#Sevilla #Huelva Un estudio experimental confirma los beneficios de la modularidad a la hora de construir redes

Redes
Redes

Muchos sistemas, desde mercados financieros hasta rutas de transporte, pueden representarse en forma de una red de interconexiones. Todos tienen en común que son vulnerables ante perturbaciones que pueden acarrear problemas a diferentes escalas. Su grado de vulnerabilidad depende de la forma en la que sus componentes están conectados. Pero la conectividad es un arma de doble filo. Conexiones que son beneficiosas para el sistema también son las que permiten que las perturbaciones se propaguen. La teoría de redes sostiene que una red es más estable si se estructura en grupos de nodos, llamados módulos, formados por nodos muy conectados entre ellos pero con escasas conexiones con nodos de otros módulos. Ahora, un estudio internacional con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha confirmado esta teoría mediante estudios experimentales usando redes reales que constituían el “universo” en el que vivían unos pequeños insectos. El estudio, que se publica en la revista Science, podría aplicarse en el diseño de reservas o la mejora de la gestión de crisis económicas o de epidemias.

“Hasta este momento esta predicción teórica no había sido demostrada experimentalmente. Es ahora cuando una colaboración entre investigadores de la Estación Biológica de Doñana (actualmente trabajando en la Universidad de Zurich donde se acabó de desarrollar este proyecto), el Instituto de Microelectrónica de Sevilla, y la Universidad de McGill en Canadá ha conseguido confirmar experimentalmente esta predicción teórica y dar pasos más allá”, señala Luis Gilarranz, investigador de la Universidad de Zurich. “El hallazgo demuestra la capacidad de contención de las perturbaciones gracias a este tipo de arquitecturas modulares. El efecto logra la disipación de perturbaciones protegiendo así a los nodos más alejados del nodo originario de las perturbaciones, a la vez que es posible mantener un nivel elevado de conectividad”, detalla Jordi Bascompte, investigador de la Universidad de Zurich.

En el laberinto creado por los investigadores, que conectaba fragmentos de hábitat en los que vivía y se dispersaba una especie de insecto, formando una red modular, se introdujo una perturbación consistente en la eliminación de todos los individuos en uno de los modos de esa compleja red. “La investigación ha determinado cómo la organización de la red en una estructura modular sirve de cortafuegos, disminuyendo notablemente los efectos de la perturbación en módulos distintos a aquel en donde la perturbación dio comienzo” explica Gustavo Liñán, investigador del Instituto de Microelectrónica de Sevilla, centro mixto del CSIC y la Universidad de Sevilla. Los avances presentados en este trabajo sugieren, por ejemplo, que se debe tener en cuenta la forma en la que se conecta el paisaje cuando se emprenden labores de restauración de la conectividad de paisajes altamente fragmentados, así como cuando se diseñan redes de áreas protegidas, o cuando se pretende frenar la expansión de una determinada epidemia. “En todas estas situaciones, la modularidad del sistema puede ser gestionada para reducir los efectos dominó de las perturbaciones que pudieran dar lugar a extinciones y amenazar la biodiversidad”, añade Liñán.

Esta demostración de los efectos beneficiosos de las estructuras modulares ante perturbaciones tiene también implicaciones en otros campos en los que las redes son buenas descriptoras de la estructura y funcionamiento del sistema, como la economía, donde la última crisis financiera ha dado lugar a recomendaciones de cómo diseñar y gestionar la modularidad de la red para reducir el riesgo sistémico, concluyen.

Más información en la web del CSIC.

 

#Cádiz #Córdoba Un estudio alerta del impacto de la carpa en lagunas de gran valor ecológico para la conservación de las aves

Carpa
Carpa

 

La presencia de carpa, una especie invasora de agua dulce con una amplia distribución en todo el mundo, reduce de forma alarmante las poblaciones de patos buceadores y de fochas, según un estudio publicado en la revista Biological Conservation por el investigador Alberto Maceda Veiga, del Instituto de Investigación de Biodiversidad de la Universidad de Barcelona (IRBio), en colaboración con Raquel López y Andy J. Green, de la Estación Biológica de Doñana (EBD), centro del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

Este estudio es el primero que demuestra claramente el impacto ecológico de la carpa sobre las aves acuáticas de las lagunas mediterráneas y alerta del efecto drástico de esta especie invasora sobre especies como la malvasía cabeciblanca (Oxyura leucocephala) y el porrón europeo (Aythya ferina), catalogadas en peligro por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN).

