bases ecológicas de la restauración ambiental · denominaremos a esta clase de definiciones como...

CURSO LATINOAMERICANO DE ESPECIALIZACION EN TÉCNICAS DE REMEDIACION AMBIENTALTEMA 1B: RESTAURACION AMBIENTAL. BASES ECOLOGICAS DR.. GUSTAVOZULETA

AIDIS – 24 al 27 de Noviembre de 1998 Página 1

Bases Ecológicas de la Restauración Ambiental

Resumen del Marco Conceptual de la Presentación

Gran parte de la literatura actual sobre la restauración se ocupa de debatir acerca del verdaderosignificado de la restauración ecológica. En este sentido, Cairns y Heckman (1996) distinguen dosclases de definiciones. La primera de ellas comprende a las definiciones orientadas a resaltar lameta u objetivo de la restauración, esto es, la reconstrucción de sistemas ecológicos que funcionen.Denominaremos a esta clase de definiciones como GOD, sigla derivada de la traducción inglesa deltérmino “goal-oriented definitions”. Entre los ejemplos de GOD’s figuran:

“La restauración ecológica es el regreso del ecosistema a una aproximación cercana a la condiciónprevia a la perturbación” (Natural Research Council, 1992).

Las GOD se caracterizan por:v plantear el problema de encontrar sistemas de referencia con las cuales cotejar el éxito de la

restauración,v destacar la necesidad de elegir parámetros para establecer las comparaciones ecológicas con las

cuales medir dicho éxito, yv tender a la identificación de los problemas que impidan el regreso del ecosistema a la situación

previa.

La segunda clase de definiciones son las orientadas a resaltar el proceso de la restauración, que esel de integrar los principios ecológicos con los sistemas sociales humanos. Este tipo de definicionesreciben el nombre de POD, sigla derivada de la traducción inglesa del término “process-orienteddefinitions”. Entre los ejemplos de POD’s figura la de Jackson et al. (1995):

“La restauración ecológica es el proceso de reparar el daño causado por los humanos a ladiversidad y dinámica de los ecosistemas naturales ”

A diferencia de las GOD’s, las POD’s se caracterizan por:v incluir las fuerzas sociales responsables del daño ecológico en los planes de restauraciónv enfatizar el papel que tiene la acción de la comunidad en la restauración, yv reconocer los límites de la restauración a la luz de la situación social y de posibles nuevas

perturbaciones.

Para Cairns y Heckman (1996), la ecología de la restauración es un puente entre las cienciassociales y las naturales. La aparente dicotomía entre GOD’s y POD’s más que dividir el estudio dela restauración contribuye a aclarar la naturaleza tanto científica como social de la ecología de larestauración, y enfatiza el hecho de que ambos factores deben ser igualmente considerados (“Lasrealidades sociales son a menudo tan importantes para los planes de restauración como lasteorías científicas y sus predicciones”).



Hasta aquí puede decirse que la concepción tradicional, constituida como paradigma de la ecologíade la restauración, visualiza a la restauración ecológica como el retorno de un ecosistema degradadohacia otro estado deseado de características similares al original mediante una aceleración de loscambios bióticos. El proceso de la restauración consiste básicamente en dirigir el desarrollo delecosistema a lo largo de una trayectoria deseada y preestablecida).

Sin embargo, uno de los aspectos más conflictivos de la restauración ecológica, y en particular de lasdefiniciones de tipo GOD, ha estado relacionado con el problema de encontrar un ecosistema dereferencia o “histórico” con el cual cotejar el éxito del plan de restauración que se pretendedesarrollar. Al respecto, diversos autores como Pickett y Parker (1994), Wyant et al. (1995) yHobbs y Norton (1996) han señalado que la complejidad de eventos que precipitaron una condicióno ecosistema particular nunca puede ser reconstruida, por lo que la selección de una condiciónhistórica específica puede no ser necesariamente una meta deseable o incluso posible de alcanzarpor la restauración ecológica.

Esta observación ha conducido a que tanto la definición, como los alcances y los objetivos de larestauración ecológica hayan ido evolucionando y sufrido algunas modificaciones. Así por ejemplo,Hobbs y Norton (1996) han reconocido que si bien resulta importante tratar de fijar unaterminología estable en torno a la restauración ecológica, resulta más instructivo enfatizar la idea deque la restauración ocurre a lo largo de un continuo y que diferentes acciones demitigación/restauración son simplemente diferentes formas de restauración.

