Descifrando la red de la vida

En 1995, cuando se reintrodujeron los primeros lobos en el Parque Nacional de Yellowstone, el objetivo principal era sencillo: controlar la población de ciervos. Desde que los lobos desaparecieron localmente en 1926, debido a la caza masiva para proteger el ganado, la población de ciervos se había descontrolado, impactando negativamente el ecosistema. El sobrepastoreo que provocaban los ciervos impedía la regeneración de los bosques y el crecimiento de muchas especies vegetales. La idea parecía clara: devolver a los lobos a su hogar natural permitiría regular la población de ciervos y dar una oportunidad para que el bosque se recuperara. Sin embargo, la reintroducción de los lobos desencadenó una serie de cambios en el ecosistema que continúan hasta el día de hoy. Los lobos no solo controlaron la población de ciervos y permitieron la regeneración de la vegetación, sino que estos cambios propiciaron la creación de nuevos hábitats para otras especies que volvieron al ecosistema. Este proceso se conoce como una “cascada trófica”. Probablemente, este sea el ejemplo más icónico de la importancia de las interacciones ecológicas como la depredación, la competencia, el mutualismo o la provisión de refugio, en el mantenimiento de la biodiversidad. Sin embargo, no es el único caso; a nuestro alrededor, estas dinámicas ocurren constantemente. Aunque la conservación suele enfocarse en proteger especies particulares, la realidad es que todas están interconectadas.

Mi primer contacto con la modelización de un sistema ecológico fue cuando intenté imitar el vuelo coordinado de una bandada de pájaros (flocking) en la única asignatura de simulación que cursé durante la carrera que estudiaba: Física. Aunque hoy en día soy una ecóloga de comunidades, comencé mi trayectoria investigadora en un grupo de física estadística y sistemas complejos, estudiando redes ecológicas y biológicas. Una red ecológica se define como un conjunto de nodos (especies) conectados por enlaces (interacciones ecológicas).

Durante mi doctorado, me centré en estudiar la estructura de estas redes (los patrones que existen en las interacciones) y cómo puede determinar el funcionamiento del sistema, por ejemplo, su estabilidad. Las redes se han convertido en una herramienta invaluable para entender y representar sistemas complejos como son las comunidades ecológicas. Estos sistemas complejos se caracterizan por estar compuestos por numerosos elementos que, de manera individual, pueden parecer sencillos. Sin embargo, cuando interactúan, pueden dar lugar a comportamientos emergentes, sorprendentes o impredecibles. Un claro ejemplo de esto es cómo la reintroducción de los lobos en Yellowstone provocó el aumento de la población de castores, que a su vez modificaron el curso de los ríos, creando hábitats para aves de humedales y transformando el paisaje.

Desde entonces, he trabajado aplicando mi experiencia en modelos matemáticos y sistemas complejos para abordar problemas relevantes en ecología. En particular, me he enfocado en estudiar la estabilidad ecológica, es decir, en entender y, en la medida de lo posible, predecir cómo las comunidades ecológicas responden a diferentes cambios en su entorno, como son la desaparición de especies o los cambios ambientales. En mi proyecto actual, que desarrollo en la Estación Biológica de Doñana, estudio las comunidades de plantas y polinizadores para entender cómo las interacciones de polinización pueden ayudar a los polinizadores a mantenerse presentes en la comunidad. Usando datos recopilados durante 8 años en varios sitios de Doñana, hemos podido reconstruir las redes de interacciones entre plantas y polinizadores.

En nuestros resultados más recientes, hemos demostrado que las interacciones que los polinizadores establecen con las plantas contienen información valiosa sobre la facilidad con la que logran persistir en cada sitio. Además, observamos que los espacios más grandes albergan comunidades de plantas y polinizadores más cohesionadas, lo que facilita la persistencia de los polinizadores. Gracias a la información recopilada a lo largo de varios años, también estamos estudiando cómo la dinámica de las interacciones entre plantas y polinizadores afecta el funcionamiento de las comunidades. Esto nos permitirá comprender mejor los mecanismos que garantizan la supervivencia de los polinizadores y, en última instancia, contribuir a su conservación.

