Estabilidad y resiliencia en comunidades marinas un enfoque alométrico.

Abstract

Un espectro de tamaños es una representación gráfica en dos dimensiones de las pirámides ecológicas de Elton. La teoría de espectros de tamaño propone que, la distribución de tamaños de una comunidad posee una forma característica y es temporalmente estable en ausencia de perturbaciones mayores. Sin embargo, el desarrollo de una teoría eco-alométrica para sistemas alejados del estado estable es escaso. En esta tesis se evalúa la estructura de tamaños en una comunidad bentónico/demersal del Mar Caribe de Colombia (MCC) fuertemente afectada por la pesca de arrastre, y comunidades virtuales generadas mediante análisis de redes virtuales. Por otra parte, y basado en este último enfoque metodológico, se evaluó el impacto sobre la estructura de la comunidad de distintos escenarios de manejo pesquero para el sistema de la plataforma continental de Chile central. El análisis llevado a cabo a la estructura de tamaños de las comunidades bentónico/demersales en el MCC, no mostró diferencias significativas entre las distribuciones de tamaños de las diferentes zonas, ecorregiones y cruceros analizados. Esta homogeneidad en la estructura de tamaños es destacable, ya que las áreas analizadas difieren en composición de especies y condiciones medioambientales. El descarte y la acción mecánica del arrastre atraen a los individuos carroñeros debido a la generación y agregación de individuos muertos, lo cual parece estar originando la pérdida de linealidad en la estructura de tamaños, manteniendo, sin embargo, su regularidad. Las estructuras de tamaño observadas, fueron descritas adecuadamente por distribuciones no-lineales (Pareto Tipo II). Los resultados de este capítulo enfatizan la necesidad de aumentar esfuerzos en el desarrollo de una teoría de espectros de tamaño para sistemas alejados del estado estacionario (steady-state). Las simulaciones con comunidades virtuales, es decir, constituidas por individuos cuyas características se calculan empleando funciones alométricas, y sin considerar su taxonomía, proveen evidencia de que la estructura de tamaños, descrita mediante ETBN y de la distribución generalizada de Pareto (dgP), es una propiedad robusta de una comunidad frente a cambios en la mayoría de las propiedades topológicas (ej. conectancia, respuesta funcional, interferencia de depredación) de las redes virtuales. Las pendientes de los ETBN y del parámetro  de las dgP de nuestras comunidades modeladas son consistentes con los valores teóricos esperados para sistemas en estado estable y con valores empíricos reportados para varios ecosistemas acuáticos. Las simulaciones sugieren que los principales parámetros que gobiernan la estructura de tamaños son la pendiente de la relación entre el tamaño corporal y el nivel trófico, el nivel trófico máximo de la trama alimenticia y la estabilidad de la biomasa comunitaria. La plataforma continental de Chile Central (33°–39°S) es considerada uno de los ecosistemas más productivos del océano global, con una pesquería con altísimos niveles de captura. Sin embargo, algunas de las principales pesquerías (ej. merluza común y jurel) presentan claros signos de sobreexplotación. Empleando un modelo bioenergético, parametrizado alométricamente, se evaluó las consecuencias de varios escenarios de manejo pesquero para los principales recursos en el área. Además, la recuperación de los stocks y el tiempo requerido se evaluó simulando el cierre de una pesquería tras un periodo de pesca intensa. El incremento del esfuerzo pesquero provocó una reducción del nivel trófico de la captura, del valor de la pendiente del ETBN, y de la biomasa total del ecosistema, en particular de las poblaciones de especies de gran tamaño corporal. Finalmente, se evaluó la relación entre la pendiente y el intercepto de los ETBN, empleando un análisis de redes virtuales para generar simulaciones de comunidades virtuales, y comparando estos resultados con información obtenida en trabajos previamente publicados. Se observó que no existe una única relación entre la pendiente y el intercepto de los ETBN, y consecuentemente no es posible derivar un parámetro del otro. Esto es importante cuando se diseña indicadores ecosistémicos basados en los ETBN.