Por su parte, Wyant et al. (1995) optaron por desarrollar una definición operativa de larestauración ecológica. Ésta incluye:1) una identificación de los valores, bienes y servicios deseables del ecosistema, determinados a

través de mecanismos científicos y de consulta popular,2) una identificación de los elementos funcionales y estructurales que son esenciales para el

autosostenimiento del sistema y que son los que proveerán dichos valores, y finalmente3) una facilitación de la recuperación del sistema hacia un estado de autosostenimiento mediante la

manipulación de los elementos físicos, químicos, biológicos e incluso sociales o culturales delsistema”

Bajo esta definición, un ecosistema restaurado no tendrá necesariamente ni la misma biodiversidad,ni las mismas tasas de producción o de reciclado de nutrientes que un sitio similar no disturbado,pero los roles funcionales serán restablecidos de modo tal que el sistema sea autosostenible. Losservicios del ecosistema a los que se refiere la definición operativa arriba mencionada pueden serentendidos como cualquier función ecológica que sea percibida como beneficiosa por parte de lasociedad (Cairns y Heckman 1996). Precisamente, Cairns y Heckman (1996) han propuesto queuna manera útil de interpretar los cambios en el ecosistema, ya sea por degradación o porrestauración, sea a través de la cuantificación de los cambios producidos en los servicios ofrecidospor el ecosistema.



A modo de ejemplo se enumeran a continuación algunos de los principales servicios que prestan losecosistemas fluviales y “riparianos” (sistemas ribereños formados por las fajas de vegetación verdeque ocurren entre el borde del agua y el borde de la llanura de inundación; Hawkins 1994, Costanzaet al. 1997):

- suministro de agua para riego, usos industriales y transporte- almacenamiento y provisión de agua para acuíferos- purificación de residuos- control de inundaciones- producción de alimentos- recreación

Resulta natural que en una sociedad pluralista cada actor social o grupo de interés pueda tener unaopinión distinta de la manera en que un ecosistema debe ser restaurado. Teniendo en cuenta que laponderación de las distintas alternativas y la elección entre compromisos es un paso fundamentalpara el proceso de fijar metas para la restauración ecológica, Wyant et al. (1995) presentaron unmarco de decisión que ayuda a organizar y clarificar cada una de las fases del proceso de decisiónrelacionado con la restauración ecológica.

Este marco consta de tres fases:

-Análisis del contexto: su finalidad es el establecimiento de las metas del proyecto de restauración.Incluye un análisis de contexto ecológico y otro socioeconómico. El primero considera los factoreslimitantes (clima, geología, régimen de perturbaciones) que imponen límites a la composición,estructura y funcionamiento del ecosistema. El contexto socioeconómico considera las metas de lacomunidad y las visiones alternativas de desarrollo que puedan tener sobre los resultados esperadosde la restauración. En este punto resulta útil tratar de anticipar los cambios que sucederán en elcontexto, e interpretar el significado que tendrán los resultados de las acciones actuales en elcontexto futuro.

-Evaluación de riesgos: tiene por finalidad establecer prioridades entre posibilidades en conflicto.Este proceso incluye un análisis conjunto de la intensidad de los factores de degradación de origenantrópico y de la probabilidad de que dichos factores amenacen recursos ecológicos críticos. Paraello es necesario determinar el nivel típico de inestabilidad en los recursos producto de los disturbiospropios del sistema, y juzgar las pérdidas o mejorías en el nivel de recursos que generará lasacciones producidas por el hombre.

- Intervención y manejo: elección de las técnicas de restauración a implementar

El monitoreo periódico de todo el proceso retroalimenta las distintas fases del marco de decisión.



BIBLIOGRAFÍA

Brown, S. & A.E. Lugo 1994. Rehabilitation of tropical lands: a key to sustaining development.Restoration Ecology, 2: 97-111.

Cairns, J. & J.R. Heckman 1996. Restoration Ecology: The state of an emerging field. Annu. Rev.Energy Environ. 21: 167-89.

Costanza, R., R. d’Arge, R. de Groot, S. Farber, M. Grasso, B. Hannon, K. Limburg, S. Naeem,R.V. O’Neill, J. Paruelo, R.G. Raskin, P. Sutton & M. van der Belt 1997. The value of theworld’s ecosystem services and natural capital. Nature 387:253-260.

Hawkins, C.P. 1994. What are riparian ecosystems and why are we worried about them? NaturalResources and Environmental Issues 1:1-9

Hobbs, R.J. & D.A. Norton 1996. Towards a conceptual framework for restoration ecology.Restoration Ecology, 4: 93-110.

