimentación de esta especie presentan una temperatura superficial promedio de 5-18 °C. Durante la migración las ballenas jorobadas experimentan cambios graduales de temperatura, hasta llegar a las zonas de reproducción, que suelen alcanzar temperaturas entre 21-28 °C.

Los cambios de temperatura afectan la fisiología y el comportamiento reproductivo de las ballenas jorobadas adultas, ya que los machos producen señales acústicas y cantos para atraer parejas (ver figura 5). El inicio regular del canto se relaciona con la temperatura superficial del mar, por lo que cuando ocurren eventos de calentamiento, la distribución y densidad de individuos cambia y los machos no cuentan con la proximidad necesaria con otros machos para poder aprender y practicar las canciones, ni tampoco son escuchados por las hembras adultas (Kowarski et al., 2022).

Figura 5. Despliegues de cortejo de macho adulto en su hábitat reproductivo.
Crédito: elaboración propia.

La disminución en el canto de las ballenas jorobadas es un reflejo de que los niveles de testosterona no han alcanzado el umbral mínimo, lo cual se relaciona con temperaturas marinas elevadas y con la ocurrencia de florecimientos algales. Los florecimientos algales generan neurotoxinas (ácido domoico) que pueden suprimir el comportamiento de canto, causar enfermedades y eventualmente la muerte.

Otra afectación relacionada con la reproducción de las ballenas jorobadas provocada por el cambio climático es la disminución en el número de nacimientos, ya que una hembra puede requerir un año de descanso si su condición corporal no se repone. También se han registrado cambios en la esperanza de vida, puesto que la nutrición —amamantamiento durante las primeras semanas— y el crecimiento durante las primeras etapas de vida pueden afectar el tamaño corporal adulto, así como sus capacidades fisiológicas (ver figura 6).

Figura 6. Cría de ballena jorobada próxima a emprender su primera migración.
Crédito: elaboración propia.

Crucemos el océano fomentando la interdisciplina

La ballena jorobada es considerada una especie longeva y, por ende, centinela del océano. A pesar de que las poblaciones de esta especie se están recuperando a partir de la prohibición de la caza ballenera, existen poblaciones que permanecen en estado crítico debido al cambio climático y otros estresores antropogénicos. Por lo tanto, es importante incorporar información desde distintas disciplinas para tener un panorama más amplio de la ecología de las ballenas jorobadas y de la calidad de los ecosistemas marinos.

La aproximación “Una salud” es un enfoque unificador integrado que procura equilibrar y optimizar de manera sostenible la salud de las personas, los animales y los ecosistemas (fao, s. f.). Este enfoque ha cobrado relevancia a nivel mundial al promover esfuerzos interdisciplinarios para solucionar y mitigar las preocupaciones englobadas en los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la Organización de las Naciones Unidas, donde están incluidos la vida marina y el cambio climático por requerir acciones inmediatas.

Algunas de las metas incluidas en estos objetivos son:

1. 1. Aumentar los conocimientos científicos y desarrollar la capacidad de investigación con el fin de mejorar la salud de los océanos.
2. 2. Incorporar medidas relativas al cambio climático en las políticas, estrategias y planes nacionales, así como mejorar la educación, la sensibilización y la capacidad humana e institucional respecto de la mitigación del cambio climático y la adaptación a él, la reducción de sus efectos y la alerta temprana (ods, 2023).

Los estudios interdisciplinarios permitirán llenar vacíos en la información ecológica y poblacional de la ballena jorobada, posibilitando el diseño e implementación de estrategias adecuadas para mitigar los impactos del cambio climático en esta especie y favorecer su conservación.

Referencias

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Recepción: 10/11/2022. Aprobación: 15/02/2023.

Resumen

La ecoansiedad es un impacto psicológico a la salud derivado del cambio climático. Sus efectos se dan de formas diferenciadas en poblaciones vulnerables. Es importante conocer estrategias de mitigación para avanzar hacia un mundo con mayor justicia climática. Entre ellas están los parques y áreas verdes en las ciudades, pues, por una parte, mitigan el cambio climático al reducir las temperaturas, captar agua de lluvia y fomentar la biodiversidad; por otra, propician la relajación, reducen la ansiedad, favorecen la salud mental, educan sobre la naturaleza local y contribuyen a la construcción de redes locales. El parque en sí mismo ofrece oportunidades valiosas: a la población, para restablecer su salud física y mental, y al medio ambiente, de saneamiento y regulación. A pesar de los múltiples beneficios de la acción climática en los parques, existe cierta renuencia debido a que los esfuerzos de escala reducida pocas veces son percibidos como una contribución a gran escala, a pesar de que sí pueden sumar de forma colectiva entre toda la sociedad.
Palabras clave: ecoansiedad, mitigación, cambio climático, parque, justicia climática.