Uno de los mayores desafíos que enfrentamos quienes trabajamos en ecología es ser testigos directos de cómo el cambio global está afectando nuestro entorno. El uso intensivo del suelo, las olas de calor más largas e intensas, las inundaciones, las sequías y la consiguiente reubicación de especies o, en el peor de los casos, su extinción local, son fenómenos que documentamos constantemente. La divulgación es una de las pocas herramientas que tenemos para generar un impacto real en la sociedad y cambiar la forma en que las personas perciben la naturaleza. Solo aumentando el conocimiento sobre cómo funcionan los sistemas naturales lograremos que la gente valore y proteja su entorno, exigiendo su conservación y un uso más sostenible.

Es fundamental que la sociedad comprenda el funcionamiento del medio ambiente para que puedan tomar decisiones informadas. Por ello, participo regularmente en diversos eventos de divulgación, desde el 11F, donde doy charlas en institutos, hasta la Noche Europea de los Investigadores y la Feria de la Ciencia. Mi objetivo principal es destacar la importancia de las interacciones ecológicas en el mantenimiento de la biodiversidad. Mientras que la protección de especies concretas recibe mucha atención, es menos común que se resalte cómo las interacciones ecológicas son la red invisible que sostiene la vida. Ninguna especie puede sobrevivir de manera independiente; todas están conectadas y dependen de otras para obtener refugio, alimento o, incluso, para ser parte de la cadena alimenticia. Esta red de interacciones es la que mantiene la vida en la Tierra, y mi labor como divulgadora es contribuir a que más personas la conozcan y valoren. Para lograrlo, en colaboración con otras investigadoras e investigadores, hemos desarrollado talleres en los que la gente puede aprender la importancia de las interacciones ecológicas mediante juegos interactivos. En estos talleres, los participantes intentan construir una red de interacción o extinguir la mayoría de las especies de la red del contrario. Analizando después por qué algunas redes son más resistentes y otras más vulnerables, los participantes reflexionan sobre cómo la estructura de las interacciones ecológicas (quién se conecta con quién) puede influir en la resiliencia de una comunidad frente a perturbaciones externas. Desde aquí, animo a todas las lectoras y lectores a que participen en los diferentes eventos de divulgación científica que se organizan. En ellos, podrán descubrir cosas fascinantes sobre cómo funciona nuestro entorno e, incluso, ¡jugar con ello!

*Virginia Dominguez García is funded by the European Union. Views and opinions expressed are however those of the author(s) only and do not necessarily reflect those of the European Union or European Research Executive Agency. Neither the European Union nor the European Research Executive Agency can be held responsible for them.

En 1995, cuando se reintrodujeron los primeros lobos en el Parque Nacional de Yellowstone, el objetivo principal era sencillo: controlar la población de ciervos. Desde que los lobos desaparecieron localmente en 1926, debido a la caza masiva para proteger el ganado, la población de ciervos se había descontrolado, impactando negativamente el ecosistema. El sobrepastoreo que provocaban los ciervos impedía la regeneración de los bosques y el crecimiento de muchas especies vegetales. La idea parecía clara: devolver a los lobos a su hogar natural permitiría regular la población de ciervos y dar una oportunidad para que el bosque se recuperara. Sin embargo, la reintroducción de los lobos desencadenó una serie de cambios en el ecosistema que continúan hasta el día de hoy. Los lobos no solo controlaron la población de ciervos y permitieron la regeneración de la vegetación, sino que estos cambios propiciaron la creación de nuevos hábitats para otras especies que volvieron al ecosistema. Este proceso se conoce como una “cascada trófica”. Probablemente, este sea el ejemplo más icónico de la importancia de las interacciones ecológicas como la depredación, la competencia, el mutualismo o la provisión de refugio, en el mantenimiento de la biodiversidad. Sin embargo, no es el único caso; a nuestro alrededor, estas dinámicas ocurren constantemente. Aunque la conservación suele enfocarse en proteger especies particulares, la realidad es que todas están interconectadas.

Mi primer contacto con la modelización de un sistema ecológico fue cuando intenté imitar el vuelo coordinado de una bandada de pájaros (flocking) en la única asignatura de simulación que cursé durante la carrera que estudiaba: Física. Aunque hoy en día soy una ecóloga de comunidades, comencé mi trayectoria investigadora en un grupo de física estadística y sistemas complejos, estudiando redes ecológicas y biológicas. Una red ecológica se define como un conjunto de nodos (especies) conectados por enlaces (interacciones ecológicas).