Diversidad oscura

La diversidad oscura es el conjunto de especies que están ausentes de un sitio de estudio pero presentes en la región circundante y potencialmente capaces de habitar condiciones ecológicas particulares. Se puede determinar en función de la distribución de las especies , el potencial de dispersión y las necesidades ecológicas. ^{[ 1 ]} El término fue introducido en 2011 por tres investigadores de la Universidad de Tartu y se inspiró en la idea de la materia oscura en física, ya que la diversidad oscura tampoco se puede observar directamente. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}

La diversidad oscura forma parte del concepto de conjunto de especies . ^{[ 4 ]} Un conjunto de especies se define como el conjunto de todas las especies que pueden habitar un sitio particular y que están presentes en la región o paisaje circundante. ^{[ 5 ]} La diversidad oscura comprende especies que pertenecen a un conjunto de especies particular pero que actualmente no están presentes en un sitio. ^{[ 2 ]} La diversidad oscura está relacionada con el conjunto de especies "específico del hábitat" o "filtrado" que solo incluye especies que pueden dispersarse y potencialmente habitar el sitio de estudio. ^{[ 4 ] [ 5 ]} Por ejemplo, si se ha muestreado la diversidad de peces en un sitio de arrecife de coral , la diversidad oscura incluye todas las especies de peces de la región circundante que actualmente están ausentes pero que potencialmente pueden dispersarse y colonizar el sitio de estudio. Debido a que todo muestreo también pasará por alto algunas especies que realmente están presentes en un sitio, también tenemos la idea relacionada de "especies fantasma": aquellas especies presentes en un sitio pero no detectadas dentro de las unidades de muestreo utilizadas para muestrear la comunidad en ese sitio. ^{[ 6 ]} La existencia de estas especies fantasma significa que las medidas rutinarias de colonización y extinción en un sitio siempre sobreestimarán las tasas reales debido al "pseudorecambio".

El término diversidad oscura proviene de la materia oscura : materia que no se puede ver ni medir directamente, pero cuya existencia y propiedades se infieren a partir de sus efectos gravitacionales sobre la materia visible. De manera similar, la diversidad oscura no se puede observar directamente al analizar solo una muestra, pero está presente si se considera una escala más amplia , y su existencia y propiedades se pueden estimar cuando se dispone de datos adecuados. Con la materia oscura podemos comprender mejor la distribución y la dinámica de las galaxias; con la diversidad oscura podemos comprender la composición y la dinámica de las comunidades ecológicas.

La diversidad oscura es la contraparte de la diversidad observada ( diversidad alfa ) presente en una muestra. La diversidad oscura es específica del hábitat, ya que el sitio de estudio debe contener condiciones ecológicas favorables para las especies que la componen. El concepto de hábitat puede ser más restringido (por ejemplo, un microhábitat en un bosque maduro ) o más amplio (por ejemplo, un hábitat terrestre). Por lo tanto, la especificidad del hábitat no significa que todas las especies de la diversidad oscura puedan habitar todas las localidades dentro de la muestra de estudio, sino que debe haber zonas ecológicamente adecuadas.

La especificidad del hábitat establece la distinción entre diversidad oscura y diversidad beta. Si la diversidad beta es la asociación entre la diversidad alfa y gamma , la diversidad oscura conecta la diversidad alfa y el conjunto de especies específicas del hábitat (filtradas) . El conjunto de especies específicas del hábitat solo incluye aquellas que potencialmente pueden habitar el sitio de estudio focal. ^{[ 2 ]} La diversidad observada puede estudiarse a cualquier escala y en sitios con heterogeneidad variable. Esto también es cierto para la diversidad oscura. En consecuencia, como la diversidad observada local puede vincularse a tamaños de muestra muy diferentes, la diversidad oscura puede aplicarse a cualquier escala de estudio (muestra de 1x1 m en vegetación, transecto de conteo de aves en un paisaje, celda de cuadrícula UTM de 50x50 km ).

El tamaño de la región determina la probabilidad de dispersión hacia el sitio de estudio, y la selección de la escala adecuada depende de la pregunta de investigación . Para un estudio más general, se puede utilizar una escala comparable a una región biogeográfica (por ejemplo, un país pequeño, un estado o un radio de unos cientos de kilómetros). Si queremos saber qué especies podrían habitar el sitio de estudio en un futuro próximo (por ejemplo, en 10 años), la escala del paisaje es la apropiada.

Para separar las especies ecológicamente adecuadas, se pueden utilizar diferentes métodos. ^{[ 4 ]} El modelado de nichos ambientales se puede aplicar a un gran número de especies. Se puede utilizar la opinión de expertos. ^{[ 7 ]} Los datos sobre las preferencias de hábitat de las especies están disponibles en libros, por ejemplo, hábitats de anidación de aves. Esto también puede ser cuantitativo, por ejemplo, valores indicadores de especies de plantas , según Ellenberg. Un método desarrollado recientemente estima la diversidad oscura a partir de matrices de coocurrencia de especies . ^{[ 8 ]} Hay una herramienta en línea disponible para el método de coocurrencia. ^{[ 9 ]}

La diversidad oscura permite comparaciones significativas de la biodiversidad . Se puede utilizar el índice de completitud de la comunidad :

${\displaystyle \log \left({\frac {\text{diversidad observada}}{\text{diversidad oscura}}}\right)}$. ^{[ 10 ]}

Esto expresa la diversidad local a escala relativa, filtrando el efecto del conjunto regional de especies. Por ejemplo, si se estudiara la completitud de la diversidad vegetal a escala europea, no se observaría el patrón latitudinal visto con los valores de riqueza y conjunto de especies. En cambio, una alta completitud sería característica de regiones con menor impacto humano, lo que indica que los factores antropogénicos se encuentran entre los determinantes más importantes de la biodiversidad a escala local en Europa. ^{[ 11 ]}

Los estudios de diversidad oscura pueden combinarse con la ecología funcional para comprender por qué el conjunto de especies está poco desarrollado en una localidad. Por ejemplo, si se comparan los rasgos funcionales entre especies de pastizales en diversidad observada y diversidad oscura, se hace evidente que las especies de diversidad oscura tienen, en general, menor capacidad de dispersión. ^{[ 12 ]}

La diversidad oscura puede ser útil para priorizar la conservación de la naturaleza, ^{[ 13 ]} para identificar en diferentes regiones los sitios más completos. La diversidad oscura de especies exóticas, malezas y patógenos puede ser útil para prepararse a tiempo para futuras invasiones.

Recientemente, el concepto de diversidad oscura se utilizó para explicar los mecanismos que subyacen a la relación entre diversidad y productividad de las plantas. ^{[ 14 ]}

• Medición de la biodiversidad
• Diversidad de especies
• conjunto de especies

• DarkDivNet : una red global para explorar la diversidad oscura de las comunidades vegetales.
• Calculadora de diversidad oscura brillante : una herramienta en línea para calcular la diversidad oscura basada en la coocurrencia de especies.