Estocasticidad ambiental

La estocasticidad ambiental es un concepto dentro de la dinámica de poblaciones que describe eventos ambientales aleatorios que resultan en variaciones del tamaño de la población. La fluctuación del tamaño de las poblaciones es resultado de cambios en las tasas de mortalidad y reproducción de los individuos en la población. ^{[ 1 ]}

La estocasticidad ambiental da lugar a fluctuaciones en el tamaño de las poblaciones, lo que aumenta el riesgo de extinción tanto para las poblaciones pequeñas como para las grandes, pero las poblaciones más pequeñas son, naturalmente, más vulnerables a la extinción.

La estocasticidad ambiental no puede detener ni cambiar la trayectoria de una población que tiende a la extinción; sin embargo, puede exacerbar o disminuir la vulnerabilidad de la población. Esto resulta en la aceleración o reducción de la tasa de extinción dependiendo de la intensidad de la estocasticidad. ^{[ 2 ]}

Existe una correlación negativa entre el tamaño de la población y la intensidad de la estocasticidad ambiental cuando la población está bajo efectos Allee débiles (es decir, una mayor intensidad de estocasticidad conlleva un menor tamaño de la población). ^{[ 2 ]} Esto resulta en poblaciones con alto riesgo de extinción. Por otro lado, para poblaciones bajo fuertes efectos Allee , el riesgo de extinción depende del tamaño inicial de la población. ^{[ 2 ]}

La estocasticidad ambiental posee mecanismos que pueden aumentar o disminuir el número de especies dentro de una comunidad.

Los eventos ambientales aleatorios pueden provocar perturbaciones en la población o el ecosistema que resultan en un efecto desestabilizador en el que hay un aumento en la fluctuación de la abundancia. ^{[ 3 ]} Esto disminuye la resiliencia de las especies y aumenta el riesgo de extinción, lo que lleva a una disminución en la riqueza de especies .

Por otro lado, las perturbaciones en la población o el ecosistema pueden igualar la aptitud media de diferentes especies. Este efecto neutralizador permite que las especies que antes eran inferiores aumenten su población y disminuyan su tasa de extinción. ^{[ 4 ]} La misma variación ambiental permite diferentes respuestas adaptativas de las especies a través del efecto de almacenamiento . ^{[ 4 ]} Ambos efectos conducen a un aumento en la riqueza de especies .

La tasa de crecimiento poblacional considerando únicamente la variación ambiental se puede describir con esta ecuación: ^{[ 5 ]}

${\displaystyle \lambda _{t}^{ES}={A_{t}n_{t} \over n_{t}}}$

Dónde:

${\displaystyle \lambda_{t}^{ES}}$= tasa de crecimiento que depende del estado del entorno

${\displaystyle A_{t}}$= matrices de proyectos anuales que dependen del estado del entorno

${\displaystyle n_{t}}$=número de población en las diferentes edades o etapas

En comparación con el modelo básico de crecimiento poblacional:

${\displaystyle \lambda ={N_{t+1} \over N}}$

A diferencia de la estocasticidad demográfica , los efectos de la estocasticidad ambiental son independientes del tamaño de la población. ^{[ 6 ]} Los cambios ambientales influyen en cada individuo a través del mismo mecanismo, lo que resulta en que toda la población se vea afectada positiva o negativamente de la misma manera. ^{[ 7 ]} La estocasticidad ambiental tiene una mayor influencia en el riesgo de extinción que la estocasticidad demográfica cuando las poblaciones son suficientemente grandes. ^{[ 8 ]}

Los eventos ambientales estocásticos pueden consistir en modificaciones de factores abióticos o bióticos . Algunos ejemplos incluyen, entre otros, cambios de temperatura, inundaciones, sequías, olas de calor, erosión del suelo , enfermedades, depredación y disponibilidad de alimentos.

Por ejemplo, en entornos donde las poblaciones no sufren la depredación de grandes carnívoros, las poblaciones de alces y ciervos rojos tienen una tasa de mortalidad neonatal más alta en verano que durante el invierno. ^{[ 9 ]}

Como otro ejemplo, una mayor variabilidad en las precipitaciones anuales combinada con años significativos de sequía resultó en una menor viabilidad de la población de asnos salvajes asiáticos . ^{[ 10 ]}