Teor

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Teoría del Caos y sorpresas biosféricas

• John Cairns, Jr.
• Profesor Emérito Distinguido de Biología
  Ambiental
• Departamento de Ciencias Biológicas
• Instituto Polítecnico y Universidad Estatal de
  Virginia
• Blacksburg, Virginia 24061, EUA
• Agosto 2011

2
Teoría del caos postula que sistemas naturales
no lineales, complejos, siguen leyes universales
pero son tan sensibles que pequeños cambios
iniciales pueden producir resultados inesperados
que parecerían por azar.

• La biosfera es un sistema complejo, no lineal que
  funciona como entidad única, auto regulada.1
• Pequeños cambios en la biosfera dan lugar a pasar
  por los puntos de inflexión que señalan cambios
  irreversibles.
• Debido a que los cambios iniciales parecen
  pequeños, pueden ser tomados en cuenta o aún
  desconocerse, completamente.
• El efecto mariposa postula que una pequeña
  diferencia en condiciones iniciales se convierte
  en exponencialmente amplificadas en la biosfera y
  una diferencia grande en la trayectoria puede
  resultar.

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Estamos literalmente en un mundo nuevo, un
sitio más extraño de lo que parecía algunos
siglos antes, más difícil de tener sentido, más
riesgoso especular acerca de, y vivir con la
información que se está volviendo más accesible y
desconcertante al mismo tiempo. Algunas veces
parece que no hay más que aprender, pero hay todo
que debe ser aprendido.1, p.x

• Cual es la respuesta de la humanidad a este
  concepto de que la Tierra es ahora, UN NUEVO
  MUNDO? Muchas personas niegan los cambios
  masivos que están ocurriendo y atacan a los
  portadores de malas nuevas (i.e., científicos).
• La teoría Gaia forza una perspectiva planetaria.
  Es theory forces a planetary perspective. Es la
  salud de la tierra lo que importa, no la de
  algunas especies de organismos.1, p. xvii
• La salud de la Tierra es la más amenazada por el
  cambio en los ecosistemas naturales.1, p. xvii

4
El cambio en el pH del océano, de débilmente
alcalino a débilmente ácido es un cambio
pequeño que vale la pena revertir, ya que los
océanos cubren aproximadamente el 70 de la
superficie de la tierra.

• La causa del cambio del pH en los océanos,
  emisiones de dióxido de carbono generadas por el
  hombre, tiene un efecto prominente en Ártico, ya
  que el dióxido de carbono es más soluble en agua
  fría.
• El pH es probable que alcance niveles corrosivos
  en menos de 10 años. Entonces el agua comenzará a
  disolver las conchas de mejillones y otras
  mariscos y causará graves alteraciones de la
  cadena alimentaria.2
• Acidificación adicional de los océanos del mundo
  deberá detenerse a través de la reducción de
  emisiones invernaderos generadas por el hombre.

5
Los arrecifes de coral del mundo podrían
desaparecer al 2050 a menos que acciones urgentes
sean emprendidas.3

• Arrecifes de coral son puntos calientes
  ecológicos con formación de especies únicas.
• Arrecifes de coral procesan gran cantidad de
  nutrientes y energía, pero ocupan sólo un
  comparativamente pequeño espacio en los océanos
  del mundo.
• Multiples tensiones actúan en los arrecifes de
  coral ? calentamiento global, acidificación
  oceánica por la contaminacióncon dióxido de
  carbono transporte marítimo, sobreexplotación
  de la pesca, desarrollo costal y ausencia de
  escurrimientos agrícolas.3
• . . . Cientos de millones de personas dependen
  de arrecifes de coral para vivir, incluyendo
  alimentación y recreación.3

6
. . . Una gran disparidad existe en la
vulnerabilidad agrícola por el cambio climático
entre países en desarrollo y desarrollados.4

• La disparidad se ha empeorado debido al
  exponencial crecimiento de la población humana y
  sequías, inundaciones, y otras.
• Como indica la teoría del caos, pequeños cambios
  iniciales pueden producir inesperados resultados
  que parecen por azar.
• Al enfrentar crisis múltiples, interactivas,
  desarrollo de políticas sobre los escenarios de
  los peores casos es pridente, al menos hasta que
  modelos predictivos basados en las crisis
  interactivas estén disponibles.

7
La disminución de anfibios alrededor del mundo
han forzado a muchas especies al límite de la
extinción, lo cual es mucho más complejo y tienen
múltiples causas que aún no están completamente
extendidas.5

• Un enorme cambio ha ocurrido en los últimos 100
  años, y los anfibios no están evolucionando lo
  suficientemente rápido para conservarse.6
• Anfibios son uno de los grandes sobrevivientes
  de la Tierra evolucionando por 400 millones de
  años.5 Homo sapiens evolución desde hace
  200,000 años.
• Si las ranas no pueden evolucionar lo
  suficientemente rápido, cual es la oportunidad
  de humanidad?
• Humanos deberán estar profundamente interesados
  cuando uno de los grandes sobrevivientes están
  acercándose a la extinción.