En el TOP 100 de las especies exóticas invasoras más perjudiciales del mundo
La carpa (Cyprinius carpio) está considerada por la UICN como una de las cien especies exóticas invasoras más perjudiciales todo el mundo. Esta especie, originaria de los continentes europeo y asiático, todavía se incluye en el Catálogo Español de Especie Exóticas Invasoras y tiene capacidad de ocupar un amplio espectro de hábitats, incluso los más degradados. Los impactos ecológicos de la carpa —muy valorada en pesca deportiva y en acuicultura — son bien conocidos en varios países pero todavía faltan estudios sobre sus efectos en organismos como las aves acuáticas.

Las reservas naturales de las lagunas de Medina (Cádiz) y de Zóñar (Córdoba) en Andalucía son las áreas estudiadas por los autores del nuevo trabajo científico. Estas lagunas de poca profundidad -unos de los humedales más emblemáticos del sur de la península Ibérica- son unas áreas de invernada y de cría de muchas aves acuáticas, motivo por el que los gestores de la Junta de Andalucía han impulsado algunos intentos de erradicación de la carpa.

Tal como explica el primer autor, Alberto Maceda Veiga, miembro de la IRBio y experto de la Estación Biológica de Doñana (EBD-CSIC), «la carpa es una especie muy apreciada por los pescadores, y como hace tanto tiempo que se encuentra en la península, algunas personas piensan que es una especie autóctona. Es importante que existan estudios científicos como este que muestren claramente el grave impacto ecológico en nuestros ecosistemas para concienciar a toda la sociedad de la problemática ecológica que provoca la invasión de la carpa».

Más información en la Fundación Descubre.

 

#Huelva Las parejas de aves cooperan para resistir al cambio climático

Ciencia Andaluza
Parque Natural de Doñana – Foto Wikipedia

 

El cambio climático modifica la ecología y la vida de los animales. Las primaveras cada vez más tempranas o los otoños más tardíos debido al aumento de las temperaturas provocan cambios en su fisiología, sus periodos de reproducción e incluso en sus rangos poblacionales. Sin embargo, poco se sabe aún sobre cómo se comportan ante estas perturbaciones.

Un equipo de científicos, que ha contado con la participación de la Estación Biológica de Doñana (EBD-CSIC), ha analizado la influencia del cambio climático en el momento de la incubación de los chorlitejos (Charadrius spp.), un género de ave zancuda conocida también como chorlos o frailecillos en Hispanoamérica, que se encuentra en los seis continentes y que engloba a 33 especies

Muchas de ellas anidan en el suelo en sitios sin cobertura vegetal para evitar a los depredadores, pero donde los nidos reciben radiación solar directa. “Esto puede resultar un desafío considerable”, señala a Sinc Juan A. Amat, investigador en la EBD y uno de los autores del estudio que se ha publicado recientemente en la revista Global Ecology and Biogeography.

Según el científico, la situación se complica para las aves durante los periodos centrales del día, “en los que los adultos que incuban podrían no soportar las altas cargas de calor”, añade. De manera general, la temperatura óptima proporcionada por los adultos para el desarrollo embrionario de los huevos es de 35-39 ºC.

“En muchas especies de aves en las que ambos miembros de la pareja participan en la incubación, un sexo, generalmente las hembras, incuba de día, en tanto que el otro (machos) lo hace de noche”, subraya Amat. Sin embargo, si las condiciones favorables se alteran, como por ejemplo con el aumento de las temperaturas, sería necesaria una mayor cooperación entre machos y hembras.

