Los bosques tropicales del mundo se encuentran en "un estado crítico" en el que la extinción de especies arbóreas raras podría ser un punto de inflexión, dicen los científicos que han desarrollado un método analítico para mapear su biodiversidad.

"Estamos en medio de una crisis de extinción, "dijo Jayanth R. Banavar, rector y vicepresidente senior en la Universidad de Oregon y anteriormente en la Universidad de Maryland en College Park. "Estamos perdiendo especies tal vez más rápidamente que nunca. Es la biodiversidad de las especies lo que mantiene nuestro planeta tal como está. Estas especies han evolucionado a lo largo de muchas, muchos milenios. Una especie, una vez perdida, se ha ido para siempre ".

En un artículo publicado el 18 de octubre en la revista Avances de la ciencia , Banavar, un físico, y coautores de otras tres universidades dieron a conocer sus hallazgos, que se basan en un marco matemático que se basa en un modelo mecanicista de nacimiento-muerte-inmigración de un ecosistema.

La distribución de la abundancia de especies estudiada por los científicos, conocidos en el mundo de las matemáticas como binomios negativos, es una generalización de la serie logarítmica propuesta en 1943 por R.A. Fisher, de la Universidad de Cambridge, para comprender la abundancia general de especies de polillas británicas basándose en los números encontrados en una pequeña muestra.

Enfoques utilizados actualmente, Banavar dijo:tienen limitaciones que a menudo producen extrapolaciones inexactas al escalar de un tamaño de muestra dado a la escala de todo el bosque.

Aproximadamente dos quintas partes de los árboles del mundo se encuentran en bosques tropicales o subtropicales. Sin embargo, se conoce mucho menos del 1 por ciento de las especies de árboles. El nuevo método identifica los tamaños mínimos de muestreo necesarios para proyectar con precisión el número de árboles abundantes y raros en las regiones forestales. Las especies con pocos árboles están en riesgo de extinción.

“Encontramos que el bosque tropical en Panamá ya tiene suficiente monitoreo, mientras que otros bosques, como el del Amazonas, todavía requieren un muestreo adicional extenso, ", dijo el coautor del estudio, Amos Maritan, de la Universidad de Padova en Italia.

Los investigadores sugieren que las numerosas especies extremadamente raras pueden ser de vital importancia para mantener la biodiversidad y la supervivencia a medida que los bosques sufren cambios climáticos y actividades humanas en todo el mundo.

"Impulsar la biodiversidad no solo es de suma importancia para la supervivencia de nuestro planeta, también es un problema matemático de gran interés que ya había sido abordado por muchos ecologistas, ", Dijo Banavar." Hemos desarrollado un método que proporciona estimaciones precisas del número de especies y abundancias presentes en todo el ecosistema ".

El nuevo método él dijo, se basa en información a escala local y la teoría ecológica neutral de Stephen Hubbell de la Universidad de California, Los Angeles, y el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales en Panamá. Surgió en un artículo de Nature de 2007 que analizaba los distintos comportamientos de los arrecifes de coral y los bosques tropicales. Banavar y Maritan fueron coautores, junto con Igor Volkov de la Universidad de Maryland en College Park, también coautor de la nueva investigación.

Para la nueva investigación, la metodología fue adaptada y probada en poblaciones de especies forestales tanto en simulaciones por computadora como en datos disponibles de 15 bosques tropicales diferentes.

"Nuestro enfoque muestra que, en una escala global, relativamente pocas especies representan más del 50 por ciento de los árboles individuales, mientras que un alto porcentaje de especies tienen menos de 1, 000 árboles, "Dijo Maritan." En nuestra interpretación, esto indica que los ecosistemas analizados se comportan como si estuvieran en la vecindad de un punto crítico, un fenómeno bien estudiado en transiciones de fase en sistemas físicos. Estos sistemas tienden a ser exquisitamente sensibles a pequeñas perturbaciones ".

El método tradicional comienza con la hipótesis de que una distribución de abundancia de especies es una serie logarítmica de Fisher, pero esa suposición sesga el número real de especies en los esfuerzos de escalado, Dijo Banavar.

Se observaron reducciones drásticas de las estimaciones de especies arbóreas "hiperraras" que utilizan la nueva metodología en cuatro de los bosques incluidos en el estudio:Caxiuna y Manaus, ambos en el Amazonas, Nouabale en la República del Congo, y Volcan Barva en Costa Rica.

"A medida que probamos más y más, tendemos a ver la misma especie una y otra vez, por lo que la forma de la curva cambia a donde ya no tenemos el mayor número de especies con un número muy pequeño de individuos, sino que tenemos un mayor número de especies con un número intermedio de individuos. Si vas a un bosque de verdad, esto es lo que encontrarás ".

El nuevo enfoque Banavar dijo:permitió al equipo abordar una pregunta simple:¿Cuántas especies de árboles hay, De hecho, presente en la Amazonía o en otros bosques? ¿Y cuántos de ellos son raros y están en riesgo de extinción?

Pequeñas fluctuaciones, él dijo, podría conducir a cambios masivos en la diversidad y la salud de los bosques. Especies raras, él dijo, proporcionar una reserva para la recuperación y la resiliencia de los bosques.

"Este método nos permite comprender cuán frágil es la biodiversidad y en cuántas especies deberíamos centrarnos con los esfuerzos de conservación, ", Dijo Banavar." Como cuidadores de este planeta, queremos nutrir las especies que tenemos, y queremos preservar la vida de la próxima generación ".

El nuevo método Maritan agregado, es simple y podría aplicarse en otras áreas, como la comprensión de la biodiversidad del microbioma.

"Presentamos una prueba de que cualquier forma de distribución de abundancia de especies, incluso con picos extraños, se puede expresar exactamente como una combinación lineal de estos binomios negativos. Y el procedimiento de ampliación se puede derivar exactamente bajo ciertos supuestos simplificadores, " él dijo.