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"Hacia Donde Va la Ciencia en México"
Academia Mexicana de Ciencias, Consejo Consultivo de Ciencias y CONACYT.
Mesa Redonda:
"Biología de Ecosistemas y Manejo de Plagas ante el Cambio Climático”
La Biología Ante El Cambio Climático:
Hacia una ciencia más grupal, trans-escalar y transversal
Manuel Maass
Centro de Investigaciones en Ecosistemas,
UNAM, Campus Morelia
Cambio Global
Es aquel cambio que:
“altera las capas de fluidos
del sistema tierra (océanos y/o
atmósfera) y que, por lo tanto,
se experimenta a escala
planetaria”
(Vitousek 1985)




“ocurre en sitios muy
localizados pero tan
ampliamente distribuidas que
constituyen un cambio a nivel
global”


Cambio en el uso del
suelo
Cambio en la
composición de la
atmósfera
Cambio climático
Pérdida de la
biodiversidad
Erosión de los suelos
Introducción de especies
exóticas
El predicamento ambiental
“La economía de la humanidad descansa en diversos
servicios que otorgan gratuitamente los ecosistemas
naturales. El impacto de la actividad humana en el
ambiente ha rebasado las escalas locales y
regionales, alcanzando niveles globales. Esto ha
deteriorado a los ecosistemas naturales y con ello al
sistema de soporte de vida del planeta y su
consecuente reducción en su capacidad para
mantener a los seres humanos”.
Paul Ehrlich, 1995
Robert O’Neill
MacArthur Award Recipient 1999.
“El problema fundamental es que el Homo
sapiens está moviendo a los sistemas
ecológicos fuera de las condiciones
ambientales que han existido desde las
historia evolutiva. Esto es terra incognita y
el supuesto de que los sistemas ecológicos
van a responder de manera estable no se
justifica.
¿Hacia donde orientar esfuerzos?
Si los ecosistemas naturales constituyen
el sistema de soporte de vida del planeta, y es
precisamente su degradación acelerada lo que
está generando la severa crisis ambiental en la
que nos encontramos, se vuelve imprescindible:
Frenar la destrucción de los ecosistemas naturales.
Restaurar los ecosistemas ya deteriorados.
Diseñar sistemas productivos que imiten lo mejor
posible a los ecosistemas naturales.
Hacia una ciencia (y una práctica) más compleja
1960
Sistemas
Ecosistemas
Estructura jerárquica de los procesos
del ecosistema (Modificado de Osmond et al., 1980)
Niveles
Bio-geósfera
Comunidad/cuenca
Bioma/región
Individuo/ladera
km
Espacio
Mill años
siglos
años
Organelo/poro
Célula/agregado
m
1014 1013 1012 1011 1010 109 108 107
Tiempo
Tejido/parcela
mm
µm
106 105 104 103 102 101
horas
100
segundos
Procesos
Geológicos
Fisiológicos
Ecológicos
Bioquímicos
Hacia una ciencia (y una práctica) más compleja
1960
1970
Sistemas
Grupal
IBP
International Biological Program
Dominio Humano del los Ecosistemas del Planeta
Vitousek, Mooney, Lubchenco y Melillo; 1997 Science 277(5325)
Porcentaje de cambio
100
80
60
40
20
0 Transforma
ción del
suelo Concentración de
CO2
Uso de
agua
Invasión de
Pesquerías
plantas
marinas
Fijación de
Extinción
nitrógeno
de aves
Hacia una ciencia (y una práctica) más compleja
1960
1970
1980
Sistemas
Grupal
Global
IGBP
International Gesphere and Biospher Program
Síntesis del IGBP
Población
Desastres
Naturales
Construcción de represas
Flujo de nitrógeno al mar
Consumo
de agua de fertilizantes
Consumo
Deforestación en el trópico
From: Steffen et al. 2004
Hacia una ciencia (y una práctica) más compleja
1960
1970
1980
Sistemas
Grupal
Global
Longeva
LTER
Long Term Ecological Research
(Hatton et al 2002)
Respuesta al cambio
100
Local
80
60
Intermedio
40
20
Regional
0
0
50
100
150
200
Tiempo de respuesta (años)
MAASS 6/03
LTER: Investigación a largo
plazo y a gran escala
AREA (m
2
)
10 14 GLOBAL
10 12 CONTINENTE
10 10 REGION
10 8 PAISAJE
Detrás
10 6
10 4
10 2
Programas de Investigación
CIENCIA
GLOBAL
(IGBP)
LTER
Mayoría de
