Evolución del concepto ecosistema y su contexto histórico

1. Evolución del concepto ecosistema y su contexto histórico Ecología de Ecosistemas y Paisajes 2010 Prof. Víctor H. Marín

2. Estadistica de búsqueda 15 Marzo 2009 Ecosistema Google = 8.550.000 Scholar.google= 77.700 Ecosystem Google= 21.700.000 Scholar.google= 1.100.000 Este ecosistema puede caracterizarse como un sistema que está alejado de la madurez, baja eficiencia de transferencia de energía, cadenas tróficas cortas http://www.scielo.cl/scielo.php?pid=S0717-71782007000100003&script=sci_arttext CLASIFICACIÓN REVISADA DE LOS ECOSISTEMAS TERRESTRES DE CHILE Y SUS PRIORIDADES DE CONSERVACIÓN http://www.biouls.cl/ecosistemas/ Estamos convencidos que el enfoque debe ser de ecosistema, esto es, no pretender que todos los servicios hacia los emprendedores deben ser provistos por una única institución, sino más bien de varios agentes especializados que se interrelacionan, como un ecosistema http://www.octantis.cl/content/view/54378/Enfoque_de_Ecosistema.html Ministra Uriarte: Ecosistema de Chaitén está sometido a un "estrés profundo" EL ECOSISTEMA DIGITAL:Modelos de comunicación, nuevos medios y público en Internet http://www.uv.es/demopode/libro1/ Preservación de la Naturaleza: el conjunto de políticas, planes, programas, normas y acciones, destinadas a asegurar la mantención de las condiciones que hacen posible la evolución y el desarrollo de las especies y de los ecosistemas del país. Ley 19.300 “ecosistema de alto atractivo turístico”

3. “Probablemente la contribución más significativa de la ecología de ecosistemas durante los últimos cincuenta años ha sido hacia las ciencias ambientales. Aún los críticos admiten que el ecosistema es un concepto inherentemente útil para discutir problemas ambientales”. (Hagen, 1992, Pág. 193)

4. ...“La historia del concepto de ecosistema involucra personalidades científicas, la dinámica de las prácticas y teorías en ciencias, interacción y competencia entre las ciencias, las influencias de instituciones y sociedades, el rol de grandes eventos tales como las guerras, depresiones y revoluciones, y el rol de paradigmas culturales, los cuales estructuran cómo pensamos acerca de la naturaleza y nuestras expectativas de la ciencia”…. (Golley, 1993; Pág. 6)

5. Proposición del concepto The Use and Abuse of Vegetational Concepts and Terms 1935 - Ecology 16(3):284-307 “Pero el concepto más importante es, desde mi perspectiva, el sistema total (en el sentido de la física), incluyendo no sólo el conjunto de organismos, sino que la totalidad de los factores físicos que forman lo que podemos llamar el ambiente del bioma- los factores del hábitat en su sentido más ámplio. Es el sistema así formado el que, desde la perspectiva del ecólogo, constituye la unidad básica de la naturaleza sobre la faz de la tierra. Estos ecosistemas, como podríamos llamarlos, son de formas y tipos numerosos. Ellos forman una categoría dentro de los múltiples sistemas físicos del universo, desde el universo mismo hasta los átomos.” Arthur Tansley (1871-1955, Inglaterra) El método…es aislar sistemas mentalmente para poder estudiarlos…En realidad los sistemas que aislamos no solo son partes de sistemas más grandes, si no que además se sobreponen e interactuan. Este aislación es parcialmente artificial, pero es la única manera en que podemos seguir.’

6. Tansley: Información bibliográfica • Nació en 1871 • 1890s: University College en Londres • Fabian socialistas: la ciencia debería servir un fin social • 1901: Fundó la revista New Phytologist, • Fue editor por 30 años • 1913: Participó en la creación de British Ecological Society • Editó su Journal of Ecology por muchos años • 1920s: Se retiró de la biología para enfocarse en psicología. (WWI) • Publicó un libro de psicología (11 ediciones) y estudió con Freud. • 1927: En Oxford, ganó una posición prestigiosa en botánica. • Participó en el club de filosofía de Magdalen • 1937: Jubiló y dedicó el resto de su vida a la conservación • Fundó the Nature Conservancy en 1949, siendo el primer presidente. • Llegó a ser Sir Arthur George Tansley en 1950 • Murió en 1955

7. La inclusión del ser humano • Escribió Tansley (1935): Tomado como un factor biótico muy poderoso que cada vez altera más los ecosistemas preexistentes y eventualmente los destruye, a la vez formando nuevos ecosistemas de una naturaleza muy diferente, la actividad humana se encuentra su lugar apropiado en la ecología. • Opinaba Tansley que el excluir los seres humanos del análisis ecosistémico era científicamente inválido.