Más información en la web de la Agencia SINC.

 

#Huelva Hallan insecticidas piretroides en huevos de aves de Doñana

Ciencia Andaluza
Parque Natural de Doñana – Foto Wikipedia

 

Los piretroides son insecticidas de uso muy extendido, desde el ámbito doméstico (antimosquitos, antipiojos, etc.) hasta las aplicaciones veterinarias y agrícolas. Algunos estudios en ratas expuestas a piretroides describen problemas en el sistema endocrino, así como descenso de la fertilidad.

Los efectos de los piretroides en los seres humanos no están claros, aunque se sabe que tienen efectos neurológicos y carcinógenos. De hecho, la Agencia de Protección Ambiental de los EE UU tiene clasificados algunos (cipermetrina, permetrina y bifentrina) como posibles carcinógenos.

Ahora, un estudio del CSIC, que cuenta con la participación de la Estación Biológica de Doñana (EBD), revela que la contaminación por estos insecticidas llega hasta huevos de aves silvestres del Parque Natural de Doñana. Aunque estudios anteriores habían demostrado la presencia de estos contaminantes en peces y delfines, es la primera vez que se hallan piretroides en animales terrestres. El trabajo se ha publicado en la revista Environmental Pollution.

Los científicos analizaron 123 huevos de aves silvestres de 16 especies (halcones, patos o lechuzas, entre otros), todas ellas residentes en Doñana o migratorias que visitan anualmente el parque natural. Los huevos analizados eran malogrados y se recolectaron entre los años 2010 y 2013, durante campañas de anillamiento de juveniles.

El 93% de las muestras presentaban niveles detectables de piretroides, alcanzando hasta los 324 nanogramos por gramo en las muestras más contaminadas. Los niveles son mayores en el caso de aves cuya dieta incluye residuos domésticos o industriales generados por el ser humano, como los que se hallan en los vertederos. Es el caso de la gaviota reídora, el milano negro o la cigüeña.

“Dado que este es el primer estudio sobre niveles de piretroides en aves, no podemos determinar si se trata de niveles elevados o no de contaminación. Sin embargo, sí sabemos que los niveles detectados son iguales o superiores a los de otros contaminantes persistentes como los retardantes de llama. Por eso, creemos que los piretroides deberían incluirse en los futuros estudios de contaminación en biota”, indica Ethel Eljarrat, investigadora del CSIC en el Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA-CSIC).

Potenciar la agricultura ecológica

Hasta el momento se pensaba que la toxicidad de piretroides en aves era baja gracias a su rápida metabolización. Pero este estudio demuestra que las aves acumulan y transmiten estos contaminantes a sus crías. Además, “no sabemos si las aves están preparadas para metabolizar esos compuestos cuando son crías, por lo que la carga de contaminante transferida al nacer puede conllevar efectos tóxicos aún desconocidos en su organismo”, añade Eljarrat.

Los problemas de Doñana, como apunta este estudio y otros anteriores realizados por el CSIC, no vienen solo de la cantidad de agua que se extrae del acuífero para riego agrícola, sino que también pueden estar provocados por el uso de insecticidas en las explotaciones tradicionales.

En este sentido, “potenciar la agricultura ecológica existente en el entorno, que ya es una de las más potentes del estado, parece una acción ambiental cada vez más necesaria”, apunta Fernando Hiraldo, coautor del estudio e investigador de la Estación Biológica de Doñana del CSIC.

Los insecticidas piretroides no son compuestos persistentes, ya que se degradan al ser expuestos a la luz solar, y en el medio ambiente acaban por desaparecer. Sin embargo, su uso está tan extendido que los focos de contaminación son constantes, y por eso se hallan siempre cantidades variables de ellos en el medio ambiente.

“Al no ser persistentes, no llegan a zonas alejadas de los focos de contaminación. Por eso, el hecho de detectarlos en aves de Doñana indica la existencia de focos de contaminación muy cercanos al parque, como podrían ser los cultivos de fresas y arroz. La presencia de algunos piretroides como la bifentrina, cuyo uso agrario está prohibido, podría señalar polución de origen diferente al uso agrícola, o bien, posibles prácticas agrícolas ilegales”, concluye Eljarrat.