8
Tasas de extinción local de Pikas americanos
se han incrementado casi cinco veces en los
últimos 10 años, y la tasa a las cuales las
especies sensibles al clima se está moviendo
hacia arriba por las laderas de las montañas, se
ha incrementado 11 veces desde el siglo XX.7

• Cuando los pikas alcanzar on la cima de la
  montaña, no tuvieron otro lugar adonde ir.
• Humanos tienen una situación similar cuando el
  nivel del mar crezca, amenazando a las islas de
  tierra baja (e.g., las Maldives) ya que las
  naciones soberanas no están dispuestas a acoger a
  los refugiados ambientales.
• La contribución científica más novedosa es que
  al parecer los factores que impulsan el proceso
  de extinción local fueron muy diferentes en el
  siglo XX que entre 1999-2008,conocimiento de
  dinámica de la población pasada no siempre ayuda
  a los investigadores a predecir cuando y porque
  las distribuciones cambian en el futuro. Esto es,
  las reglas del juego de la extinción parecen
  estar cambiando.7

9
Investigación científica podría ser capaz de
ofrecer mediciones para efectos que no pueden ser
medidos ahora, pero la información científica
será ignorada?8

• Modelos predictivos científicos pueden usarse
  para tomar medidas preventivas antes de que el
  riesgo se convierta en una realidad.
• Información errónea no científica, presentada
  como verdad (de hecho) por grupos que protegen
  sus interes especiales (lucro) probablemente dará
  lugar a catástrofes.
• Ignorar la información científica acerca del
  cambio climático global situará a la humanidad en
  alto riesgo ? un riesgo que podría ser
  sustancialmente reducido usando la información
  científica.
• Ignorancia puede ser costosa.

10
Donde inicia el caos, la ciencia clásica se
detiene. El mundo ha tenido físicos para indagar
las leyes de la naturaleza, que ha padecido una
ignorancia especial acerca de desórdenes en la
atmósfera, en la turbulencia de los mares, en las
fluctuaciones de las poblaciones de vidas
silvestre, en las oscilaciones del corazón y
cerebro. El irregular lado de la naturaleza, el
lado errático y discontínuo han sido
rompecabezas para la ciencia, o peor,
monstruosidades.9, p. 3

• Sistemas globales permanecerán como un enigma por
  muchas décadas, pero la sobrevida de la humanidad
  requiere un entendimiento de como funcionan.
• Tales esfuerzos tomarán a los científicos fuera
  de lugar de sus zonas de comfort de su
  especialidad.
• Exito requiere que el asalto sobre científicos y
  sus evidencias cesen.

11
Reconocimientos. Estoy en deuda con Darla Donald
por la transcripción del borrador y por la
asistencia editorial en la preparación de la
publicación y a Stefan Cairns por sus comentarios
al primer borrador.

• Referencias
• 1 Lovelock, J. 1988. The Ages of Gaia. W.W.
  Norton and Company, London, UK.
• 2McKie, R. 2009. Arctic seas turn to acid,
  putting vital food chain at risk. The Guardian
  4Oct http//www.guardian.co.uk/world/2009/oct/04/a
  rctic-seas-turn-to-acid.
• 3Zeitvogel, K. 2011. Worlds coral reefs could be
  gone by 2050 study. Inquirer.net
  25Febhttp//newsinfo.inquirer.net/topstories/topst
  ories/view/20110224-321891/Worlds-coral-reefs-coul
  d-be-gone-by-2050study.
• 4Rosenzweig, C. and M. L. Parry. 1994. Potential
  impact of climate change on world food supply.
  Nature 367133-138.
• 5ScienceDaily. 2011. Global catastrophic
  amphibian declines have multiple causes, no
  simple solution. 27Apr http//www.sciencedaily.com
  /releases/2011/04/110425153633.htm.
• 6Blaustein, A. R. and J. M. Kiesecker. 2002.
  Complexity in conservation lessons from the
  global decline of amphibian populations. Ecology
  Letters 5597-608.
• 7ScienceDaily. 2011. American pikas contemporary
  climate change alters the pace and drivers of
  extinction. 21Apr http//www.sciencedaily.com/rele
  ases/2011/04/110420081826.htm.
• 8Editorial 2011. Into ignorance. Nature
  471265-266.
• 9Gleick, J. 1987. Chaos Making a New Science.
  Viking Penguin Inc., New York, NY.