¿Qué son los ecosistemas?

A menudo cuando hablamos de la naturaleza, nos referimos a los ecosistemas como partes que la forman. Los organismos vivos se encuentran formando parte de ecosistemas. Pero ¿qué son los ecosistemas? ¿Qué elementos se necesitan para tener un ecosistema? ¿Es una ciudad un ecosistema? ¿Y una cueva? ¿Puede haber ecosistemas sin productores primarios en ellos?

La definición de ecosistema es algo que se debate y no está plenamente claro; las definiciones más simples son incompletas, y las más completas pierden generalidad, al no poder aplicarse a todos los casos.
Esto pasa no solo con los ecosistemas, sino con multitud de términos sobre los que suele haber bastante confusión, falta de consenso, o definiciones erróneas.

Consideremos el término biodiversidad, o diversidad biológica; la World Wildlife Fund (WWF) lo define así: riqueza de vida sobre la Tierra, los millones de plantas, animales y microorganismos, los genes que contienen y los intrincados ecosistemas que contribuyen a construir el medio natural.
Por su parte, SEO/Birdlife dice lo siguiente: la biodiversidad es el conjunto de seres vivos que habitan la Tierra, con todas sus variedades genéticas de razas y subespecies, incluidas las domesticadas y cultivadas. También se incluyen en el concepto de biodiversidad todos los ecosistemas y hábitats terrestres y marinos.

Esas definiciones contienen errores, y además son mejorables en otros aspectos. Para empezar, decir que la vida es sobre la Tierra es innecesario, dado que no conocemos vida extraterrestre; pero además, si llegásemos a conocerla (o a generarla), no tendría sentido excluirla de la definición. Una vez mencionada la vida, no hace falta nombrar a diferentes grupos de organismos, aunque si se hace, al menos convendría mencionar una clasificación completa, ya que decir «plantas, animales y microorganismos» deja fuera a muchísimos organismos. Además, en ambas se mezclan diferentes tipos de diversidades; no es lo mismo hablar de diversidad de especies, razas y subespecies, que hablar de diversidad genética, o de diversidad funcional de ecosistemas.

Pero uno de los errores más graves que se cometen en ambas definiciones es lo que dicen sobre los ecosistemas. Por lo que ponen, se deduce que consideran a los ecosistemas como partes constituyentes del medio natural, y además diferentes de los hábitats; parece que presentan un concepto de ecosistemas como conjuntos de seres vivos, y eso es incorrecto.

Pese a las dificultades para dar una buena definición de ecosistema, vamos a quedarnos con una de las más simples, pero más útiles: un ecosistema es un conjunto de seres vivos que coexisten, el hábitat en el que viven, y todas las interacciones entre todos sus elementos, tanto bióticos como abióticos.

Esto significa que los ecosistemas no forman parte del medio natural, sino que son el medio natural, todo lo que contiene, y todos los procesos que tienen lugar entre sus componentes.
Eso responde someramente a la pregunta de qué es un ecosistema. En cuanto a la de qué elementos hacen falta para tener un ecosistema, basta cualquier conjunto de organismos que coexistan en un hábitat, por pocos que sean y pequeño que sea ese hábitat, mientras haya interacciones entre esos elementos, será un ecosistema. Eso contempla todas las situaciones en las que se presenten esos elementos, pues siempre habrá interacciones. En caso de no haberlas, no podría haber vida, de modo que allí donde haya vida siempre habrá ecosistemas.
Y eso responde a las otras preguntas: las ciudades también son ecosistemas, igual que las cuevas.

Ecosistemas autotróficos y heterotróficos

Pero ¿qué pasa si no hay productores primarios? Pues aun así es un ecosistema; los productores son imprescindibles para la vida tal como es hoy en día, pero no tienen por qué estar contenidos en todos los ecosistemas. Lo habitual es que en un ecosistema haya organismos autótrofos y heterótrofos. Y del mismo modo se habla de ecosistemas autótróficos y heterótróficos, en función de si el flujo neto de salidas de energía química es positivo o negativo; es decir, si un ecosistema produce más de lo que consume netamente, y exporta energía química en forma de materia orgánica, se llama ecosistema autotrófico. En cambio, si consume más de lo que lo produce, viviendo a expensas de lo que le llega desde ecosistemas autotróficos, se denomina ecosistema heterotrófico. Las ciudades y las cuevas son ejemplos de ecosistemas heterotróficos.

Y esto nos sirve para recordar algo obvio, pero que a veces se olvida: las ciudades no pueden ser autosuficientes, siempre dependerán de ecosistemas autotróficos que les suministren recursos. Se podría hablar extensamente sobre las cuestiones de sostenibilidad que esto implica, pero por ahora será mejor no perderse en ese tema.