8. Aplicación del concepto Aspectos de la dinámica trófica para entender la sucesión ecológica Raymond L. Lindeman (1915-1942) “Lake as ecosystem”; as a whole Era “Post Lindeman” Estudios de sistemas como un todo Estudios de estructuras y procesos

9. Popularización del concepto “El análisis de sistemas puede ser identificado bajo la definición de ecosistema de E. P. Odum’s (1953) : “Unidad natural que incluye partes interactuantes vivientes y no vivientes, para producir un sistema estable en el cual el intercambio de materiales entre dichas partes sigue vias circulares”.. (O´Neill ) Howard Odum (1884-1954) Eugene P. Odum (1913-2002) The strategy of ecosystem development, 1969

10. Consolidación del concepto Visión de cuenca Ecosistema entendido como una unidad espacial “…Los ecosistemas proveen de un marco conceptual para el estudio de las interacciones entre individuos, poblaciones, comunidades y su ambiente abiótico; y para el estudio del cambio en dichas interacciones a través del tiempo…”. …”Un ecosistema está definido como una unidad espacialmente explícita de la Tierra, la cual incluye todos los organismos,con todos los componentes abióticos del ambiente y sus límites..” it is (these) systems . . . which . . are the basic units of nature . . .” (Tansley 1935). Gene Likens (1935- Estados Unidos) Likens, 1992 “The Hubbard Brook Ecosystem Study pioneered the small watershed technique as a method of studying ecosystem processes” http://www.hubbardbrook.org

11. La ecología de ecosistemas Para que la aproximación ecosistémica alcance todo su potencial, es necesario entrenar a nuestros estudiantes y a nosotros mismos a realizar investigación interdisciplinaria. Por tanto desde mi perspectiva es la interdisciplinaridad la meta por la cual todos debemos esforzarnos respecto de una ciencia de ecosistemas. Gene Likens, 1992

12. Contribuciones al concepto Teoría General de Sistemas (’40) La perspectiva de la TGS surge en respuesta al agotamiento e inaplicabilidad de los enfoques analítico-reduccionistas y sus principios mecánico-causales. La TGS debería constituirse en un mecanismo de integración entre las ciencias naturales y sociales y ser al mismo tiempo un instrumento básico para la formación y preparación de científicos. Ludwig Von Bertalanffy (1901-1972, Alemania)

13. Aplicaciones y contribuciones al concepto Aplicación de los principios termodinámicos en ecología de ecosistemas “Los ecosistemas son aún un problema para la humanidad. Desafortunadamente tenemos que admitir que nuestro conocimiento actual sobre los ecosistemas y su verdadera naturaleza es muy limitado” (Jorgensen, 1992). Seven E. Jorgensen (1934- Dinamarca) ¿Cómo se distribuyen los organismos en el tiempo y el espacio? -Perspectiva termodinámica Robert Ulanowicz (1943- Estados Unidos)

14. Hitos de la historia • Tansley (1935) propone el concepto de ecosistemas • Lindeman (1942) usa termodinámica para el estudio de los ecosistemas, inicia los conceptos funcionales en ecología de ecosistemas, con énfasis en las interacciónes entre especies. • Howard Odum (1950): propone reducir los ecosistemas por medio del lenguaja de los flujos de energía. • Oak Ridge (1950-1974) financiado por la Comisión de Energía Atómica (USA), acentúa la cercanía entre la ecología de ecosistemas y la física. • Período post II Guerra Mundial: “optimismo tecnocrático”, los ecosistemas se ven más bien como máquinas cibernéticas que como conjunto de organismos. • F. Herbert Bormann y G. Likens (1963) surge la experimentación ecosistémica. Todavía está la idea de que el concepto de ecosistema podría mostrar el orden subyacente a la complejidad de la naturaleza. • Más tarde (10 a 20 años) desaparece la idea de la unidad y síntesis • Mientras tanto, en la escuela europea (termodinamicista) resurge la idea de la síntesis.

15. Análisis y proposiciones del concepto Ecosistema: Concepto Multidimensional (Pickett y Cadenasso, 2002) Significado Modelo Metáfora • Significado • Escala independiente (Allen y Hoekstra, 1992) • Libre de suposiciones • Autotróficos o heterotróficos (Odum, 1989) Modelo: ¿Cómo se construyen y cómo funcionan los ecosistemas? -Estructura de los modelos (identidad de componentes, escala espacial y temporal) -Modelos verbales, gráficos, diagramas, cuantitativos, etc.

16. Metáfora: ¿Por qué son valorables los ecosistemas? -Los ecosistemas representan uno o mas conceptos o valores (máquina, organismo, etc.; valor ecológico, moral) -Metáforas sociales y ecológicas  Referidas a un lugar físico y a atributos - e.g: Metáfora de los servicios ecosistémicos Convierte las salidas de los ecosistemas en modelos valorables socialmente. ECOSISTEMA concepto ecológico fundamental, pero complejo, de múltiples significados y usos, que evolucionan a través del tiempo a medida que la ciencia y su aplicación maduran.