Estudios
Ecólogos
de la severa crisis ambiental que estamos
viviendo esta nuestro pobre entendimiento de
PAISAJE
procesos ecológicos que operan a escalas amplias
PARCELA
2 y décadas)
(km
PARCELA
10 0 PUNTO DE MUESTREO
Hacia una ciencia (y una práctica) más compleja
1960
1970
1980
1990
2000
Sistemas
Grupal
Global
Longeva
Aplicada
MA
Millenum Ecosystem
Assesment
Servicios ecosistémicos
(Daily et al. 1995)
 Son importantes para el hombre.
 Operan a gran escala.
 La tecnología no los puede reemplazar.
 Se deterioran por la actividad humana.
 Su deterioro alcanza escalas globales.
 Requieren de un gran número de spp para operar.
 Los servicios que se pierden por el deterioro de los
ecosistemas son más valiosos que las ganancias que
se obtienen por las actividades que los alteran.
 Aún se puede hacer algo si se actúa rápidamente.
Hacia una ciencia (y una práctica) más compleja
1960
1970
1980
1990
2000
Sistemas
Grupal
Global
Longeva
Aplicada
Urgente
A safe
operating
space for
humanity
Rockström et al. 2009
Hacia una ciencia (y una práctica) más compleja
1960
1970
1980
1990
2010
2000
Sistemas
Grupal
Global
Longeva
Aplicada
Urgente
En Red
Redes
Temáticas
CONACYT
Niche of
CONACYT
Networks
Sp a a
l
realm
i ty
x
e
l
p
m
Co realm
Physicochemical
Biological
Social
transforma on
realm
High Tech
Technological
Natural
Local
Regional
Global
Hacia una ciencia (y una práctica) más compleja
1960
1970
1980
1990
2010
2000
Sistemas
Grupal
Global
Longeva
Aplicada
Urgente
¡Transversalidad!
En Red
¿?
El MEA y la ciencia
• Los participantes se sorprendieron al descubrir
la severidad del problema que significa la
fragmentación del conocimiento.
• Fue desconcertante encontrar que incluso los
más involucrados en investigación
interdisciplinaria no suelen cruzar las fronteras
territoriales de los campos de la ciencia.
• Fue frustrante ver el exiguo progreso que se ha
hecho para la integración del conocimiento tras
el incremento en la preocupación ambiental
desde finales de los 60s.
Fuente: Norgaard, R. B. 2008. Finding Hope in
the Millennium Ecosystem Assessment an
Essay. Conservation Biology 22:4
Procesos
Escalas
Ámbitos
Espacial
Temporal
Físico-Químico
Biológico
< µm
< seg
Moléculas
inorgánicas
Moléculas
orgánicas
Bioquímicos
µm / mm
seg / hrs
Superficie de
arcillas
Organelo /
Célula
Fisiológicos
mm / m
hrs / años
perfil / parcela /
ladera
Tejido /
Organismo
Individuo /
familia
Ecológicos
m / km
años / siglos
Región /
Cuenca
Comunidad /
Bioma
Comunidad /
Estado
Geológicos
km / M km
M años
Continente /
Geósfera
Región /
Biósfera
Región /
Planeta
Cósmicos
años luz
años luz
Sistema Solar
Sistema Solar
Otras
civilizaciones?
Físicos
Social
Sistemas
Eco - Sistemas
Socio - Eco - Sistemas
PAISAJES
Sistema
Físico-químico
Ecosistema
Ecosistema
transformado
S o c i o – E http://observatorio.info/2000/12/paisaje-lunar-decosistemas
la-mision-apollo-17-una-magnifica-desolacion/
Estudio de socio-ecosistemas
No trata de abordar el estudio de selvas,
bosques o lagunas costeras por sí solas, sino
de sistemas complejos producto del
acoplamiento entre los procesos fisicoquímicos
y biológicos de estos ecosistemas, y los
procesos económicos, sociales y culturales de
las poblaciones que interaccionan con ellos.
Estudio de socio-ecosistemas

Nuestro objeto de estudio no sólo es la rivera del río Santa Catarina (con
sus pastos, mezquites, ratones, arena y desbordes naturales de agua),
sino la compleja interacción que se da entre ese ecosistema semiárido y
la ciudad de Monterrey que ha crecido encima (con sus edificaciones,
calles pavimentadas, drenajes y proceso progresivo de eliminación de la
vegetación).

No sólo nos interesamos en el germoplasma de las especies nativas del
valle de Tehuacán, sino cómo éste es identificado, domesticado y
conservado por la población local.