Jackson L.L., N Lopoukhine & D. Hillyard 1995. Ecological restoration: a definition and comments.Restoration Ecology, 3: 71-75.

Kondolf, G.M. & E.R. Micheli 1995. Evaluating stream restoration projects EnvironmentalManagement 19: 1-15.

National Research Council 1992. Restoration of Aquatic Ecosystems: Science, Technology, andPublic Policy. Washington DC: National Academy Press

Pickett, S.T.A. & V.T. Parker 1994. Avoiding the old pitfalls: opporunities in a new discipline.Restoration Ecology, 2: 75-79.

Wyant, J.G., R.A. Meganck, and S.H. Ham. 1995. A planning and decision-making framework forecological restoration. Environmental Management 19: 789-796.

Yount D.J. & G.J. Niemi 1990. Recovery of lotic communities and ecosystems from disturbance - anarrative review of case studies. Environmental Management 14: 547-569.

CURSO LATINOAMERICANO DE ESPECIALIZACION EN TÉCNICAS DE REMEDIACION AMBIENTALTEMA 1C: RESTAURACION AMBIENTAL. BASES ECOLOGICAS DR.. GUSTAVO ZULETA


BASES ECOLÓGICAS DE LA RESTAURACIÓN AMBIENTAL

OBJETIVOS DE LA RESTAURACIÓN

þ transformar el estado degradado actual de un (eco)sistema y suzona de influencia, en otro restaurado, caracterizado por:

þ una condición ambiental de interés social en donde se proveanbienes y servicios útiles para las comunidades locales, y

þ que resulte a la vez sustentable o al menos se minimicen lossubsidios requeridos por el sistema en forma de manipulación orecursos.

ORIGEN

þ origen formal en la década del ’30: Aldo Leopold tuvo a su cargola tarea de recuperar una pradera degradada que había sidoadquirida por la Universidad de Wisconsin.

þ origen funcional en la década del ’80: síntesis de principios yconceptos, debido probablemente a la presión por desarrollarprácticas sustentables en el uso de la tierra (Jordan et al. 1987).

APLICACIONES

þ no es una actividad puramente práctica, sino que ofrece unaoportunidad para implementar estudios aplicados de ciencias ytécnicas ambientales (ecología, geomorfología, ecotoxicología,química ambiental, ingeniería ambiental, bioingeniería).

þ representan una de las maneras más contundentes de poner a pruebaideas acerca de cómo funcionan los sistemas ambientales, en



particular las comunidades y los ecosistemas.

þ cada vez que se implementa una técnica de restauración lo que sepretende es observar si, a la luz de nuestro conocimiento, se halogrado recrear un ecosistema que funcione apropiadamente(Bradshaw 1987).



PRINCIPIOS TEÓRICOS RELEVANTES

þ distintas hipótesis sobre los procesos que determinan la sucesiónecológica, como la facilitación, la tolerancia y la inhibición(Connell y Slatyer 1977), son la base teórica con que los ecólogosimplementan técnicas de restauración.

þ este enfoque sucesional ha atendido problemas de restauración tanvariados como la erosión, la pérdida de nutrientes y lacontaminación del suelo, y ha sido aplicado a través de diversastécnicas como la fertilización, la implantación de especiestolerantes y la reforestación o reintroducción de especies(Bradshaw 1983).

þ facilitación: especies pioneras modifican el hábitat degradado demodo tal de allanar el posterior ingreso de especies tardías de lasucesión.

ENFOQUES

þ ecología vegetal: plantas como punto de partida de todas las redestróficas; la vegetación determina en gran medida el ambiente físicoen que vive la fauna que debía seguir pasivamente las sucesionesvegetales (Johnston y Odum 1956, Begon et al. 1987).

þ componentes funcionales: sin embargo, últimamente se hacomenzado a comprender la importancia que tienen también lascomunidades animales en estructurar las comunidades vegetales yen determinar la sucesión (Harper 1987) y procesos particulares delecosistema: descomposición, dispersión de semillas, polinización,herbivoría, actividad edáfica, fijación de nitrógeno (Vitousek &Hooper 1993).



þ necesidad de cuantificar hasta qué punto el funcionamientoadecuado de un ecosistema es afectado (o no) por los cambios en sucomposición o estructura (Lamont 1995). Esta proposición llevaimplícitamente la idea de que las propiedades emergentes de losecosistemas pueden ser estudiadas a partir de las interaccionesque ocurren en niveles de organización inferiores (Schoener1986).