The park as a cure for eco-anxiety

Abstract

Eco-anxiety is a psychological impact on health derived from climate change. Its impacts occur in differentiated ways in vulnerable populations. It is important to know mitigation strategies to move towards a world with greater climate justice. Parks and green areas in cities can function as mitigation strategies. On one hand, they mitigate climate change by reducing temperatures, capturing rainwater, and promoting biodiversity; on the individual level they promote relaxation and mental health, reduce anxiety, educate about local nature, and encourage local networks. The park itself offers the population valuable opportunities: to the population, of restoring their physical and mental health; to the environment, sanitation and regulation. Despite the multiple benefits of climate action in parks, there is some reluctance as small-scale efforts are rarely perceived as a large-scale contribution, even though they can indeed add up collectively across society.
Keywords: eco-anxiety, mitigation, climate change, park, climate justice.

La ansiedad climática y sus impactos en poblaciones vulnerables

Lo que acabamos de describir es más o menos como se siente la ansiedad. Ésta es una emoción que experimentamos cuando nos sentimos amenazados. Todas las personas la hemos experimentado de vez en cuando, es sano y normal, pues nos alerta del peligro (Vanin, 2018), lo que puede hacer que busquemos más información sobre la situación que nos acontece y encontremos posibles soluciones. No obstante, por más racional que sea, cuando la ansiedad se convierte en una constante puede tener repercusiones negativas en nuestra salud y bienestar, particularmente en los años formativos.

La ecoansiedad o ansiedad climática es aquella que nos genera el cambio climático (Albrecht, 2011). Las emociones relacionadas con ella, a lo largo de la vida, son las mismas: preocupación, miedo, ira, tristeza, desesperación, culpa y vergüenza, así como esperanza. Sin embargo, en infancias y juventudes a estas emociones se pueden sumar tanto un sentimiento de traición por la inacción de los adultos, como impotencia por su incapacidad de actuar (Hickman et al., 2021).

Por tanto, el cambio climático tiene implicaciones importantes para la salud y el futuro de las infancias y juventudes. Por la etapa de vida en la que se encuentran, la combinación de mucha exposición a la información, comprensión en desarrollo y poco poder para limitar sus efectos negativos, les hace vulnerables a la ansiedad climática.

Entre los mayores de edad, la ansiedad climática tiende a disminuir a partir de los 35 años (Gifford y Gifford, 2016). Sin embargo, en adultos, la ecoansiedad nos puede mover a tomar decisiones como no procrear hijos, aunque se les desee, por temor a su futura calidad de vida (Reátegui Lozano, 2022). El cambio climático también puede despertar un proceso de duelo ecológico por la pérdida de condiciones ambientales que se han experimentado en el pasado.

Aunque la mayoría de los estudios sobre los impactos de la ansiedad climática se han realizado en una población caucásica (Clayton y Karazsia, 2020), otro grupo en el que ha sido muy estudiada es entre los miembros de las culturas Inuit y Sami, en la región ártica del norte de Europa, pues están sufriendo transformaciones climáticas de forma acelerada. Sus culturas están íntimamente relacionadas con la naturaleza y el territorio, con una subsistencia fuertemente ligada al pastoreo. Entre los jóvenes que se dedican a esta actividad, uno de cada tres ha contemplado el suicidio, dadas las tasas de mortalidad de su ganado por el incremento en temperaturas (Jaakkola, 2018).

Quienes habitan territorios que han sufrido grandes transformaciones por el cambio climático, quienes han tenido que desplazarse por el cambio climático, así como quienes sienten una conexión profunda con la naturaleza, también son más susceptibles a sufrir ansiedad climática (Clayton, 2020). Es un fenómeno en crecimiento en el interés científico (Panu, 2020), y que se espera continúe así conforme más se sienten los efectos del cambio climático.

De la ansiedad a la acción climática

El Panel Intergubernamental del Cambio Climático (The Intergovernmental Panel on Climate Change o ipcc) ha concluido que el cambio climático ya está afectando cada región habitada en nuestro planeta (2021). Por ello, cada vez es más frecuente el mensaje sobre la necesidad de sensibilizarnos ante él. Sin embargo, la cantidad de información respecto al cambio climático puede ser agobiante y puede generar parálisis por la incapacidad de procesar tanto la información como las emociones complejas que en nosotros despierta (O’neill y Hulme, 2009).

