martes, 7 de septiembre de 2010

Un nuevo método para identificar "puntos calientes" de diversidad

Uno de los principales intereses de los biólogos de la conservación es la de priorizar áreas para la conservación. De manera muy sencilla, ésto suele hacerse de la siguiente forma:
  1. Se seleccionan las áreas que se quieren priorizar. Éstas pueden tener una forma irregular (ej. parcelas forestales con tamaño y forma distinta) o regular (ej. celdas de 1 x 1, 5 x 5 o 10 x 10 km en las que un determinado territorio es dividido);
  2. Se caracterizan dichas áreas de acuerdo a una o varias variables. Generalmente se utiliza la riqueza de especies (de uno o varios grupos taxonómicos), aunque también se puede utilizar la rareza, la vulnerabilidad o una combinación de todos estos índices (Rey Benayas & de la Montaña 2004);
  3. Se ordenan estas áreas en orden descendente, siendo las más importantes la que más riqueza, rareza o vulnerabilidad tienen.
  4. Se define un criterio para seleccionar sólo un pequeño número de estas áreas. Este criterio suele indicar la selección de un porcentaje de las áreas más importantes para la conservación de acuerdo a la(s) variable(s) seleccionada(s) sobre el total de áreas (ej. 1%, 5% o 10%). Obviamente, este criterio es totalmente arbitrario y depende de cada caso de estudio y de las preferencias del o de los investigadores que lo realizan para resaltar un número mayor o menor de áreas importantes para la conservación.

Cuando la variable utilizada para hacer la priorización es la riqueza de especies, los científicos suelen hablar de identificar "puntos calientes" de diversidad, aunque en realidad lo que están haciendo es priorizar unas zonas sobre otras en función del número de especies que tengan. Uno de los artículos más paradigmáticos en este contexto es el de Myers et al. (2000) en el que se identifican los "puntos calientes" de diversidad a nivel global, aunque esto mismo se puede hacer a escala regional o de paisaje (ej. Cayuela et al. 2006, Altamirano et al. 2010).

Una propuesta interesante

Recientemente, Bartolino et al. (2010) en un artículo publicado en Population Ecology, proponen un nuevo método para identificar "puntos calientes" de diversidad de forma objetiva. Su aproximación es bastante sencilla y aparentemente robusta. Los pasos a seguir son:

  1. Se cuantifica la riqueza de especies (generalmente de uno o unos pocos táxones) en todas las unidades muestrales (localidades, sitios, celdas de 10 x 10 km, etc).
  2. Se calcula la frecuencia de unidades muestrales que caen en cada valor de riqueza de especies. Por ejemplo, hay 3 localidades con 15 especies, 6 con 16 especies, 9 con 17 especies, y así sucesivamente hasta el máximo, que pongamos que es 1 localidad que tiene 82 especies.
  3. Se dibuja un gráfico de la frecuencia acumulada de especies (eje y) para cada valor de riqueza (eje x). Estos valores se van a relativizar. Cada valor de frecuencia se divide por el total de unidades muestrales y cada valor de riqueza se divide por la máxima riqueza de especies encontrada en toda el área de estudio (82 en nuestro ejemplo anterior). El gráfico resultante se muestra en la figura 1a) y d) para dos ejemplos propios con datos de riqueza de aves (a) y plantas herbáceas (d) en áreas naturales protegidas de Centroamérica y en celdas de 10 x 10 km en el Reino Unido, respectivamente.
  4. Se calcula la pendiente en cada punto. Ésta se muestra en la gráfica 1c) y f) para los dos casos de estudio anteriores. Según Bartolino y colaboradores las localidades que tienen una pendiente menor a 45º representan zonas dónde la riqueza de especies se encuentra en densidades altas mientras que las que tienen una pendiente mayor a 45º representan zonas dónde la riqueza de especies se encuentra en densidades bajas.
  5. Estos autores sugieren que los "puntos calientes" de riqueza pueden ser aquellos en los que haya una pendiente menor a 45º a partir del punto de riqueza mayor que cumpla que la pendiente es = 45º.
Figura 1. Curvas de frecuencia acumulada de la riqueza relativa de especies (a, d), frecuencia (no acumulada) de la riqueza de especies (b, e) y la pendiente de la tangente a la curva de frecuencia acumulada (c, f) para dos casos de estudio. El primero hace referencia a la riqueza de aves en áreas naturales protegidas de Centroamérica (desde Guatemala hasta Panamá) excluyendo las islas (a, b, c) (F. Suzart et al., en revisión). El segundo hace referencia a la riqueza de plantas herbáceas en celdas de 10 x 10 k en Reino Unido (d, e, f) (F. Suzart et al., en preparación).

