Articulo de referencia

Efectos de borde

Los límites se producen donde dos o más tipos de hábitat entran en contacto, como ocurre aquí en Pensilvania , Estados Unidos. La frontera entre un parque abierto y una zona rib...

Los límites se producen donde dos o más tipos de hábitat entran en contacto, como ocurre aquí en Pensilvania , Estados Unidos.
La frontera entre un parque abierto y una zona ribereña en Sídney , Australia.

Definición

En ecología , los efectos de borde son cambios en las estructuras de población o comunidad que ocurren en el límite de dos o más hábitats . [ 1 ] Estos efectos se producen porque las condiciones ambientales cerca de los límites de los hábitats difieren de las de las áreas interiores. [ 2 ] Los límites de los hábitats experimentan condiciones como mayor exposición al viento, luz y fluctuaciones de temperatura. Las áreas con pequeños fragmentos de hábitat exhiben efectos de borde especialmente pronunciados que pueden extenderse por toda la zona. [ 3 ] A medida que aumentan los efectos de borde, el hábitat límite puede sustentar mayores niveles de biodiversidad que los ecosistemas adyacentes con mayor fragmentación del hábitat porque sirven como zonas de transición para condiciones ambientales superpuestas. [ 4 ] De esta manera, las especies de cada uno de estos dos ecosistemas separados pueden coexistir en la misma área general junto con especies que han desarrollado adaptaciones específicas al entorno del borde.

Biodiversidad

Las condiciones ambientales permiten que ciertas especies de plantas y animales colonicen los límites de los hábitats . Las plantas que colonizan los bordes del bosque tienden a ser intolerantes a la sombra . [ 5 ] Estas plantas también tienden a ser tolerantes a las condiciones secas , como los arbustos y las enredaderas . Los animales que colonizan tienden a ser aquellos que requieren dos o más hábitats, como los ciervos de cola blanca y los ciervos mulos , los alces , los conejos de cola de algodón , los arrendajos azules y los petirrojos . [ 6 ] Algunos animales viajan entre hábitats, mientras que las especies de borde (generalistas) están restringidas a los bordes. [ 7 ] Los parches más grandes tienen una mayor biodiversidad de especies nativas en comparación con los parches más pequeños. [ 8 ] El ancho del parche también influye en la diversidad: un parche de borde debe ser más pronunciado que solo un borde marcado para desarrollar gradientes de efectos de borde.

Los animales que se desplazan entre comunidades pueden crear corredores a lo largo de las fronteras, lo que a su vez aumenta la cantidad de luz que llega a las plantas a lo largo de estos corredores y promueve la producción primaria . A medida que llega más luz a las plantas, estas pueden crecer en mayor número y tamaño. El aumento de la producción primaria puede incrementar la cantidad de insectos herbívoros , seguidos por las aves que anidan, y así sucesivamente a lo largo de los niveles tróficos .

En el caso de bordes amplios y/o con vegetación excesiva, algunas especies pueden quedar restringidas a un lado del borde a pesar de tener la capacidad de habitar el otro. A veces, los efectos de borde dan lugar a condiciones abióticas y bióticas que disminuyen la variación natural y amenazan el ecosistema original. [ 9 ] Los efectos abióticos se refieren a cambios en las condiciones ambientales no vivas en los bordes, mientras que los efectos bióticos se refieren a cambios en los organismos vivos junto con sus interacciones. Un ejemplo de efectos de borde abióticos es el aumento de la temperatura y el viento, mientras que un ejemplo de efectos de borde bióticos es el aumento de la depredación y la competencia. También se observan efectos de borde perjudiciales en las condiciones físicas y químicas de las especies de borde. Por ejemplo, el fertilizante de un campo agrícola podría invadir un bosque limítrofe y contaminar el hábitat. [ 10 ] Los tres factores que afectan a los bordes se pueden resumir:

