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¿Pueden los mercados financieros predecir la dinámica del fitoplancton marino?


Una regla de oro de los mercados financieros consiste en diversificar una cartera de inversión para aumentar el beneficio global. La analogía con los sistemas naturales es directa: una mayor biodiversidad implica una mayor estabilidad y un mejor funcionamiento de los ecosistemas. Un reciente estudio de esta cuestión en el océano global apunta, de hecho, en el sentido esperado: una pérdida de diversidad conlleva un descenso en la estabilidad de los productores primarios unicelulares a escala planetaria.

Los inversores financieros saben muy bien cómo incrementar los rendimientos de sus inversiones: diversificando sus carteras de activos. Una mayor diversidad de activos asegura que, a lo largo del tiempo, los valores de los distintos activos responderán independientemente a los mismos factores del mercado. Si el mercado va mal es probable que en una cartera muy diversa al menos un activo funcione bien, lo que siempre asegura algo de rendimiento global. En esta idea muy intuitiva subyace uno de las estrategias matemáticas más exitosas del mundo financiero, cuyo desarrollo hizo merecedor a Harry Markowitz del premio Nobel de economía en 1990. También subyace en ella una analogía muy poderosa con los sistemas naturales, que se conoce como la hipótesis del seguro. Si pensamos en los ecosistemas como en un mercado financiero, en el que las comunidades de especies se comportan como carteras de activos, es fácil llevar la analogía hasta el final: las fluctuaciones en el ambiente harán que distintas especies respondan de distinta forma frente a las perturbaciones. Así, las comunidades ecológicas más diversas garantizan que en ambientes desfavorables al menos una de las especies mantendrá el funcionamiento del ecosistema. El resultado neto es que las comunidades más diversas serán más estables y funcionarán mejor a lo largo del tiempo.

Imagen obtenida por una misión de satélite de la NASA donde se muestra la magnitud y la distribución planetaria de la producción primaria tanto en el océano (concentración de Clorofila a contenida en el fitoplancton) como en las zonas terrestres (índice de abundancia de la vegetación).

La relación entre la estabilidad y el funcionamiento de los ecosistemas y su nivel de biodiversidad no es solo una pregunta interesante desde el punto de vista teórico. La extinción acelerada de especies a escala planetaria durante las últimas décadas sugiere una pérdida global en la eficiencia de los sistemas naturales. Es más, la huella del impacto de las actividades humanas sobre el planeta ha llegado a ser tan profunda que la Unión internacional de Ciencias Geológicas ha propuesto designar a los últimos 11500 años como la época del antropoceno. Entre otros impactos globales, la tasa actual de pérdida de biodiversidad a escala planetaria casi no tiene precedentes en el registro geológico. En los últimos 600 millones de años sólo la tasa de extinción del límite entre el cretácico y el terciario, provocada por la colisión de un asteroide que estuvo implicado en el proceso de extinción de los dinosaurios, fue superior a la tasa actual. ¿Estamos asistiendo a la sexta gran extinción? ¿Es la especie humana el nuevo asteroide? Enfrentados con esta posibilidad, conocer el impacto de la pérdida de biodiversidad es fundamental para comprender la capacidad futura de la naturaleza de proporcionar servicios ecosistémicos al ser humano, tales como la provisión de alimentos y la capacidad de captar gases de efecto invernadero.

La relación entre la estabilidad y el funcionamiento de los ecosistemas y su nivel de biodiversidad no es solo una pregunta interesante desde el punto de vista teórico. La extinción acelerada de especies a escala planetaria durante las últimas décadas sugiere una pérdida global en la eficiencia de los sistemas naturales.

Hoy en día ha surgido un impulso renovado orientado al estudio del papel de la diversidad en la funcionalidad y la estabilidad de los ecosistemas naturales. Con la llegada de la era del “Big data”, se abre una nueva oportunidad para investigar cuestiones ambientales de alcance global a la escala espacial y temporal correcta. El uso de satélites para explorar la evolución temporal de la biodiversidad está emergiendo como una herramienta muy prometedora en este sentido (Imagen superior). Las misiones de color oceánico, por ejemplo, están permitiendo discriminar a nivel planetario, diariamente, y desde hace casi dos décadas, los distintos tipos de especies de fitoplancton, las algas unicelulares que flotan en la superficie de todos los océanos del mundo. Haciendo uso de esta información, junto con miles de datos obtenidos durante décadas por decenas de expediciones oceanográficas por todo el planeta, Pablo Almaraz (Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía, ICMAN-CSIC), Gabriel Navarro (ICMAN-CSIC) y Andrés Cózar (Universidad de Cádiz) han examinado recientemente el impacto de la diversidad sobre la estabilidad de las comunidades de fitoplancton en el océano global durante los últimos 13 años.

Tal y como predice la hipótesis del seguro, en aquellas regiones del planeta donde la diversidad funcional del fitoplancton es más elevada la resistencia frente a las extinciones, que se conoce como estabilidad estructural, es también más elevada (Imagen inferior). Tal y como sugiere la hipótesis del seguro, una mayor diversidad funcional implica un mayor número de especies capaces de desempeñar distintas funciones en un ecosistema. Estas regiones se encuentran principalmente en latitudes altas, mientras que las latitudes tropicales y ecuatoriales se caracterizan por comunidades con especies de fitoplancton muy redundantes que, al responder de forma similar al ambiente, muestran una mayor variabilidad temporal y conforman comunidades con una menor resistencia a las extinciones. De hecho, la temperatura en superficie parece ser la variable ambiental que controla la diversidad del fitoplancton a nivel planetario: una mayor temperatura determina una menor diversidad.

Mapas globales de la variación en la diversidad funcional del fitoplancton marino, estimada a partir de datos recogidos en campañas oceanográficas, y la estabilidad estructural de las distintas comunidades en la superficie del océano, estimada mediante el análisis de los datos recogidos durante décadas por satélites de la NASA.

Los modelos de Sistema Tierra que se emplean para examinar los distintos escenarios de cambio climático futuro predicen una extensión de las regiones oceánicas poco productivas para las próximas décadas. Esta predicción es muy importante, pues el fitoplancton es responsable de aproximadamente la mitad de la producción del Oxígeno que respiramos en el planeta, y está implicado de forma central en la producción pesquera global. Los resultados de nuestro estudio sugieren, por lo tanto, que los cambios futuros en la diversidad de los productores primarios unicelulares a nivel global podrían afectar a la estabilidad en la producción pesquera planetaria, con implicaciones económicas de difícil predicción. En definitiva, los resultados de nuestro estudio demuestran el poder de la analogía en la investigación científica: a pesar de sus evidentes diferencias, la dinámica de los mercados financieros sí puede ayudarnos a entender el funcionamiento y la dinámica de los ecosistemas naturales.



AUTOR

Pablo Almaraz
Pablo Almaraz obtuvo el Premio Especial Año Internacional del Entendimiento Mundial en el XV Certamen Arquímedes por su trabajo “Impacto de la diversidad funcional sobre la estabilidad de las comunidades fitoplanctónicas en los océanos globales”, codirigido por los investigadores Gabriel Navarro, del Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía (ICMAN-CSIC) y Andrés Cózar, de la UCA.”

+INFO CERTAMEN ARQUÍMEDES

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