Lineas y espirales

Cambios abruptos en ecosistemas

Juan C. Rocha
Centro de Resiliencia de Estocolmo
Universidad de Estocolmo

slides: juanrocha.se/presentations/javeriana2021

Bosquejo

1. Sistema doctoral Sueco: Problema & preguntas de investigación

2. Lineas:

   • Comparar cambios abruptos
   • Causas principales a nivel global
   • Impactos en servicios ecosistémicos

3. Interludio

4. Espirales:

   • Los computadores pueden leer
   • Interconexiones entre cambios abruptos

5. Lecciones

• Resiliencia Ecológica de la Pesquería Artesanal de Langosta Espinosa (Panulirus argus) en Providencia y Santa Catalina
• The domino effect: a network analysis of regime shifts drivers and causal pathways
• Regime Shifts in the Anthropocene

Centro de Resiliencia de Estocolmo

• PhD es un trabajo (4-5 años, 4-5 artículos = tesis)
• Proyecto depende de la financiación (supervisor)
• Currículo flexible: cursos base + electivas

Cambios de régimen en el Antropoceno

Bosques a sabanas (llanuras)

Los cambios de régimen son cambios abruptos y persistentes en la función y estructura de los (eco)sistemas

Transiciones coralinas

Los cambios de régimen son cambios abruptos y persistentes en la función y estructura de los (eco)sistemas

Colapso de pesquerias

Los cambios de régimen son cambios abruptos y persistentes en la función y estructura de los (eco)sistemas

¿Por qué son importantes?

Preguntas de investigación

¿Cómo comparar cambios de régimen?

Regime Shifts Database

www.regimeshifts.org

¿Cuáles son sus causas principales?

Inspiración

Goh, K. et al. 2007 PNAS

Co-ocurrencia de causas

Impactos en ecosistemas marinos

Interludio: ¿preguntas?

Espirales

Preguntas de investigación

Detectando los impactos de cambios de régimen

1. ¿Cómo podemos identificar los impactos en sitios con poco monitoreo o pocos datos?
2. ¿Es posible usar inteligencia artificial?

Modelamiento de temas

Blei, D. 2012. Comms ACM 55 (4). ACM: 77–84

¿Están interconectados?

Método

Efectos de cascada

~45% de las posibles combinaciones de cambios de régimen presentan dependencias estructurales, interacciones de efectos domino (una vía), o iteracciones dobles tales como los ciclos ocultos de retroallimentación.

Co-ocurrencia de causas

Los ecosistemas acuáticos tienden a compartir más causas. Las causas más comunes son producción de alimentos, cambio climático y urbanización. 36% de las combinaciones posibles están conectadas por causas compartidas

Rocha et al. 2015. PlosOne

Efectos domino

Solo encontramos interacciones entre escalas en el espacio, no en el tiempo. El máximo número de efectos dominio fueron 4, y las variables comúnmente involucradas en efectos domino son clima, y transporte de agua o nutrientes

Ciclos de retroalimentación ocultos

Son comunes en ecosistemas terrestres y dinámicas planetarias. Las variables que comunmente participan en éstos ciclos de retroalimentación estan relacionadas con cambio climático, fuegos, erosion, agricultura and urbanización

Interacciones entre escalas

Hipótesis y respuestas

Conclusiones

Los cambios de régimen son cambios abruptos y persistentes en la función y estructura de los (eco)sistemas

1. ¿Cómo comparar cambios de régimen?
   Base de datos, variables categoricas, meta-análisis | Biggs et al 2018 EcolSoc
2. ¿Cuáles son sus principales causas?
   Cambio climático, producción de alimentos, urbanización | Rocha et al 2015 PlosONE
3. ¿Cuáles son sus principales impactos?
   Ecosistemas marinos: pesquerias, ciclado de nutrientes y servcios culturales | Rocha et al 2015 PhilTransB
4. ¿Están interconectados?
   Si, en teoría, y depende del tipo de conexión y escala, pero falta evidencia empírica | Rocha et al 2018 Science
5. ¿En dónde es más probable que ocurran?
   Continuará…

Lecciones

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¿Preguntas?


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twitter: @juanrocha
slides: juanrocha.se/presentations/javeriana2021


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