Los efectos de borde afectarán el comportamiento de los animales y la estabilidad de los ecosistemas a lo largo del tiempo. El entorno de borde puede ser adecuado para algunas especies, pero otras pueden sufrir un mayor riesgo de depredación y competencia. [ 2 ] Esto conlleva un cambio en la composición de especies, donde las especies más competitivas ( generalistas ) se vuelven más comunes que aquellas que requieren un nicho específico ( especialistas ). [ 4 ] Además, los hábitats de borde se ven afectados por una mayor variabilidad ambiental, lo que añade presiones adicionales a la biodiversidad de la zona. [ 3 ] La urbanización y las prácticas agrícolas aumentan la cantidad de bordes de hábitat creados por fragmentación. [ 13 ] Por lo tanto, las áreas con muchos bordes pueden perder diversidad y ver alterados sus procesos ecológicos . En consecuencia, comprender los mecanismos subyacentes es importante para desarrollar estrategias de conservación que ayuden a limitar los aspectos negativos de los efectos de borde y a preservar los hábitats naturales.

Tipos

La variabilidad del efecto de borde está influenciada por muchos factores, incluyendo las condiciones ambientales, las actividades humanas y la composición de los ecosistemas. En consecuencia, el grado en que los efectos de borde afectan las interacciones entre especies y la distribución de recursos varía. Por lo tanto, los ecólogos han definido varios tipos de efectos de borde para describir las diferentes características de los bordes de los hábitats o las zonas de transición. [ 14 ]

  • Inherente : Las características naturales estabilizan la ubicación de la frontera.
  • Inducidos : Las perturbaciones naturales transitorias (por ejemplo, incendios o inundaciones) o las actividades humanas someten las fronteras a cambios sucesionales con el tiempo.
  • Estrecho : Un hábitat termina abruptamente y comienza otro (por ejemplo, un campo agrícola).
  • Ecotono amplio : una gran distancia separa los límites de dos hábitats claramente definibles en función de sus condiciones físicas y vegetación, y entre ellos existe una amplia región de transición.
  • Intrincado : El borde es irregular o de forma no lineal.
  • Perforado : el borde tiene huecos que albergan otros hábitats.

La altura también puede crear bordes entre parches. [ 15 ]

Urbanización

La urbanización está provocando que los humanos fragmenten continuamente los paisajes, intensificando así los efectos de borde. Estos cambios en la ecología del paisaje están demostrando tener importantes consecuencias ecológicas. [ 13 ] Se ha observado que las especies generalistas , especialmente las invasoras , se benefician de este cambio en el paisaje, mientras que las especies especialistas se ven perjudicadas. [ 16 ] Por ejemplo, la diversidad alfa de aves intolerantes a los bordes en la selva tropical de Lacandona , México, está disminuyendo a medida que aumentan los efectos de borde. [ 17 ]

Efectos sobre la sucesión

Los efectos de borde también se aplican a la sucesión , influyendo en cómo se extiende la vegetación a lo largo del tiempo. [ 18 ] Diferentes especies se adaptan a los bordes o a las secciones centrales del hábitat, lo que resulta en una distribución variada. Los bordes también varían con la orientación: los bordes del norte o del sur reciben menos o más sol que el lado opuesto (dependiendo del hemisferio y del relieve convexo o cóncavo). [ 19 ] Otros factores como la intensidad de la luz, la composición del suelo y la duración de los períodos de crecimiento pueden afectar la composición y la estructura de la vegetación, lo que lleva a un área con un mayor efecto de borde. [ 20 ]

Efectos en los seres humanos

La actividad humana, como la construcción de carreteras, la tala de árboles y el desarrollo urbano, crea límites al fragmentar los hábitats. [ 21 ] A menudo, estos cambios son perjudiciales tanto para el tamaño del hábitat como para las especies. Algunos ejemplos de impactos humanos incluyen:

Ejemplos

Cuando los bordes dividen cualquier ecosistema natural y el área fuera del límite es un sistema perturbado o artificial, el ecosistema natural puede verse seriamente afectado a cierta distancia del borde. En 1971, Odum escribió: «La tendencia a una mayor variedad y diversidad en las intersecciones de las comunidades se conoce como efecto de borde ... Es de conocimiento común que la densidad de aves cantoras es mayor en fincas, campus y entornos similares... en comparación con extensiones de bosque uniforme». [ 22 ] En un bosque donde se ha talado el terreno adyacente, creando un límite abierto/bosque, la luz solar y el viento penetran en mayor medida, secando el interior del bosque cerca del borde y fomentando el crecimiento de especies oportunistas allí. La temperatura del aire, el déficit de presión de vapor , la humedad del suelo , la intensidad de la luz y los niveles de radiación fotosintéticamente activa (PAR) cambian en los bordes. [ 23 ]