La lingüística de la naturaleza

He mencionado antes que es diferente la diversidad biológica de la diversidad funcional. El ecólogo Ramón Margalef expuso que la diversidad biológica es el diccionario de la naturaleza, mientras que la diversidad funcional es la gramática, son las normas de construcción de estructuras funcionales a partir de los elementos de ese diccionario, que forman palabras interrelacionadas con capacidad de expresar conceptos y de comunicar de forma comprensible una idea.
Con este símil, podemos visualizar la diversidad biológica como el conjunto de elementos, como si de letras se tratasen. Normalmente la mayoría de la gente entiende por diversidad biológica lo que es la riqueza biológica, que es el número de especies; es una forma de considerar la biodiversidad, aunque es más común en biología considerar que la diversidad es el conjunto de riqueza y abundancia relativa de cada tipo de elemento. Si tenemos un bosque con 4 especies de árboles igual de abundantes, no será igual a un bosque con 4 especies de árboles en el que una sea muy abundante y las otras 3 sean escasas. Eso muestra la importancia de tener en cuenta la abundancia de cada especie sobre el total de individuos.
Teniendo en cuenta ese diccionario de partida, que son los tipos de elementos y la abundancia de cada uno de esos tipos, la diversidad funcional establece cuán variadas son las funciones entre dichos elementos, las interacciones que hacen funcionar a los ecosistemas.
Para ecosistemas con igual diversidad biológica, tendrán mayor diversidad ecológica aquellos cuyos elementos permitan establecer un mayor número de posibles interacciones (aunque en cada caso se establezcan solo algunas de todas las posibles).

Partes de los ecosistemas

Los organismos y el medio físico componen el fenosistema.

Hemos hablado de los elementos y de los procesos. Vamos a ver ahora de qué se compone un ecosistema, cómo se clasifican sus partes. Como ya comenté, los ecosistemas comprenden tanto a la comunidad de organismos como al hábitat abiótico en el que viven. Eso significa que un ecosistema puede dividirse en la parte biótica (biocenosis) y la abiótica (biotopo). La biocenosis la componen todos los seres vivos y las relaciones entre ellos. El biotopo se compone del medio físico y sus propiedades: viento, rocas, agua, pH, radiación solar, etc. Además hay que contemplar las interacciones entre biocenosis y biotopo.

Pero también todo ecosistema puede dividirse en otras dos partes, el fenosistema y el criptosistema. El fenosistema es el conjunto de elementos que constituyen el ecosistema, y es lo que podemos ver. Eso incluye a los seres vivos y a los elementos abióticos del ecosistema. Por su parte, el criptosistema es el conjunto de procesos y funciones: los flujos de materia y energía, las tasas de variación en los elementos… en definitiva, aquella parte que no vemos.

Red trófica, compuesta por los organismos (como partes del fenosistema) y las interacciones de depredación (como partes del criptosistema).

El fenosistema es lo que suele estudiar la biología clásica, a través de la botánica, la zoología, y similares. Se centra en estudiar esos componentes, clasificarlos filogenéticamente, describirlos…todo ello útil para conocer bien los elementos del ecosistema, pero no contempla las interacciones entre ellos, los estudia como elementos estáticos.

La ecología se encarga de estudiar ese criptosistema que no se percibe con igual claridad, aborda el funcionamiento dinámico de los ecosistemas.

El ciclo biogeoquímico del carbono forma parte de los criptosistemas de todos los ecosistemas del planeta.

 

Límites de los ecosistemas

Ahora que hemos hablado de qué son los ecosistemas, vamos a hablar de cuáles son sus límites. Pero para ello, demos un rodeo ilustrativo.

El mito griego del lecho de Procusto cuenta la historia de Procusto, un posadero que ofrecía alojamiento a los viajeros solitarios. Una de las versiones de este mito relata que Procusto tenía diferentes camas, unas muy cortas y otras muy largas. A Procusto no le gustaba que sus huéspedes no encajasen perfectamente con la longitud de sus camas, de modo que por la noche los ataba a las camas, y procedía a ajustar su estatura a la longitud de la cama. Si el desdichado era muy alto, le serraba los pies y cuanto sobresalía, hasta dejarle las piernas justo a la medida del borde de la cama. Si en cambio era muy bajo y no llegaba al borde de la cama, le descoyuntaba las piernas a martillazos para alargárselas hasta que llegasen al borde.

Esta historia refleja bastante bien el enfoque que solemos intentar imponer a los ecosistemas. No somos capaces de visualizar fronteras claras en los ecosistemas, pero queremos marcar unos límites bien definidos, como si fuesen camas de longitudes uniformes. Y para ello tendemos a buscar límites marcados, aunque ello suponga cortar parte del ecosistema si queda fuera de esos límites, o bien alargar el ecosistema para que quede definido en un área mayor de la que ocupa.