Nos quejamos como sociedad de la falta de acción generalizada ante el cambio climático, pero a menudo no consideramos cómo la prevalencia de este tema y el tono en el cual se comunica está afectando a juventudes e infancias. En la encuesta más grande que se ha realizado a la fecha sobre la ansiedad climática en las juventudes, con perspectivas recopiladas de más de 10,000 jóvenes en más de 10 países, se encontraron niveles significativos de angustia psicológica asociada con el cambio climático, exacerbada por la falta de acción rápida de sus respectivos gobiernos (Coffey et al., 2021).

Acción climática es, desde las instituciones públicas o privadas, cualquier medida, política, o programa con miras a reducir los gases de efecto invernadero, construir resiliencia al cambio climático o apoyar y financiar esos objetivos (Cognuck González y Numer, 2020; Naciones Unidas, 2022). Desde la perspectiva individual se trata de cualquier actividad que ayude a adaptarnos, mitigar los efectos negativos, o ser resilientes al cambio climático.

La acción climática colectiva, como las iniciativas que se llevan a cabo en los parques y espacios públicos, es efectiva de tres maneras. Primero, facilita el aprendizaje social y provoca cambios en las actitudes y comportamiento de la comunidad. Segundo, puede allanar el camino para innovaciones políticas. Y tercero, en el caso de las iniciativas institucionalizadas, puede influir en la política climática local (Winkelmann et al, 2022).

Un factor crítico para realizar acción climática es la educación orientada a la acción, que empodere a la población a generar estrategias tangibles que pueda implementar colectivamente, en lugar de la información limitada a la sensibilización o el miedo. Este proceso de acción climática en un lugar natural cercano como es un parque tiene un papel significativo y una agencia para los niños y adolescentes, lo que permite respuestas adaptativas, en lugar de maladaptativas, a la ansiedad climática (Crandon et al., 2022).

El parque como factor de mitigación de la ecoansiedad y del cambio climático

Un elemento urbano que no sólo mitiga los efectos negativos del cambio climático, sino que reduce nuestra ecoansiedad, se encuentra en los parques. Un parque, cuando incluye vegetación nativa, fomenta la biodiversidad (Ikin et al., 2015) y regenera la salud medioambiental en el contexto local.

Los parques son parte de la infraestructura verde urbana, al integrarse a una serie de espacios interconectados entre sí que permiten la conservación de los ecosistemas y sus funciones ambientales. Asimismo, proveen servicios ecológicos a las ciudades, lo que contribuye a la mitigación del cambio climático, al regular la temperatura, mejorar la calidad del aire, absorber el agua de lluvia y preservar los espacios naturales que sirven de refugio a especies de la región (Vásquez, 2016).

O, poniéndolo de manera más simple: pasar tiempo en un parque puede ser un antídoto para la ansiedad climática. En esta misma línea, estos espacios benefician a la salud mental de las personas. Las plantas y arbolado dispuestos en estos lugares recobran en el ser humano su vínculo con la naturaleza y sirven como tratamiento psicológico para liberar el estrés y la ansiedad (Fierro y Totaro, 2009).

Las medidas para hacer frente al cambio climático pueden ser muy diversas y tener efectividad a corto y largo plazo. De igual forma, las acciones encaminadas a la adaptación de sus efectos buscan disminuir la vulnerabilidad y optimizar la capacidad de resiliencia de la población (Emilsson y Ode Sang, 2017). Los servicios ambientales que proveen los parques en las ciudades ayudan en esta capacidad de afrontar los efectos generados por la alteración del clima (Pimienta Barrios y Robles Murguia, 2014).

En este sentido, los parques tienen un rol importante en educar y sensibilizar a la población sobre la naturaleza, comprender sus ciclos y procesos ecológicos (Olivos Aragonés y Navarro, 2013), particularmente para quienes habitan en ciudades densamente pobladas, donde la presencia de vegetación generalmente es mínima y está concentrada en estos espacios. Al conformar una porción de las áreas verdes urbanas y funcionar como lugares de acceso público, los parques permiten a diversos grupos de edad relacionarse con elementos naturales. Así, la posibilidad de visitar estos espacios para realizar actividades recreativas y de esparcimiento es esencial para la población. Desde un enfoque social los parques facilitan la convivencia e interacción de los habitantes y refuerzan su sentido de comunidad (Borja i Sebastià y Muxí Martínez, 2003).

