Ecosistema empobrecido

Un ecosistema puede empobrecerse debido a limitaciones ambientales, como temperaturas extremas, disponibilidad limitada de agua o nutrientes, perturbaciones frecuentes o alta toxicidad. ^{[ 6 ]} El empobrecimiento también puede ser resultado del aislamiento geográfico, que limita la dispersión desde otros lugares. Esto incluye tanto islas oceánicas , especialmente aquellas que están más alejadas de la plataforma continental , ^{[ 5 ]} como parches aislados de un tipo de hábitat rodeados por otro que domina el paisaje. Por ejemplo, pequeños parches de sabana del Cerrado dentro de una región más grande de bosque amazónico más denso representan islas que, debido a su tamaño, pueden sustentar solo una parte de las especies presentes en la región principal del bioma del Cerrado . Esta fragmentación del hábitat ocurre naturalmente como resultado de cambios climáticos durante períodos glaciales e interglaciales anteriores y diferencias en las condiciones del suelo , más que como resultado de la actividad humana. ^{[ 2 ]} Un ecosistema que no está aislado geográficamente puede estar aislado funcionalmente debido a algún otro factor, como los ríos de agua dulce naturalmente ácidos , donde la tolerancia a la acidez es el principal factor limitante en el establecimiento de especies, lo que resulta en una baja diversidad de especies y complejidad trófica. ^{[ 10 ]} Dicho ambiente puede ser pobre en algunos taxones y no en otros, como se observa en los suelos ultramáficos de Nueva Caledonia , que están correlacionados con una baja riqueza de especies de hormigas subterráneas pero sustentan una mayor diversidad de reptiles y plantas en comparación con otros suelos en las islas. ^{[ 11 ]}

Un ecosistema históricamente biodiverso puede empobrecerse debido a varios tipos de actividad humana, incluyendo la caza , la guerra , la industrialización , la deforestación y otras formas de explotación de recursos, la construcción de carreteras y el turismo . ^{[ 12 ]} Se ha estimado que los cambios en el uso de la tierra son el impulsor más impactante de la pérdida de biodiversidad en todos los biomas, con otras formas de cambio antropogénico como especies invasoras, alteraciones del ciclo del nitrógeno y cambios en el clima que tienen efectos más variables dependiendo del bioma en estudio. ^{[ 13 ]} La reducción directa de la biodiversidad en un taxón puede reducir la diversidad en otros y también puede tener efectos de mayor alcance. Por ejemplo, las plantaciones de eucalipto de una sola especie en Argentina sustentan comunidades de aves menos complejas que las pampas no desarrolladas o las tierras agrícolas de uso mixto, y su presencia puede presentar un obstáculo para la dispersión, lo que resulta en una mayor fragmentación del hábitat . ^{[ 7 ]} Las pérdidas en un nivel trófico pueden afectar la diversidad a lo largo de una cascada trófica . La extinción local de los depredadores de nivel superior elimina el control descendente sobre los herbívoros , lo que provoca que las poblaciones de herbívoros crezcan demasiado como para ser sostenidas por los productores primarios del ecosistema , que se agotan como resultado. ^{[ 14 ]} Por otro lado, la pérdida de depredadores de semillas o de grandes herbívoros puede provocar una sobreabundancia de su principal fuente de alimento, lo que conlleva la exclusión competitiva de otras especies vegetales. ^{[ 15 ]}

La introducción de una nueva especie en un ecosistema empobrecido puede conducir a una liberación ecológica debido a la reducción de la competencia interespecífica o la ausencia de depredadores habituales , o la disponibilidad de nuevas especies de presas u otros recursos para explotar. Las especies pueden cambiar a un nivel trófico inferior al que ocupaban en su hábitat original debido a las cadenas alimentarias más cortas que suelen estar presentes en los ecosistemas empobrecidos. ^{[ 1 ]} Como resultado de estos cambios, una especie experimentará una expansión de nicho a través de un aumento en la variación fenotípica entre individuos, que puede tomar la forma de cambios físicos o de comportamiento. ^{[ 2 ]} Cuando las diferencias entre fenotipos son adaptativas , como a través de la partición de recursos , diferentes poblaciones dentro del ecosistema se volverán más especializadas de una generación a la siguiente, ^{[ 16 ]} lo que puede resultar en una radiación de numerosas especies para explotar nichos que no estaban presentes en el hábitat original si hay suficientes recursos para sustentarlas. ^{[ 17 ]} Esto puede ser más probable en áreas que están aisladas térmica o geográficamente. ^{[ 18 ]}

Debido a que los ecosistemas empobrecidos suelen estar muy aislados, tienden a exhibir altas tasas de endemismo . ^{[ 5 ]} Por ejemplo, los hábitats de suelo serpentino en California están habitados por numerosas especies de plantas endémicas, y estas endémicas viven en condiciones de suelo más duras que las especies más extendidas que se encuentran junto a ellas. ^{[ 19 ]} La disponibilidad limitada de recursos y las severas restricciones ambientales que son típicas de los ecosistemas empobrecidos ejercen una fuerte presión selectiva sobre las especies que los componen, y las especies endémicas pueden tener poca semejanza con sus parientes cercanos debido a las adaptaciones extremas requeridas para su supervivencia a largo plazo. ^{[ 20 ]} A menudo están adaptadas a condiciones extremadamente específicas, como el estrecho rango de temperaturas que pueden tolerar los organismos altamente adaptados al frío o al calor, lo que las hace inusualmente vulnerables al cambio climático y otras perturbaciones ecológicas. ^{[ 18 ]} Estas adaptaciones también pueden ser responsables del endemismo de estos organismos, limitando su capacidad de dispersarse más allá del ecosistema en el que evolucionaron; esto se conoce como la hipótesis de compensación competitiva . ^{[ 19 ]}