EJEMPLOS DE COMPONENTES FUNCIONALES

þ restauración de bosques templados de arce (Wisconsin, EstadosUnidos), donde la ausencia de hormigas habría sido responsable dela falta de dispersión de ciertas especies herbáceas quehabitualmente ocupan el sotobosque (Woods 1984).

þ mamíferos cavadores del bosque chaqueño que participanactivamente en la modificación de los suelos (armadillos yroedores: tucu-tucos, cuises, vizcacha, conejo de los palos. Enparticular, la vizcacha suele favorecer los procesos erosivos, y supresencia, junto a la del conejo de los palos, ha sido asociada a lasáreas degradadas por sobrepastoreo. Por su parte, la presencia detucu-tucos, que viven gran parte del día encerrados en sus cuevas ycon las bocas obturadas con tapones de tierra o arena, generan en elsuelo un volumen hueco lleno de aire húmedo y acidificado,producto de una elevada concentración de CO2, que favorece lavida bacteriana y los procesos bioquímicos del medio edáfico.

þ acción edáfica: las alteraciones que provocan las especies de Attaspp. (hormigas) en el suelo se deben fundamentalmente altransporte a la superficie de material rico en calcio y a laacumulación de materia orgánica en cámaras subterráneas, en tantoque las modificaciones en la disponibilidad de recursos producidaspor la construcción de nidos por parte de las hormigas generanefectos a nivel de estructura de la vegetación, etapas sucesionales ydinámica del paisaje.

þ Los nidos de Acromyrmex en el Chaco seco producen claros endonde crecen hierbas que no se encuentran normalmente en elbosque, mientras que en ciertas sabanas del Chaco oriental y centralse ha observado que la vegetación leñosa sólo se desarrolla a partirde los hormigueros chatos de Atta vollenweideri, permitiendo así lainvasión del pastizal por árboles y arbustos.



EJEMPLOS DE REQUERIMIENTOS ECOLÓGICOS



EJEMPLOS DE PROCESOS ECOLÓGICOS



EJEMPLOS DE RESTAURACIÓN DE SUELOS/VEGETACIÓN



SUCESIÓN ECOLÓGICA: IMPLICANCIAS PARA LARESTAURACIÓN AMBIENTAL



MARCO CONCEPTUAL - DEFINICIONES

þ debate actual acerca del verdadero significado. En este sentido,Cairns y Heckman (1996) distinguen dos clases de definiciones:

þ GOD (“goal-oriented definitions”): definiciones orientadas aresaltar la meta u objetivo de la restauración, esto es, lareconstrucción de sistemas ecológicos que funcionen de modosustentable. Entre los ejemplos de GOD’s figuran la definición delNational Research Council de Canadá (1992): “La restauraciónecológica (ambiental) es el regreso del ecosistema (o el sistemaambiental) a una aproximación cercana a la condición previa a laperturbación”.

þ Las GOD se caracterizan por:

• plantear el problema de encontrar sistemas de referencia con lascuales cotejar el éxito de la restauración,

• destacar la necesidad de elegir parámetros para establecer lascomparaciones ecológicas con las cuales medir dicho éxito, y

• tender a la identificación de los problemas que impidan el regresodel ecosistema a la situación previa.

þ POD (“process-oriented definitions”): esta es la segunda clase dedefiniciones orientadas a resaltar el proceso de la restauración, quees el de integrar los principios ecológicos con los sistemas socialeshumanos. Entre los ejemplos de POD’s figura la de Jackson et al.(1995): “La restauración ecológica es el proceso de reparar eldaño causado por los humanos a la diversidad y dinámica de losecosistemas naturales”.

þ A diferencia de las GOD’s, las POD’s se caracterizan por:



• incluir las fuerzas sociales responsables del daño ecológico en losplanes de restauración,

• enfatizar el papel que tiene la acción de la comunidad en larestauración, y

• reconocer los límites de la restauración a la luz de la situaciónsocial y de posibles nuevas perturbaciones.



TRAYECTORIAS POSIBLES DE SISTEMAS RESTAURADOS. I



TRAYECTORIAS POSIBLES DE SISTEMAS RESTAURADOS. II



ECOSISTEMAS DEGRADADOS Y RESTAURADOS



þ la ecología de la restauración como un puente entre las cienciassociales y las naturales.

þ La aparente dicotomía entre GOD’s y POD’s más que dividir elestudio de la restauración contribuye a aclarar la naturaleza tantocientífica como social de la ecología de la restauración, y enfatizael hecho de que ambos factores deben ser igualmente considerados:

þ “Las realidades sociales son a menudo tan importantes para losplanes de restauración como las teorías científicas y suspredicciones”

þ El proceso de la restauración consiste básicamente en dirigir eldesarrollo del ecosistema a lo largo de una trayectoria deseada yprestablecida.