Estos espacios embellecen y mejoran la percepción del paisaje urbano. Los árboles son los elementos más notorios en las áreas verdes urbanas, y su valor ornamental tiende a elevar la plusvalía de los asentamientos en donde se ubican y concentran (Irarrázaval, F., 2012). Además, los árboles también mejoran la calidad ambiental y la salud de las personas (Carrillo-Niquete, et. al, 2022; ver figura 1).

Figura 1. Beneficios medioambientales, personales y sociales de la acción climática en los parques.
Crédito: elaboración propia.

Conclusión

La ansiedad climática probablemente cobrará un papel importante en la sociedad en el futuro cercano, impactando de forma diferenciada a poblaciones vulnerables. Ante este escenario, el parque ofrece oportunidades valiosas: a la población, de restablecer su salud física y mental; al medio ambiente, de saneamiento y regulación. Por medio de la educación ambiental que se genera en el parque, se busca aminorar las repercusiones ambientales del cambio climático, a partir de fomentar una conciencia en la población, que conlleve a acciones favorables hacia el medioambiente. Algunos ejemplos de acción climática en el parque son talleres de conocimiento de vegetación nativa, instalación de huertos comunitarios, caminatas o rodadas al parque, talleres de compostaje o reciclaje, así como jornadas de reforestación que permitan aumentar el arbolado urbano, entre otras.

A pesar de los múltiples beneficios de la acción climática en los parques, existe cierta renuencia, debido a que los esfuerzos de escala reducida pocas veces son percibidos como una contribución a gran escala, a pesar de que efectivamente pueden sumar de forma colectiva entre toda la sociedad. Se trata de acciones que por su escala barrial son poco vistosas, pero que por su cercanía a la vida cotidiana tienen potencial de impacto profundo. Un factor determinante para visibilizar efectos de la acción climática a profundidad, por encima de desarrollar actitudes y comportamientos proambientales, son las modificaciones al estilo de vida de la población (De Castro, 2002; Moraga Núñez, 2022). La acción climática en el parque nos ofrece eso: aprendizaje, sensibilización, sanación de nosotros y del medio ambiente desde la cotidianidad.

Referencias

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Recepción: 10/11/2022. Aprobación: 15/02/2023.

Resumen

¿Qué pasaría si un meteorito fuera a estrellarse contra la Tierra en estos momentos? Este ha sido un tema recurrente en distintas películas a través de los años (Armagedón, Impacto profundo y la reciente producción de Netflix, No mires hacia arriba), y de nuestra imaginación desde que supimos cómo llegaron a su fin los dinosaurios. Pero ¿y si no se tratara de un meteorito literal, sino uno metafórico, uno que también pone en riesgo nuestra existencia, pero de manera más gradual? ¿Qué tal la crisis climática, las enfermedades pandémicas o la pérdida masiva de biodiversidad?

Haciendo un símil, la emergencia climática puede ser considerada como el asteroide de la actualidad. Uno que está cambiando el mundo, y, como tal, la profundidad de su impacto ya es medible en de todos los niveles de organización de la vida: desde la genética, la fisiología y la historia de vida de los organismos, pasando por las distribuciones y dinámicas a nivel poblacional y la estructura de las comunidades animales y vegetales, hasta el funcionamiento de prácticamente todos los ecosistemas de la Tierra. En una revisión de literatura científica encabezada por el Dr. Brett Scheffers de la Universidad de Florida y publicada recientemente en la revista Science, se expone la relación entre el cambio climático y la alteración de más de 30 procesos ecológicos propios de ecosistemas terrestres y acuáticos a distintas escalas organizacionales, es decir, desde cambios en los individuos a nivel genético hasta la modificación de biomas completos. De estos hallazgos es de lo que te venimos a platicar hoy: cómo el cambio climático está alterando la vida desde los genes hasta los biomas.
Palabras clave: cambio climático, adaptación, cambio de distribución, cambio ecosistémico.

The imprint of climate change on life

Abstract

What would happen if a meteor were to hit the Earth right now? This has been a recurring theme in different films over the years (Armageddon, Deep Impact and the recent Netflix production, Don’t Look Up), and in our imaginations since we learned about the dinosaurs’ extinction. But what if we were talking not about a literal meteorite, but a metaphorical one, one that also puts our existence at risk, in a more gradual way? How about the climate crisis, pandemic diseases or the massive loss of biodiversity?