Más información en la web de la Agencia SINC 

 

 

#Huelva Humedales como Doñana podrían colapsar sin una mejor gestión local

Paisaje en el Parque de Doñana, España, 2015-12-07, DD 16
Diego Delso [CC BY-SA 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], via Wikimedia Commons

Un equipo internacional, en el que participan científicos de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), la Universidad Pablo de Olavide de Sevilla (UPO) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha alertado sobre los problemas locales del Parque Nacional de Doñana, uno de los pocos humedales del mundo inscrito en la lista de Patrimonio Mundial de la UNESCO.

Según publican en la revista Frontiers in Ecology and the Environment, cuestiones como el deterioro de la calidad de agua por los aportes excesivos de nutrientes, o la explotación intensiva de los acuíferos, pueden exacerbar en Doñana los efectos de eventos climáticos extremos, como sequias y olas de calor, reduciendo la capacidad de los ecosistemas acuáticos para soportar los impactos del cambio climático.

“En el trabajo demostramos que la gestión de amenazas locales puede expandir el espacio de operación segura para estos ecosistemas. Una gestión local inadecuada hace que un ecosistema acuático sea menos tolerante al cambio climático y se reduzca su capacidad de respuesta”, afirma Marten Scheffer, de la Universidad de Wageningen (Holanda), galardonado este año con el Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en la categoría de Ecología y Biología de la Conservación.

Los autores examinaron otros cinco humedales de la región Mediterránea, los cuales, al estar muy afectados por la sobreexplotación de los recursos hídricos, se encuentran inscritos en la lista del Convenio Ramsar de Humedales de Importancia Internacional.

Estos humedales, que incluyen las Tablas de Daimiel, sirven como ejemplo de lo que puede pasar a Doñana sin un cambio en la gestión de agua en su entorno. “Doñana está sometida a una presión cada vez mayor, tanto debido al cambio climático como a las amenazas locales”, afirma Paloma Alcorlo, de la UAM.

Un ecosistema amenazado

Las marismas de Doñana en el sur de España son el lugar de invernada más importante en Europa de anátidas y otras aves acuáticas, con más de medio millón de ejemplares. Además, Doñana tiene varias especies endémicas de invertebrados y plantas acuáticas, incluyendo planarias y diatomeas. La entrada de nutrientes por el uso de abonos agrícolas y aguas residuales, combinada con la pérdida de aportes de agua por la extracción de agua subterránea, están reduciendo el caudal y la calidad del agua en los arroyos que abastecen sus marismas.

El caudal de la Rocina, el arroyo que desemboca en la marisma en El Rocío, se ha reducido a la mitad en dos décadas, mientras que la concentración de fósforo en las aguas se ha quintuplicado en los últimos 15 años.

Los investigadores ya han detectado síntomas que demuestran que Doñana está afectada por estos cambios, como los brotes de cianobacterias tóxicas y la expansión de una especie exótica de helecho flotante, Azolla filiculoides, lo que pone la biodiversidad en peligro.

“Un aumento de temperatura favorece la expansión del helecho Azolla filiculoides e incrementa la frecuencia de brotes de anoxia y de cianofíceas tóxicas, causando la muerte de las especies autóctonas. Al disminuir la entrada de nutrientes y las extracciones de agua, los gestores podrían reducir este riesgo y por tanto aumentar la resistencia de Doñana al cambio climático”, asegura Andy Green, profesor de investigación en la Estación Biológica de Doñana (EBD-CSIC).

Más información en la web del SINC.