selva amazónica

Un estudio estimó que la cantidad de área de la Cuenca Amazónica modificada por efectos de borde excedió el área que había sido deforestada. [ 24 ] "En estudios de fragmentos de bosque amazónico, los efectos microclimáticos fueron evidentes hasta 100 m (330 pies) dentro del bosque." [ 25 ] Cuanto más pequeño es el fragmento, más susceptible es a los incendios que se propagan desde campos cultivados cercanos. Los incendios forestales son más comunes cerca de los bordes debido a la mayor disponibilidad de luz que conduce a una mayor desecación y un mayor crecimiento del sotobosque . El aumento de la biomasa del sotobosque proporciona combustible que permite que los incendios de pastizales se propaguen a los bosques. El aumento de la frecuencia de incendios desde la década de 1990 se encuentra entre los efectos de borde que están transformando lentamente los bosques amazónicos. Los cambios en la temperatura, la humedad y los niveles de luz promueven la invasión de especies no forestales, incluidas las especies invasoras . El efecto general de estos procesos de fragmentación es que todos los fragmentos de bosque tienden a perder biodiversidad nativa dependiendo del tamaño y la forma del fragmento, el aislamiento de otras áreas forestales y la matriz forestal. [ 25 ]

América del norte

La cantidad de bordes forestales es ahora mucho mayor en Estados Unidos que cuando los europeos comenzaron a colonizar Norteamérica . Algunas especies se han beneficiado de este hecho, por ejemplo, el tordo cabecipardo , un parásito de cría que deposita sus huevos en los nidos de aves canoras que anidan en el bosque cerca del límite forestal. [ 26 ] Otro ejemplo de una especie que se beneficia de la proliferación de bordes forestales es la hiedra venenosa . [ 27 ]

Por el contrario, las libélulas se alimentan de mosquitos , pero tienen más dificultades que estos para sobrevivir en los alrededores de los asentamientos humanos. Por lo tanto, los senderos y las zonas de senderismo cercanas a los asentamientos humanos suelen tener más mosquitos que los bosques densos. Las gramíneas , los arándanos , los groselleros y los árboles que no toleran la sombra, como el abeto de Douglas, prosperan en los hábitats de transición.

En el caso de terrenos urbanizados yuxtapuestos a terrenos silvestres, a menudo surgen problemas con especies exóticas invasoras . Especies como el kudzu , la madreselva japonesa y el rosal multiflora han dañado los ecosistemas naturales. Afortunadamente, los espacios abiertos y los bordes proporcionan lugares para especies que prosperan donde hay más luz y vegetación cerca del suelo. Los ciervos y los alces [ 28 ] se benefician particularmente, ya que su dieta principal consiste en pastos y arbustos que se encuentran únicamente en los bordes de las áreas boscosas.

Definiciones alternativas del efecto de borde

El fenómeno de la mayor variedad de plantas y animales en la unión de comunidades ( ecotono ) también se denomina efecto de borde y se debe esencialmente a una gama localmente más amplia de condiciones ambientales adecuadas o nichos ecológicos.

Los efectos de borde en los ensayos biológicos se refieren a artefactos en los datos que son causados ​​por la posición de los pozos en una placa de cribado en lugar de un efecto biológico [ 29 ].

El efecto de borde en la microscopía electrónica de barrido es el fenómeno por el cual el número de electrones secundarios y/o retrodispersados ​​que escapan de la muestra y alcanzan el detector es mayor en un borde que en una superficie. El volumen de interacción se extiende mucho más allá de la superficie, pero los electrones secundarios solo pueden escapar cuando están cerca de ella (generalmente a unos 10  nm, aunque esto depende del material). Sin embargo, cuando el haz de electrones incide en un área cercana al borde, los electrones generados debajo de un punto de impacto cercano al borde, pero muy por debajo de la superficie, pueden escapar a través de la superficie vertical. [ 30 ]

Véase también

Referencias

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