Pero no es oro todo lo que reluce...

El enfoque de Bartolino y colaboradores parece realmente prometedor y una forma objetiva para realmente seleccionar "puntos calientes" de riqueza o diversidad. Sin embargo, cuando uno mira en detalle el estudio se da cuenta de que no es oro todo lo que reluce y de que hay cosas que no acaban de encajar.

Empecemos por la primera. Cuando se calcula la pendiente a la recta tangente a la curva que se genera (la que se muestra en la figura 1a) y d) respectivamente) nos damos cuenta de que esta condición se alcanza en muchos localidades, tanto con riquezas de especies altas como con riquezas bajas (figura 1c) y f)). Por tanto,
la afirmación de Bartolino y colaboradores de que estas áreas son zonas en dónde la riqueza de especies se encuentra en altas densidades es falsa. En realidad, una pendiente menor a 45º sólo indica que la riqueza de especies aumenta en al menos 1 por cada nueva localidad añadida al total de localidades muestreadas. Y es por eso que Bartolino y colaboradores, de forma muy inteligente, sugieren que el umbral de corte sea aquel en el que se cumpla que la pendiente es = 45º pero para aquella localidad que tenga la máxima riqueza. Pero esta regla es arbitraria. Podríamos sugerir en su lugar que se tomase el primer punto que cumpla que la pendiente es = 45º una vez superada la media o la mediana, que es la que marca la "tipicidad" de un determinado patrón, en este caso riqueza de especies. O la que cumpliera esta condición pasada el cuartil 75, etc.

En el caso de las aves, el punto de corte que se obtiene utilizando este método es de 475 especies de aves. Si un área protegida tiene 475 especies de aves o maś, es un "punto caliente" de diversidad de aves. Y sino no. Pero encontramos localidades con una riqueza sólo ligeramente inferior (460, 465, 467) que además cumplen que su pendiente de la tangente a la curva de acumulación es menor a 45º y que, curiosamente, no serían clasificados como "puntos calientes" según el método aquí descrito... ¿por qué? La respuesta es: "por arbitrariedad".


En definitiva, el método de Bartolino
et al. (2010), aunque elegante, sencillo y fácil de implementar, es igual de arbitrario que los métodos utilizados hasta el momento, con la diferencia de que nos exime de la responsabilidad y del ejercicio intelectual que supone tener que reflexionar sobre el contexto, las necesidades y las posibilidades de conservación de cada caso de estudio concreto. No puede haber métodos objetivos para la selección de "puntos calientes" de diversidad, pero esto no supone, en mi opinión, ningún impedimento para seguir investigando qué áreas tienen más o menos especies de cara a promover una conservación efectiva.


Este estudio forma parte del siguiente trabajo: Cayuela, L., de Albuquerque, F.S. & Gálvez, L. Are mathematical approaches to hotspot identification biologically meaningful? Reply to Bartolino
et al. (2010). In prep.

1 comentario:

Angel dijo...

Buen post. Aparte de no ver cómo podrían trazarse límites objetivos, mi opinión es que los algoritmos que lo hagan deberían tener en cuenta la estructura especial de las posibles configuracions de espacios para que lo que salga sea mínimamente gestionable.
Otra opción es que debería protegerse todo, no solo una fracción de territorio, adaptando la normativa a las características de cada lugar. Saludos.

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