þ La restauración ocurre a lo largo de un continuo y diferentesacciones de mitigación/corrección son simplemente diferentesformas de restauración.

þ Definición operativa de la restauración ecológica (Wyant et al.1995) que incluye:

• una identificación de los valores, bienes y servicios deseables delecosistema, determinados a través de mecanismos científicos yde consulta popular,

• una identificación de los elementos funcionales y estructuralesque son esenciales para el autosostenimiento del sistema y queson los que proveerán dichos valores, y finalmente

• una facilitación de la recuperación del sistema hacia un estado deautosostenimiento mediante la manipulación de los elementosfísicos, químicos, biológicos e incluso sociales o culturales delsistema incluir las fuerzas sociales responsables del dañoecológico en los planes de restauración,

þ Bajo esta definición, un ecosistema restaurado no tendrá



necesariamente ni la misma biodiversidad, ni las mismas tasas deproducción o de reciclado de nutrientes que un sitio similar nodisturbado, pero los roles funcionales serán restablecidos de modotal que el sistema sea autosostenible.

þ Los bienes del ecosistema son productos tangibles, fácilmentemensurables, usualmente con valor de mercado (madera, aptitudagrícola, agua), y son claramente percibidos como beneficiosos porla sociedad.

þ Los servicios del ecosistema a los que se refiere la definiciónoperativa arriba mencionada son “productos” no tangibles(capacidad de dilución, ciclos de nutrientes, diversidad biológica),de díficil medición, no considerados en el mercado o en la Bolsa deValores, y normalmente ignorados o pasados por alto en losproyectos de manejo de recursos naturales. Es cualquier funciónecológica que sea percibida como beneficiosa por parte de lasociedad.

þ Una manera útil de interpretar los cambios en el ecosistema, ya seapor degradación o por restauración, es a través de la cuantificaciónde los cambios producidos en los bienes y servicios ofrecidos por elecosistema.

þ Por lo tanto, en una sociedad pluralista cada actor social o grupo deinterés pueda tener una opinión distinta de la manera en que unecosistema debe ser restaurado.

þ Teniendo en cuenta que la ponderación de las distintas alternativasy la elección entre compromisos es un paso fundamental para elproceso de fijar metas para la restauración ecológica, Wyant et al.(1995) presentaron un marco de decisión que ayuda a organizar yclarificar cada una de las fases del proceso de decisión relacionadocon la restauración ecológica. Este marco consta de tres fases:

• -Análisis del contexto: su finalidad es el establecimiento de lasmetas del proyecto de restauración. Incluye un análisis de



contexto ecológico y otro socioeconómico. El primero consideralos factores limitantes (clima, geología, régimen deperturbaciones) que imponen límites a la composición, estructuray funcionamiento del ecosistema. El contexto socioeconómicoconsidera las metas de la comunidad y las visiones alternativas dedesarrollo que puedan tener sobre los resultados esperados de larestauración. En este punto resulta útil tratar de anticipar loscambios que sucederán en el contexto, e interpretar el significadoque tendrán los resultados de las acciones actuales en el contextofuturo.

• -Evaluación de riesgos: tiene por finalidad establecer prioridadesentre posibilidades en conflicto. Este proceso incluye un análisisconjunto de la intensidad de los factores de degradación deorigen antrópico y de la probabilidad de que dichos factoresamenacen recursos ecológicos críticos. Para ello es necesariodeterminar el nivel típico de inestabilidad en los recursosproducto de los disturbios propios del sistema, y juzgar laspérdidas o mejorías en el nivel de recursos que generarán lasacciones producidas por el hombre.

• Intervención y manejo: elección de las técnicas de restauración aimplementar



BIBLIOGRAFÍAAronson & Le´Flock 1996.aAronson & Le´Flock 1996.bBegon et al. 1987Bradshaw 1983Bradshaw 1987Cairns y Heckman (1996)Connell y Slatyer 1977Harper 1987Hobbs & Norton 1996Jackson et al. (1995)Johnston y Odum 1956,Jordan et al. 1987Lamont 1995MacMahon 1987National Research Council (1992)Schoener 1986Vitousek y Hooper 1993Woods 1984Wyant et al. (1995)



EJEMPLO DE BIENES Y SERVICIOS AMBIENTALES

Se presenta el caso de la Restauración del Arroyo Los Tapones (SanJuan).

bases ecológicas de la restauración ambiental · denominaremos a esta clase de definiciones como...

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