 

#Huelva En el área mediterránea, los inviernos secos reducen la diversidad genética de los herrerillos

Eurasian blue tit Lancashire.jpg
De © Francis C. Franklin / CC-BY-SA-3.0, CC BY-SA 3.0, Enlace

La reducción de las precipitaciones invernales en el Mediterráneo afecta negativamente a la probabilidad de supervivencia y a la diversidad genética de los herrerillos comunes, Cyanistes caeruleus. Esto es lo que demuestran investigadores del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC), la Estación Biológica de Doñana (EBD-CSIC) y la Universidad de Castilla La Mancha (UCLM) en un artículo que publican en la revista Ecology and Evolution. Ante los cambios ambientales que se producen en un escenario de cambio climático, los animales tienen tres posibles respuestas: desplazarse si hay disponibilidad de hábitat, adaptarse y evolucionar, o extinguirse. “Al afrontar este estudio, nos preguntamos cómo responderán estas pequeñas aves insectívoras forestales ante los cambios que se están produciendo en el clima. Y es que es importante comprender sus mecanismos de respuesta para tener buenas predicciones a largo plazo de los impactos que el calentamiento global tiene sobre la biodiversidad”, contextualiza Juan José Sanz, investigador del MNCN.
Para este estudio han trabajado durante seis años en dos bosques de Toledo, en los Quintos de Mora (Organismo Autónomo de Parques Nacionales). Cada año tomaron muestras sanguíneas de los herrerillos reproductores de ambos bosques para medir su diversidad genética. Esta especie muestra una alta filopatría (tendencia de las especies a volver al mismo territorio para reproducirse o anidar) y gracias a eso han podido estimar su supervivencia interanual, porque recapturaban a los supervivientes de ambos bosques año tras año.

 

Más información en la web del Museo Nacional de Ciencias Naturales

Sin Ciencia no hay futuro. Defiende la Ciencia Andaluza #CienciaAndaluza

Ciencia Andaluza: algunas especies pueden utilizar infraestructuras humanas para evitar la depredación

Ciencia Andaluza
Parque Natural de Doñana – Foto Wikipedia

Un equipo de investigadores de la Estación Biológica de Doñana (EBD), centro del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en Sevilla, ha revelado que algunas especies, como el chotacabras cuellirrojo, son capaces de utilizar caminos y cortafuegos como mecanismo de protección ante una fluctuación inesperada en la abundancia de depredadores. La investigación ha aparecido en el último número de Ecosphere, una de las revistas de la Ecological Society of America (ESA).

En opinión de Carlos Camacho, autor principal del trabajo, “el hecho de que algunos de los animales que habitan zonas humanizadas sean capaces de responder de forma tan rápida a cambios drásticos en la presión de los depredadores constituye un resultado esperanzador teniendo en cuenta la capacidad del ser humano para modificar cualquier hábitat en un tiempo récord”. El estudio ha sido el resultado de la observación, durante más de cincuenta jornadas nocturnas, de las interacciones entre zorros, conejos y chotacabras, tres de las especies que conviven en los “hábitats borde” que conforman los caminos del Espacio Natural de Doñana.

La vida en los “hábitats borde”

En Ecología, se conoce con el nombre de “hábitats borde” a las áreas de transición entre ambientes diferentes. Estas áreas pueden tener un origen natural o, por el contrario, surgir tras la construcción de ciertas infraestructuras humanas, como caminos sin asfaltar, cortafuegos o líneas ferroviarias. Estos bordes, ya sean naturales o artificiales, albergan especies propias de los distintos ambientes colindantes y, por ello, son particularmente ricos. El estudio resalta la riqueza de los bordes artificiales no sólo en cuanto a número de especies, sino también en relación a la cantidad y complejidad de relaciones que se establecen entre ellas.

La investigación explica que el chotacabras cuellirrojo utiliza los caminos y cortafuegos presentes en el Espacio Natural de Doñana como plataforma de caza para atrapar a los insectos de los que se alimenta. Estos caminos son al mismo tiempo utilizados por los zorros, que los emplean para desplazarse y marcar las fronteras de su territorio, y también por los conejos, en cuyos bordes excavan las madrigueras donde crían a sus gazapos.

Más información en la Fundación Descubre 

Sin Ciencia no hay futuro. Defiende la Ciencia Andaluza #CienciaAndaluza