Apoyan a Conec

Superior

Arquímedes

Poden els mercats financers predir la dinàmica del fitoplàncton marí?


Una regla d’or dels mercats financers consisteix a diversificar una cartera d’inversió per a augmentar el benefici global. L’analogia amb els sistemes naturals és directa: una major biodiversitat implica una major estabilitat i un millor funcionament dels ecosistemes. Un recent estudi d’aquesta qüestió en l’oceà global apunta, de fet, en el sentit esperat: una pèrdua de diversitat comporta un descens en l’estabilitat dels productors primaris unicel·lulars a escala planetària.

Els inversors financers saben molt bé com incrementar els rendiments de les seues inversions: diversificant les seues carteres d’actius. Una major diversitat d’actius assegura que, al llarg del temps, els valors dels distints actius respondran independentment als mateixos factors del mercat. Si el mercat va malament, és probable que en una cartera molt diversa almenys un actiu funcione bé, cosa que sempre assegura algun rendiment global. En aquesta idea molt intuïtiva subjau una de les estratègies matemàtiques més exitoses del món financer, el desenvolupament de les quals va fer mereixedor Harry Markowitz del premi Nobel d’Economia en 1990. També hi subjau una analogia molt poderosa amb els sistemes naturals, que es coneix com la hipòtesi de l’assegurança. Si pensem en els ecosistemes com en un mercat financer en què les comunitats d’espècies es comporten com a carteres d’actius, és fàcil portar l’analogia fins al final: les fluctuacions en l’ambient faran que diverses espècies responguen de manera distinta enfront de les pertorbacions. Així, les comunitats ecològiques més diverses garanteixen que en ambients desfavorables almenys una de les espècies mantindrà el funcionament de l’ecosistema. El resultat net és que les comunitats més diverses seran més estables i funcionaran millor al llarg del temps.

Imatge obtinguda per una missió de satèl·lit de la NASA on es mostra la magnitud i la distribució planetària de la producció primària tant a l’oceà (concentració de clorofil·la a continguda en el fitoplàncton) com a les zones terrestres (índex d’abundància de la vegetació).

La relació entre l’estabilitat i el funcionament dels ecosistemes i el seu nivell de biodiversitat no és només una pregunta interessant des del punt de vista teòric. L’extinció accelerada d’espècies a escala planetària durant les últimes dècades suggereix una pèrdua global en l’eficiència dels sistemes naturals. Més encara, l’empremta de l’impacte de les activitats humanes sobre el planeta ha arribat a ser tan profunda que la Unió Internacional de Ciències Geològiques ha proposat designar els últims 11.500 anys com l’època de l’antropocé. Entre altres impactes globals, la taxa actual de pèrdua de biodiversitat a escala planetària quasi no té precedents en el registre geològic. En els últims 600 milions d’anys només la taxa d’extinció del límit entre el cretaci i el terciari, provocada per la col·lisió d’un asteroide que va estar implicat en el procés d’extinció dels dinosaures, va ser superior a la taxa actual. Estem assistint a la sisena gran extinció? És l’espècie humana el nou asteroide? Enfrontats amb aquesta possibilitat, conéixer l’impacte de la pèrdua de biodiversitat és fonamental per a comprendre la capacitat futura de la naturalesa de proporcionar serveis ecosistèmics a l’ésser humà, com ara la provisió d’aliments i la capacitat de captar gasos d’efecte d’hivernacle.

La relació entre l’estabilitat i el funcionament dels ecosistemes i el seu nivell de biodiversitat no és només una pregunta interessant des del punt de vista teòric. L’extinció accelerada d’espècies a escala planetària durant les últimes dècades suggereix una pèrdua global en l’eficiència dels sistemes naturals.

Hui en dia ha sorgit un impuls renovat orientat a l’estudi del paper de la diversitat en la funcionalitat i l’estabilitat dels ecosistemes naturals. Amb l’arribada de l’era del Big Data, s’obri una nova oportunitat per a investigar qüestions ambientals d’abast global a l’escala espacial i temporal correcta. L’ús de satèl·lits per a explorar l’evolució temporal de la biodiversitat està emergint com una ferramenta molt prometedora en aquest sentit (imatge superior). Les missions de color oceànic, per exemple, estan permetent discriminar a nivell planetari, diàriament, i des de fa quasi dues dècades, els diversos tipus d’espècies de fitoplàncton, les algues unicel·lulars que suren en la superfície de tots els oceans del món. Fent ús d’aquesta informació, junt amb milers de dades obtingudes durant dècades per desenes d’expedicions oceanogràfiques per tot el planeta, Pablo Almaraz (Institut de Ciències Marines d’Andalusia, ICMAN-CSIC), Gabriel Navarro (ICMAN-CSIC) i Andrés Cózar (Universitat de Cadis) han examinat recentment l’impacte de la diversitat sobre l’estabilitat de les comunitats de fitoplàncton en l’oceà global durant els últims tretze anys.

Tal com prediu la hipòtesi de l’assegurança, en aquelles regions del planeta on la diversitat funcional del fitoplàncton és més elevada la resistència enfront de les extincions, que es coneix com a estabilitat estructural, és també més elevada (imatge inferior). Tal com suggereix la hipòtesi de l’assegurança, una major diversitat funcional implica un nombre més gran d’espècies capaces d’exercir distintes funcions en un ecosistema. Aquestes regions es troben principalment en latituds altes, mentre que les latituds tropicals i equatorials es caracteritzen per comunitats amb espècies de fitoplàncton molt redundants que, en respondre de forma similar a l’ambient, mostren una major variabilitat temporal i conformen comunitats amb una menor resistència a les extincions. De fet, la temperatura en superfície pareix la variable ambiental que controla la diversitat del fitoplàncton a nivell planetari: una major temperatura determina una menor diversitat.

Mapes globals de la variació en la diversitat funcional del fitoplàncton marí, estimada a partir de dades arreplegades en campanyes oceanogràfiques, i l’estabilitat estructural de les distintes comunitats en la superfície de l’oceà, estimada mitjançant l’anàlisi de les dades arreplegades durant dècades per satèl·lits de la NASA.

Els models de Sistema Terra que s’empren per a examinar els distints escenaris de canvi climàtic futur prediuen una extensió de les regions oceàniques poc productives per a les pròximes dècades. Aquesta predicció és molt important, perquè el fitoplàncton és responsable d’aproximadament la meitat de la producció de l’oxigen que respirem en el planeta, i està implicat de forma central en la producció pesquera global. Els resultats del nostre estudi suggereixen, per tant, que els canvis futurs en la diversitat dels productors primaris unicel·lulars a nivell global podrien afectar l’estabilitat en la producció pesquera planetària, amb implicacions econòmiques de difícil predicció. En definitiva, els resultats del nostre estudi demostren el poder de l’analogia en la investigació científica: a pesar de les seues evidents diferències, la dinàmica dels mercats financers sí que pot ajudar-nos a entendre el funcionament i la dinàmica dels ecosistemes naturals.



AUTOR

PauAlmaraz
Pau Almaraz va obtenir el Premi Especial Any Internacional de l’Enteniment Mundial en el XV Certamen Arquímedes pel seu treball “Impacte de la diversitat funcional sobre l’estabilitat de les comunitats fitoplanctòniques en els oceans globals “, codirigit pels investigadors Gabriel Navarro, de l’Institut de Ciències marines d’Andalusia (ICMAN-CSIC) i Andrés Cózar, de la UCA.

+INFO CERTAMEN ARQUÍMEDES

Web del certamen | Facebook


, , , , ,

No comments yet.

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.