The climatic emergency can be consider as the asteroid of today. One that is changing the world, and as such, the depth of its impact is already measurable through all levels of organization of life: from genetics, physiology, and the life history of organisms, through distributions and dynamics at the population level and the structure of animal and plant communities, to the functioning of practically all ecosystems on Earth. In a review of scientific literature led by Dr. Brett Scheffers of the University of Florida and recently published in Science, the relationship between climate change and the alteration of more than 30 ecological processes typical of terrestrial and aquatic ecosystems is exposed. It is precisely of these findings that we will talk about today: how climate change is altering life from genes to biomes.
Keywords: climate change, adaptation, distribution change, ecosystem change.

Calentando la evolución

Los organismos cambian todo el tiempo. Pero hoy sabemos que muchas especies están evolucionando, es decir, están cambiando a nivel genético como respuesta a la presión impuesta por el cambio climático, en particular debido al incremento de temperatura de los ambientes donde se desarrollan. Así, algunos insectos han aumentado su tolerancia a temperaturas elevadas, algunos peces han evolucionado mediante la modificación de su comportamiento migratorio, y muchas otras especies han cambiado sus áreas de distribución expandiéndose o contrayéndose altitudinal y latitudinalmente. En consecuencia, se han generado zonas de hibridación, es decir, zonas en donde están reproduciéndose individuos de especies distintas, aunque relacionadas, que se habían mantenido separadas durante cientos o miles de años, y que hoy están coincidiendo y generando una descendencia mezclada (Hoffmann y Sgrò 2011).

Esa es la situación de un par de especies de ardillas voladoras norteamericanas del género Glaucomys y de un par de truchas del género Oncorhynchus, por mencionar algunos ejemplos. Pero tal vez el caso más interesante es el de los denominados osos grolares, resultado de la mezcla de osos polares (Ursus maritimus) y osos pardos (Ursus arctos) o grises o grizzli (Ursus arctos horribilis). Se han documentado individuos híbridos de estas especies en Canadá y Estados Unidos (ver figura 1). En este caso es muy notorio que el cambio climático está detrás del surgimiento de estos animales híbridos, pues ante la escasez de alimento y la reducción de la capa de hielo del círculo polar, los osos polares migran hacia el sur donde se encuentran con osos pardos, que a su vez expanden su área de distribución hacia el norte durante los inviernos cada vez menos fríos (Elmhagen et al., 2015).

Figura 1. Oso grolar. Animal híbrido entre oso pardo o gris y oso polar.
Crédito: Corradox, 2006.

Cambiar de forma y comportamiento

Además de las adaptaciones genéticas, las especies pueden hacer frente a los cambios ambientales cuando a través de los años se favorecen diferencias en su aspecto, forma, funciones y comportamiento. Un ejemplo interesante es la coloración, que se vincula con el camuflaje, la termorregulación y la protección frente la radiación uv. Debido al cambio climático, en años recientes varias especies de insectos, entre las que destacan mariposas y libélulas, así como distintos grupos de aves, han tenido un cambio en su coloración.

Dado que la amenaza climática se asocia con un aumento de temperatura y de radiación uv, y que las coloraciones oscuras juegan un papel en la protección contra estos rayos, los individuos que las expresan pueden verse menos afectados por el calentamiento global. Esto es porque se ha descrito que los genes involucrados en la producción de pigmentos de melanina confieren resistencia ante una serie de factores estresantes, como las temperaturas elevadas (Roulin, 2014). Así, para varias especies de estos insectos, se ha registrado un aumento en la proporción poblacional de los individuos oscuros (Roulin, 2014).

Acerca de la forma, probablemente el cambio más significativo a nivel individual ligado al cambio climático es la modificación del tamaño de los organismos. En particular, el tamaño de algunas especies se está reduciendo ante el incremento de la temperatura planetaria (Hoffmann y Sgrò, 2011). Por ejemplo, se ha registrado una reducción de hasta 8% del tamaño corporal en varias especies de salamandras del género Plethodon en las últimas décadas (Caruso et al., 2014). De igual forma se ha detectado una disminución de tamaño en algunas especies de aves paseriformes1 y se está estudiando cómo la disminución del tamaño en sus crías se relaciona con una mayor tasa de supervivencia (McCoy 2012).