No sólo estamos interesados en los bosques de Oaxaca, sino en los
conflictos de tenencia de la tierra y las presiones que tienen los
lugareños para transformarlos en cultivos de maíz o campos ganaderos.

No sólo estamos interesados en la dinámica de las poblaciones de
camarones en una laguna costera, sino también en los problemas que
tienen los pescadores al cambiar la calidad y cantidad de agua, producto
del cierre artificial de la barra o la instalación de presas en la parte alta
de sus ríos de alimentación
Ciencia y sustentabilidad
(Spangenberg, J.H. 2011)
“En la transdisciplina, la fuente de inteligencia se
extiende a incluir el conocimiento no-científico, las
preguntas de investigación se definen de manera
conjunta [entre científicos y la sociedad] y la
calidad del trabajo es revisada por ambos grupos,
los usuarios como expertos en relevancia, y los
científicos como expertos en rigor “
Uni-Disciplinario....la solución del problema desde la
óptica de una disciplina en particular
(marcos conceptuales, herramientas,
instituciones, etc.).
Multi-Disciplinario.....la solución del problema desde
la óptica de varias disciplinas.
Inter-Disciplinario.....el planteamiento del problema y
su solución desede la perspectiva de
disciplinas complementarias.
Trans-Disciplinario..... la inteligencia detrás de la
solución no sólo viene de la ciencia....
La disyuntiva no es si estudiar una o muchas
disciplinas, sino si trabajar solo o en grupo
COMPARACION DE SUBSIDIOS A DISTINTOS USOS DEL SUELO
Monto
Tipo de uso
Programa
$ por
ha por
año
Duración
Disponibilidad
Àrea
años
Millones de $
por año
Mill
ha
Servicios Hídricos
PSAH
380
5
200
0.5
Ganadería
PROGAN
400
>5
4,000
4.0
Agricultura, cultivos
anuales
PROCAMPO
700
>10
14,000
14.0
Reforestación no
comercial
PRONARE
700
1
200
0.1
Plantaciones
Comerciales
PRODEPLAN
2500
3
265
0.1
Aprovechamiento
Clandestino
Consenti-miento
9000
10
4,800
0.5
Red de Medio Ambiente y Sustentabilidad (ReMAS)
Investigación para el Manejo Sustentable de los Socio-Ecosistemas (SE)
Socio-Ecosistema …..
Socio-Ecosistema Urbano
Socio-Ecosistema Costero
Socio-Ecosistema Forestal
Investigación
científica
Desarrollo
Social
ONGs
Educación
ambiental
Desarrollo
tecnológico
Monitoreo Ambiental
Tipos de Intervención
Dinámica del Manejo
TÉCNICA
COMUNICATIVA
INSTITUCIONAL
Estudio y Diagnóstico
1
2
3
Definición de objetivos
4
5
6
Diseño de Intervenciones
7
8
9
Implementación
10
11
12
Monitoreo
13
14
15
Red de Medio Ambiente y Sustentabilidad (ReMAS)
Investigación para el Manejo Sustentable de los Socio-Ecosistemas (SE)
Socio-Ecosistema …..
Socio-Ecosistema Urbano
Socio-Ecosistema Costero
Socio-Ecosistema Forestal
Tipos de Intervención
Dinámica del Manejo
TÉCNICA
COMUNICATIVA
INSTITUCIONAL
Estudio y Diagnóstico
1
2
3
Definición de objetivos
4
5
6
Diseño de Intervenciones
7
8
9
Implementación
10
11
12
Monitoreo
13
14
15
ILTER Network
40 countries
600 groups
Red Mex-LTER
10 groups
“Chamela
Mex-LTER”
26 Inv.
“Cuencas”
13 inv.
Los Nuevos Paradigmas
Cambio de paradigma ontológico
El Socio-Ecosistema
Cambio de paradigma epistemológico
La Transdisciplina
Cambio de paradigma metodológico
El manejo adaptativo de SE
Cambio de paradigma pedagógico
La LCA
Cambio de paradigma institucional
El IIMSSE
Cambio de paradigma ético
Piensa que eres parte del
socio-ecosistema y actúa libre
y responsablemente
¿Hacia dónde va la Biología en México?
Un importante reto de la ciencias biológicas es el
incorporarse a los trabajos tendientes a entender y abordar
los problemas relacionados con el manejo sustentable de
socioecosistemas.
Ello implicará transitar a una ciencia
 más grupal
 más trans-escalar
 más transversal
Lo que a su vez requiere transformar la manera como nos
organizamos y evaluamos nuestro quehacer científico.
¡GRACIAS!