La realidad es muy compleja, y no puede expresarse con unos simples límites espaciales. Los ecosistemas varían tanto en el espacio como en el tiempo, y algunos presentan oscilaciones en periodos que pueden ir de horas a años. Pensemos en una frontera que, de entrada, podríamos considerar bastante clara, como es el límite entre el agua y el aire, que marcaría en una playa la diferencia entre el ecosistema acuático y el terrestre. Pero nos encontramos con que las mareas hacen que ese supuesto límite espacial oscile en el tiempo.
Podríamos entonces suponer que hay una zona que va variando, y durante periodos de horas pertenece a un ecosistema, y luego al otro, una y otra vez. Pero no es así. En las zonas intermareales existen especies de ambos ecosistemas, algunas de las cuales son, en principio, solo de uno de los ecosistemas, pero sobreviven cuando las condiciones no son las adecuadas para ellos (cuando no están sumergidos, o al revés), aguardando a que vuelva a oscilar ese límite entre aire y agua. En todo momento, incluso aunque estén aguantando en un medio hostil, intervienen en los procesos ecosistémicos (por ejemplo sirviendo de alimento a otros organismos), luego forman parte del ecosistema en el que están. También hay especies que viven exclusivamente en esas zonas intermedias, y no se presentan en ninguno de los dos ecosistemas adyacentes.

Lo que sucede es que el cambio de un ecosistema a otro no es puntual, sino que es gradual. Esa zona intermedia se denomina ecotono; según el caso, puede ser más brusco o más tenue, ocupar más o menos espacio, y variar en el tiempo. Pero no hay un límite claro y discreto que marque la diferencia entre un ecosistema y otro.

Los ecotonos son zonas de transición, donde se van sustituyendo las especies de un ecosistema por las de otro, mezclándose, y a menudo se presentan especies exclusivas del ecotono.

Diferenciando bosques

Pongamos como ejemplo de ecosistema a un bosque. Y podemos preguntarnos ¿qué es un bosque? Mucha gente se referiría a él como un conjunto de árboles, pero con lo que he explicado, queda claro que eso es incompleto. Un bosque es un ecosistema, que comprende una amplia y variada comunidad de seres vivos y un hábitat en el que coexisten, cuya estructura está caracterizada por la vegetación arbórea, y que incluye todo el conjunto de interacciones entre esos organismos y con el medio abiótico. Esto sí define mejor al bosque como el ecosistema que es. Un mero conjunto de árboles no tiene por qué ser necesariamente un bosque; puede ser solo un cultivo de árboles, por ejemplo.

Es una definición sencilla, descriptiva, pero no nos permite establecer los límites entre diferentes bosques, ni cuándo un bosque deja de serlo. Eso es mucho más complicado, y son buenas cuestiones para plantearse.

Para empezar, dos bosques diferentes pueden estar pegados, sin ningún problema. Tal es el caso de los bosques que se sitúan en diferentes laderas de una montaña, un bosque en la ladera norte y otro en la ladera sur, compuestos por especies de árboles totalmente diferentes entre esos dos bosques, y que llegan a juntarse en bordes muy marcados entre ambas orientaciones, sin apenas mezclarse.

Pero si tenemos dos áreas en las que hay bosque de las mismas características, establecer si son el mismo o son diferentes es más difícil. Según cómo lo enfoquemos, podemos llegar a conclusiones totalmente opuestas. La biología es así, está llena de excepciones y contradicciones. Hay diferentes organismos realizando sus funciones a diferentes escalas; por ejemplo, para las aves, dos manchas boscosas con la misma composición y relativamente cercanas pueden constituir un solo bosque, y podemos asumirlo como tal si estamos estudiando a las aves del bosque. En cambio para organismos menos móviles, la distancia, por poca que sea, puede suponer una barrera que diferencie claramente una mancha de la otra, como si fuesen dos bosques bien diferenciados.

Claro que los ecosistemas no son solo cuestión de unas u otras especies, pero dado que suele haber flujos de organismos, materia y energía entre dos hábitats cercanos, determinar si pertenecen o no al mismo ecosistema es más una cuestión de comprobar su conectividad y sus procesos; hasta qué punto los elementos y los procesos biológicos entre ellos son iguales o diferentes. Aunque determinar dónde está el límite, si las diferencias no son muy claras, sigue siendo controvertido.

Finalmente, si quisiésemos determinar cuál es el mínimo constituyente de un bosque, tendríamos que establecer primero qué caracteriza a un bosque como tal, y un bosque mínimo será aquel ecosistema en el que predominen los procesos propios de los bosques, y cuya reducción haría que dichos procesos pasasen a ser secundarios, frente a los procesos de los ecosistemas adyacentes. Pero no se puede dar un número de árboles, ni una extensión de terreno, ya que es una cuestión multidimensional. En cada lugar y cada situación el mínimo para tener un bosque puede variar. Y lo mismo pasa con cualquier otro ecosistema.

En definitiva, no se pueden establecer límites espaciales concretos porque los ecosistemas son multidimensionales, se entremezclan entre ellos, sus fronteras son difusas, y además hay ecosistemas dentro de otros ecosistemas, a diferentes escalas. La realidad de los ecosistemas es demasiado compleja como para poder delimitar claramente sus procesos, y si bien podemos aceptar que existen los ecosistemas como estructuras de organización de la vida y sus ambientes, hablar de ecosistemas concretos supone estar fijando unos límites subjetivos que nosotros establecemos al fijarnos únicamente en algunas partes de los ecosistemas.

Continúo en la siguiente entrada (enlace pinchando aquí) hablando de procesos que tienen lugar en los ecosistemas.

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