Asimismo, se han registrado variaciones en la forma de algunos animales. Un grupo de investigación de la Universidad de California encontró evidencia de cómo el cambio climático ha modificado el comportamiento alimenticio de ardillas norteamericanas del género Tamias, que se distribuyen en el parque nacional Yosemite (Walsh et al., 2016). Con el paso de varias generaciones, esto ha propiciado cambios en la estructura de su cráneo (Walsh et al., 2016). De esta manera, el cambio climático, al modificar la vegetación y la abundancia de las distintas especies de plantas que constituyen la dieta de las ardillas, también está afectando la forma de sus cráneos, como parte de una respuesta adaptativa.

Más de unos, menos de otros

La mayoría de las funciones naturales que realizamos los organismos vivos ocurren dentro de ciertos rangos de temperatura. Este rango, también conocido como temperatura óptima, varía entre las diferentes especies, pues es resultado de la historia evolutiva de cada una. A pesar de estas diferencias, una aparente constante es que el incremento de temperatura ambiental a nivel global está forzando la adaptación evolutiva hacia temperaturas extremas, es decir, está impulsando distintos ajustes fisiológicos en muchas especies, como cambios en la proporción de sexos o la modificación de los niveles de tolerancia térmica (Ospina-Alvarez y Piferrer, 2008). En particular, los organismos denominados ectotermos, es decir, aquellos que no son capaces de regular su temperatura interna de manera autónoma, están experimentando este tipo de alteraciones (Gao et al., 2016).

Por ejemplo, en varias regiones del mundo se han detectado cambios en las proporciones de machos y hembras en animales acuáticos como peces y tortugas marinas. Esto se debe a que la determinación del sexo de sus crías depende de la temperatura de incubación, por lo que el aumento de la temperatura ambiental puede modificar la proporción de hembras o machos que nacen en cada camada. Un ejemplo son las lagartijas del género Bassiana (ver figura 2), que ahora adelantan el tiempo de anidación o eligen tipos de suelo o zonas más frescas para colocar sus huevos. Sin embargo, mediante estudios de campo se ha detectado que estos ajustes para enfrentar el calentamiento ya resultan insuficientes para mantener la proporción natural de sexos entre sus crías (Telemeco et al., 2009).

Figura 2. Bassiana duperreyi o Acritoscincus duperreyi, comúnmente conocida como eslizón oriental de tres líneas.

A volar (y a nadar, y a correr) a otro lado

Tal como buscamos comodidad al cambiar de posición bajo una sombrilla en un buen día de playa, las especies se desplazan debido al estrés generado por el cambio climático. Se estima que, en promedio, a nivel global, se modifica el límite de su rango de distribución 20 km por década: 6 km para las especies terrestres y 72 km en las marinas, dado que en los sistemas acuáticos existe mayor conectividad y menor número de barreras por sortear (Comte y Grenouillet, 2013). En este orden de ideas, un estudio de 50 años en el sureste de Australia describió desplazamientos importantes de distintos invertebrados que son compatibles con el cambio climático registrado en el mismo período (Pitt et al., 2010). También un grupo de investigación japonés detectó cómo en 80 años se han desplazado muchas especies de peces tropicales y distintos tipos de corales que constituyen especies clave en los ecosistemas oceánicos (Yamano et al., 2011).

Así, se han descrito patrones de desplazamiento. Por una parte, está el efecto de tropicalización, es decir, la expansión del área de distribución de especies de climas cálidos hacia regiones que solían ser identificadas como templadas. Un ejemplo son los peces tropicales que ahora se encuentran alterando el ecosistema del mar mediterráneo y están afectando redes alimenticias en la región del canal de Suez (Comte y Grenouillet, 2013). Por otra parte, la borealización se refiere al desplazamiento hacia el Norte de especies adaptadas a climas templados. Ésta ocurre en particular en distintas especies de peces, pues han cambiado su distribución en regiones las árticas, aunque también se han descrito alteraciones en la distribución de aves y mamíferos carnívoros y ungulados2 en Escandinavia (Elmhagen, 2015).

Además de los cambios de distribución Sur-Norte, otra expansión importante es el desplazamiento altitudinal, es decir, el cambio de localización de poblaciones hacia sitios de mayor altura. Ésta ha sido bien documentada en distintas especies de plantas, aves e insectos. Se han registrado desplazamientos de entre 50 y 100 m en los últimos 50 años (Chen, 2009). En algunos artrópodos, como mosquitos o garrapatas, que suelen ser vectores de ciertas enfermedades, la alteración de sus rangos de distribución modifica la dinámica de muchas enfermedades infecciosas, como los brotes de zika y chikungunya de las últimas décadas (Pecl, 2017; ver figura 3).

