Sorpresas de la naturaleza

1. Sorpresas de la naturaleza • - Ciclos de sequía • - Eutrofización • - Disminución de poblaciones • - Organismos exóticos • - Cambio climático global

2. Estabilidad de ecosistemas • Estabilidad: El grado en el cual un ecosistema es afectado por una preturbación y su habilidad para retornar a su estado original • Por qué importa? - mantener la estructura comunitaria - predecir efecto de perturbaciones - proveer solución a problemas • Aspectos de la estabilidad: Resistencia y Resiliencia

3. Resistencia

4. Teoría de la Resiliencia Holling, C.S. 1973. Resilience and Stability of Ecological Systems. Annual Review of Ecology and Systematics 1973:4:1-23 PERSISTENCIA: “la persistencia de las relaciones en un sistema” ADAPTABILIDAD: “abilidad del sistema para aborver cambios en las vairbles de estado y sus parámetros y aún persistir”. TRANSFORMABILIDAD: “el tamaño del dominio de estabilidad o la cantidad de perturbación que un sistema puede resistir antes de cambiar a una configuracón alternativa”

5. Definiciones • Resiliencia ingenieril • Velocidad a la que un sistema retorna a un estado estable singular o a un estado cíclico luego de una perturbación • Resiliencia ecológica • Cambio (perturbación) que un sistema puede resistir antes de cambiar de estructura.

6. Resilience- two definitions engineering resilience = recovery time t t+1 Ecological resilience = Amount of disturbance to Change state A B

10. Resiliencia Ecológica • Emerge de las características de los ecosistemas, las cuales siguen las reglas de la termodinámica, conservación de masa y energía, selección natural y evolución

12. PERDIDA DE LA RESILIENCIA ECOLOGICA • Disminución de la diversidad funcional • Cambios tróficos • Remoción de especies claves • Aceleracion de variables lentas • Aumento de nutrientes • Alteración de las perturbaciones L. H. Gunderson and L. Pritchard. 2002. Resilience and the Behavior of Large Scale Ecosystems . Island Press: Washington DC

14. Comparación resiliencia Ecológica/Social

16. Walker, B. H., Ludwig, D., Holling, C.S.and Peterman, R. M. (1981), Stability of semi-arid savanna grazing systems, Journal of Ecology, 69, 473-498. Regimen 1 Sobrepastoreo, sequía Retención de agua, Modificación suelo Zonas Semi Aridas Regimen 2

17. Resiliencia no siempre es buena…. • Alta Resiliencia • Rigidez • Entrapamiento • Baja Resiliencia • Pobreza • No equidad

19. Resilience approach… Coupled social and ecological system Focus on structure and function of system and key processes/ dynamics, especially feedbacks Scale is critical Resilience at one scale embedded in higher and lower

20. Resilience… (2) Adaptive capacity is key to maintaining resilience Adaptive management requires monitoring and learning by institutions Governance and capacity are required

21. Measuring Resilience Amount of change that a system can undergo while still maintaining the same structure and function System’s ability to self-organize Degree to which the system is capable of learning and adapting(Carpenter et al 2001) Definition of social-ecological system - components - relationships - innovation (Cumming et al 2005)

22. TOWARD GREATER RESILIENCE Long-term Mid-term Short-term RESILIENCE • poverty • alleviation • land reform • improve • governance • food • sovereignty • Diversification • of livelihoods • Tenure ladder • Resettlement • Reforestation • Rural • employment = ** Key elements: Adaptation, Innovation, Persistence, feedbacks

23. Ejemplo de bifurcación

25. Ejemplo de histeresis

28. Sobre la desaparición de Egeria densa desde el humedal de río Cruces: un modelogatilladopor el clima

29. El humedal de río Cruces 40°S

30. The río Cruces wetland • Ecosistema joven de aguas someras • Generado en el terremoto de mayo 1960 • Invadido por Egeria densa después de 1960 • Cambió de aguas claras a turbias en el 2004

31. Los actores del evento 2004 Bcisnes de cuello negro Egeria densa CELCO Sociedad

33. Cronograma de eventos 2004 • Febrero: CELCO inicia sus operaciones. • Mayo: 1era observación de emigración y muerte de cisnes • Octubre: el problema llega a la sociedad • Deciembre: gobierno contrata estudio que culpa a CELCO. El problema se transforma en un conflicto social

34. June- 2004 Feb.- 2005

35. Egeria densa 1996 2005 FOSFORO TOTAL: 0.04 mg l-1 0.07 mg l -1

36. Aguas turbias (agua del río Cruces) Sedimentos expuestos en marea baja

37. Modelo conceptual de cambio de régimen Clear waters Initial (climate related) trigger • Near-absence of rain • Low water flow • Increased sediments • Sediment exposure (-) Floodplain ecosystem E. densa May-2004 (-) (+) (-) emigration Sediments Re-suspension Swans Experiments (+) Flooding pulse July 2004 Turbid waters (800 m3 s-1) Desiccation

39. (FP_W < threshold AND Rain = 0 AND Mortality = E_DENSA * DM IF Tides <= 6); ELSE Mortality = E_DENSA * BCK_M E_densa(t) = E_densa(t - dt) + (growth - mortality) * dt INIT E_densa = 130 INFLOWS: growth = (GR*E_densa)-((GR*E_densa^2)/K) OUTFLOWS: mortality = IF(FP_WL<WL_THRES)AND(rain=0)AND(tides<=6)THEN(E_densa*D_M)ELSE(E_densa*BCK_M) BCK_M = 0.0005 D_M = 0.07 FP_WL = Main_WL-SED_LVL GR = GRAPH(Total_Solids/FP_WL) ID = 5.5 K = 721 Main_WL = GRAPH(TIME) rain = GRAPH(TIME) SED_LVL = 0.4 SS = GRAPH(E_densa) tides = counter (1,13) Total_Solids = (ID+SS)*FP_WL WL_THRES = 0.8

41. Lagos et al. 2008