17. Análisis y proposiciones del concepto (Marín, 1996; eg. O’Neill 2000 ) General System Theory and the Ecosystem Concept Ecosistema Unidad conceptual derivada de la aplicación de la Teoria General de Sistemas - Consideración los ecosistemas como “unidades de la naturaleza”, en un sentido geográfico, proviene de una extrapolación errónea del termino propuesto por Tansley. - Ecosistemas son unidades conceptuales, y no objetos físicos espacialmente delimitados - La demarcación de estos depende del objetivo del estudio (del investigador). “La pregunta ecosistémica”

18. Concepto de ecosistema frente a los desafíos actuales -Sistemas Socio-Ecológicos (SES-Systems) -Concepto de FES-Sistema -Manejo ecosistémico -Aproximación ecosistémica  Entendimiento de procesos tanto sociales como ecológicos, desafiando a los investigadores. -Valoración de servicios ecosistémicos -Sustentabilidad ecosistémica

19. Otras definiciones de ecosistema • El sistema compuesto por procesos físico-químico-biológicos activos en una unidad de espacio-tiempo de cualquier magnitud (Lindeman, 1942) • Un ecosistema se define como una unidad espacialmente explícita de la tierra que incluye todos los organismos, junto con todos los componentes del medio ambiente abiótico (Likens, 1992) • Un ecosistema es un sistema o unidad biológica y funcinal, que puede sostener vida y que incliuye todas las variables biológicas y no-biológicas. Las escalas de tiempo y espacio no se identifican a priori sino que dependen del objeto de estudio (Jorgensen, 1992).

20. RESUMEN La(s) teoria(s) de ecosistemas Raíces transdisciplinarias

21. LA ECOLOGIA DE ECOSISTEMAS COMO INTEGRADORA DE CONOCIMIENTOS

22. El desafío de las teorías sobre ecosistemas Antropología, sociología Componentes bióticos Ecol. Poblaciones, Ecol. Comunidades Sociedad humana Biología y Ecología de la conservación Componentes abióticos Ecología de Ecosistemas (Tansley) Geología, oceanografía etc. Teorías de ecosistemas Siglo XXI

23. Los registros de la literatura muestran que “el ecosistema” es uno de los conceptos ecológicos más utilizados tanto dentro como fuera de la ecología (Delgado y Marin 2005). La utilización del concepto ecosistema, debe siempre referirse a alguna base teórica, dada las diversas perspectivas existentes. No hay una única definición. El concepto en su proposición original solo hace referencia al “sistema desde el punto de vista de la física”, enfatizando la interacción entre componentes bióticos y abióticos (Pickett y Cadenasso, 2002). Por tanto, el ecosistema de Tansley no es un lugar o sitio sobre la faz de la Tierra, sino que una infraestructura conceptual adimensional o, en las palabras de O’Neill (2001), “una forma de observar la naturaleza” (Delgado y Marín, 2005).

24. ¿Cómo definimos un ecosistema?

25. Características de un ecosistema. (Odum) • Fuentes de energía externa • Conjunto de componentes con circuitos de retroalimentación • Reciclaje de materiales • Sistemas de control de retroalimentación

26. Requerimientos mínimos para un ecosistema • Reciclamiento de la materia • Comportamiento emergente • Flujo de energía que induzca biodiversidad y ciclo de nutrientes • Compuestos orgánicos, inorgánicos, factores climáticos, productores, consumidores y descomponedores en una unidad espacial • Conectancia interna mayor que externa • Habilidad para auto-regulación y auto-organización

27. Pasos para poder entender un sistema • Reúna información sobre el sistema y gente que conozca el sistema. • Haga una lista de las fuentes de energía, los componentes de almacenamiento, procesos e interacciones. • Haga tantos esquemas del sistema como sea necesario hasta que todos los componentes de interés estén incorporados. • Simplifique y agregue el sistema • Evalúe los flujos numéricamente • Simule el sistema traduciendo los flujos en ecuaciones diferenciales • Compare el modelo con el sistema real • Busque generalidades en varios sistemas incluyendo el trabajo de otros

28. La pregunta ecosistémica Enfoque SISTEMAS • SISTEMA es una distinción, es una operación que realiza un OBSERVADOR (científico ante el objeto de estudio) para diferenciar algo en que lo que se define es un conjunto de componentes interactuantes.

29. Aproximación poblacional-comunitaria y proceso-funcional

30. Conservación-eco turismo Vivienda Pesquerias Turismo vino minería

31. Aproximación poblacional-comunitaria

32. Aproximación proceso-funcional I

33. Aproximación proceso-funcional II

34. ¿Cuál de estas representa al ECOSISTEMA?

35. Por tanto, • Un ecosistema es un conjunto de componentes e interacciones B F(a,b) A F(b,c) F(d,a) F(c,a) D C Desde la perspectiva De un observador F(c,d)

36. Eugene OdumEcological approaches to dealing with human predicaments (1998) El reconocimiento de que los sistemas complejos no pueden ser comprendidos usando una lógica de “por partes” nos conduce al nivel de organización ecosistémico. En este nivel, los procesos y las propiedades resultan no de procesos de suma, sino que de la integración y co-evolución de las comunidades bióticas y los ambientes abióticos. (pág. 125)