Figura 3. Aedes aegypti, mosquito portador de los virus que causan zika y chikungunya.

A nivel población: ciclos inusuales

Hay una serie de expresiones de la naturaleza que desde pequeños solemos asociar con la llegada de la primavera y que celebramos en los colegios del mundo entero: la floración de las plantas, el nacimiento de las crías de muchas especies animales y el despertar del letargo invernal de otras. Estos eventos están variando notablemente como consecuencia del cambio climático.

La floración de las plantas, la eclosión y emplumamiento de las aves, así como la migración, la hibernación y muchos otros procesos cíclicos característicos del reino animal, y de los seres vivos en general, están estrechamente relacionados con la variación estacional e interanual del clima. Debido a la modificación de los ciclos climáticos estacionales, el inicio de estos procesos se está desplazando a un ritmo de entre dos y hasta poco más de cinco días por década (Hurlbert y Liang, 2012).

Entre los hallazgos vinculados con la alteración de estos procesos podemos destacar el crecimiento y cambio de los árboles. La duración de su temporada de crecimiento y los tiempos en los que suelen perder las hojas en invierno o el retoñar a la primavera del año siguiente han cambiado en más de la mitad de las especies que componen el total de la cobertura vegetal terrestre (Pecl et al., 2017).

Asimismo, muchas aves insectívoras exhiben alteraciones reproductivas y alimenticias debido a la modificación del comportamiento de los insectos que comen, como orugas y polillas. En cuanto a los ecosistemas marinos, una respuesta ante el incremento de temperatura del agua y la modificación del comportamiento de los hielos polares es adelantar las floraciones anuales de fitoplancton, cuya importancia es enorme dado que constituye la base de las redes alimenticias en los océanos y, por lo tanto, repercute en una gran cantidad de ciclos biológicos marinos, incluyendo muchas especies de crustáceos y peces asociados con pesquerías.

En los animales terrestres destaca la alteración de los eventos migratorios de muchas especies de anfibios, reptiles, aves y mamíferos, cuyo arribo a los sitios de migración en primavera tiende a adelantarse, y sus tiempos de retirada en otoño, a retrasarse. Puesto que la migración en la mayoría de los casos se relaciona con los ciclos reproductivos, también se han documentado cambios importantes en este ámbito en varias especies animales. A nivel planetario, se ha estimado que más de 80% de las especies terrestres y más de 40% de las marinas exhiben actualmente modificaciones en sus ciclos biológicos debido a la alteración climática antropogénica (Chambers et al., 2013).

En la totalidad del ecosistema

Los efectos que el cambio climático imprime sobre los distintos niveles de organización biológica que hemos descrito hasta ahora resultan acumulativos y exponenciales. Esto es porque la modificación de poblaciones, y de las interacciones entre especies, y entre comunidades y ambiente repercuten considerablemente sobre los procesos ecosistémicos.

Los ecosistemas son sumamente complejos y dinámicos, dado que su composición, es decir, la riqueza y diversidad de sus elementos bióticos y abióticos, así como sus interacciones y funciones, se reflejan a través de múltiples procesos que, de igual manera, son dinámicos y complejos. La estabilidad planetaria y nuestra propia supervivencia depende del funcionamiento de los sistemas naturales a través de los servicios ecosistémicos que proveen. Estos, junto con el funcionamiento y la estabilidad de la gran mayoría de los ecosistemas terrestres y marinos, muestran signos graves de alteración debido al cambio climático.

El mayor problema surge cuando la resiliencia de los ecosistemas es insuficiente para mantener sus procesos, lo que puede favorecer lo que se conoce como un cambio de estado. Para ejemplificarlo, podemos referirnos a la muerte masiva de corales, que cambia por completo el ecosistema de arrecifes coralinos a tal grado que son incapaces de regresar al estado anterior, es decir, el estado funcional.

Otro ejemplo documentado son las alteraciones propiciadas por el cambio climático en Alaska, donde se han acumulado suficientes transiciones ecosistémicas para considerarse conjuntamente como alteraciones a nivel bioma3, pues las condiciones anteriormente de tundra están cambiando a condiciones propias de bioma boreal4 (ver figura 4). Otro ecosistema altamente impactado por el cambio climático ha sido el desierto en el norte de México y el sur de Estados Unidos, que ha sufrido una sequía por más de 20 años, la peor registrada en al menos 800 años. Sus consecuencias van desde la pérdida de poblaciones de varias especies, hasta la reducción del tamaño de la vegetación.

