Demostrado con matemáticas: "Los ecosistemas son como el cuerpo humano"

Red ecológica elaborada por Jordi Bascompte Derechos de autor de la imagen BBC World Service
Image caption La matemática puede ayudar a explicar el comportamiento de ecosistemas. Esta red ecológica fue elaborada por el ecólogo Jordi Bascompte.

Un ecosistema es como un gran organismo, en el que las especies actúan en forma similar a las células del cuerpo humano.

Ésta es la conclusión a la que llegaron tres científicos españoles que desarrollaron un modelo matemático para observar la dinámica de los ecosistemas.

De la misma forma que un organismo humano permanece a pesar de que las células mueren y son sustituidas constantemente, un ecosistema tiene una identidad propia, aseguran los investigadores.

El estudio, publicado en la revista Journal of Theoretical Biology, fue llevado a cabo por los profesores José Antonio Cuesta y José Ángel Capitán, del departamento de Matemáticas de la Universidad Carlos III de Madrid, y Jordi Bascompte, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas.

"Lo que se ve es que las especies cambian, pero la estructura del ecosistema es estable", dijo a BBC Mundo el profesor Cuesta.

El estudio podría tener implicaciones profundas en el campo de conservación, donde gran parte de los esfuerzos van dirigidos a la conservación de especies. “Nos obsesiona la preservación de especies, pero hay que enfocarse en preservar ecosistemas”, asegura Cuesta.

Caída de especies en cascada

Ya existe toda una rama dedicada a a la ecología matemática, pero lo novedoso del nuevo modelo es que maneja grandes escalas tanto en número de especies como en períodos de tiempo.

Al estudiar dinámicas a largo plazo, una de las conclusiones más impactantes fue que el ritmo de destrucción de ecosistemas no es constante y éstos pueden colapsar abruptamente.

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Image caption Los ecosistemas pueden colapsar abruptamente de acuerdo al estudio.

"Si uno va aumentando el riesgo de extinción de algunas especies, el sistema se va reacomodando y mantiene su estructura. Pero llega un momento en que se empiezan a extinguir especies clave, ya no hay suficiente transferencia de energía hacia arriba y el ecosistema no es viable", explicó Cuesta a BBC Mundo.

"Empieza a haber una cascada de caída de especies y de forma muy rápida se extingue el ecosistema completo".

El posible colapso abrupto de complejos entramados de especies hace aún más urgente la protección de ecosistemas en peligro.

Sistemas complejos

El profesor Cuesta forma parte del Grupo Interdisciplinar de Sistemas Complejos de la Universidad Carlos III.

Los sistemas complejos son una rama "relativamente reciente", según Cuesta, y permiten utilizar herramientas matemáticas para estudiar la dinámica tanto de ecosistemas como de otros fenómenos como sistemas financieros y embotellamientos de tráfico.

"Lo que define a un sistema complejo es que tenemos un montón de agentes, como partículas, especies, individuos, bancos, que están en interacción, formando un entramado complicado".

Una de las formas de trabajar con modelos matemáticos en estos casos es "por simulación. Se simplifican los detalles, se llega a un modelo simplificado, se introducen todas las variables en un ordenador y se hacen funcionar. Ahí se empiezan a ver los fenómenos macroscópicos".

Es preciso además comprobar que lo que sale del modelo simplificado da resultados que pueden observarse en la realidad.

¿Comprueba el modelo creado por los profesores españoles la famosa afirmación de Isaac Newton, de que "el libro de la Naturaleza está escrito en caracteres matemáticos"?

El profesor Cuesta no aventura una hipótesis, pero sí asegura que "la matemática es la manera en que los seres humanos describimos mejor la realidad".

"La aspiración mayor de la ciencia es la descripción matemática de la naturaleza, porque es lo que hace que seamos capaces de predecir cosas".

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