Figura 4. Paisaje de bosque boreal en Quebec, Canadá.

De cuando el impacto es en mi jardín…

Hemos repasado una lista no menor de efectos, esencialmente negativos, que el cambio climático tiene sobre los distintos niveles de organización de la vida. ¿Pero cómo es que lo anterior se vincula con nuestra vida cotidiana?

Dado que el cambio climático está comprometiendo la funcionalidad de los sistemas naturales, los beneficios que obtenemos de estos, es decir, las aportaciones de la naturaleza o servicios ecosistémicos, se están empobreciendo a una velocidad nunca vista. Entre algunos de los más destacables y urgentes de atender podemos mencionar a los relacionados con la alimentación.

En años recientes se ha registrado una notable disminución de la productividad agrícola relacionada con la pérdida de diversidad genética de los cultivos más importantes a nivel mundial: maíz, arroz, trigo, café, entre otros. Además de esta disminución de variabilidad genética, que conlleva una menor resistencia a plagas y otras afectaciones, la variación en los patrones de lluvia con las consecuentes inundaciones, heladas y sequías han afectado negativamente los sistemas de producción agropecuarios, lo que compromete la seguridad alimentaria a nivel mundial. Aunque, por otro lado, vastas regiones boreales que eran inviables para la agricultura hasta hace pocas décadas, ahora se han vuelto cultivables.

La crisis climática también altera los patrones de floración y junto con la crisis de los polinizadores (vinculada, obviamente con el cambio climático, pero también con la pérdida de hábitat, contaminación y uso indiscriminado de agroquímicos) se han perturbado los procesos de polinización y, por consiguiente, de reproducción de muchas plantas que son parte primordial de las redes alimenticias a nivel global. Respecto a los sistemas marinos, hemos mencionado que el cambio climático está induciendo una reducción en el tamaño de los peces y, por ende, en la productividad de las pesquerías que suministran cerca de 20% del consumo humano de proteína a nivel mundial.

Con relación a la salud humana, animal y ecosistémica, sabemos que la inestabilidad climática se vincula fuertemente con cambios en el tamaño poblacional y el rango de distribución de muchas especies de insectos, algunas de las cuales actúan como vectores de enfermedades y plagas para cultivos forestales, agrícolas y pecuarios. La alteración de las dinámicas de distribución y transmisión de enfermedades infecciosas ha marcado las últimas dos décadas y las enfermedades transmitidas por artrópodos son particularmente sensibles al cambio climático, debido a que su comportamiento se modifica rápidamente cuando aumenta la temperatura. Entonces, enfermedades relacionadas con parásitos, bacterias o virus, como los virus del Zika, chikungunya o dengue, entre muchas otras, suelen expandirse y adaptarse a nuevos entornos. Además de afectar la salud humana, la modificación de los patrones de comportamiento y distribución de artrópodos también altera la salud de los cultivos agrícolas y la producción de madera.

Además, la afectación de los ecosistemas por la crisis climática induce la reducción o extinción de grandes áreas boscosas, lo cual disminuye el suministro de muchas materias primas como madera, y servicios como el secuestro de carbono5. Además, propicia cambios en la calidad del agua y el volumen de las cuencas hidrológicas. Esto tiene tremendos impactos sobre la calidad de vida de las personas, puesto que somos enteramente dependientes de sistemas ecológicamente funcionales, capaces de proveer bienes y servicios ecosistémicos.

De nuestros propios niveles de organización (y compromiso)

Comencemos con la premisa más importante de todas: estamos obligados a minimizar los impactos del cambio climático. De la misma manera que la huella climática se registra a múltiples escalas, la atención a esta crisis debe trascender nuestro propio entorno local. Se requiere de compromisos y acciones que se extiendan de lo individual a lo colectivo, de lo privado a lo público, de lo local a lo global, de lo nacional a lo internacional; abarcando los niveles de organización gubernamental y no gubernamental, y las esferas científicas, académicas, pero, sobre todo, las industriales, empresariales y políticas.

Dejar de negar y atender de frente a la amenaza climática debe ser una prioridad política fundamental para todas las personas y todas las naciones, pues la biodiversidad y nuestra sobrevivencia dependen de ello. Citando a Neil deGrasse Tyson: “Los dinosaurios nunca vieron venir ese asteroide. ¿Cuál es nuestra excusa?”

Referencias

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Sitios de interés

• ¿Cómo se producen los híbridos de animales?.

Recepción: 12/9/2018. Aprobación: 4/10/2018.