Gen Likens y Marten Scheffer, ecólogos de la previsión

Gen Likens y Marten Scheffer

Los investigadores obtienen el Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en Ecología y Biología de la Conservación por haber contribuido a mejorar la capacidad de la ciencia para analizar y prever los cambios "graduales, abruptos y potencialmente irreversibles" que provoca la contaminación en el medio ambiente.

El Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en la categoría de Ecología y Biología de la Conservación ha sido concedido en su novena edición a los ecólogos Gene Likens y Marten Scheffer, por contribuir de manera decisiva a lo que el jurado considera "uno de los principales desafíos" de esta disciplina científica: comprender e incluso predecir la reacción de los ecosistemas a las alteraciones provocadas por la actividad humana. El estadounidense Likens descubrió el impacto de la lluvia ácida en Estados Unidos, un fenómeno de graves consecuencias ambientales, y el holandés Scheffer demostró posteriormente que la acción humana puede desencadenar un colapso repentino de los ecosistemas, con efectos potencialmente irreversibles. El trabajo de ambos ecólogos sirve hoy de guía en la toma de decisiones para afrontar los riesgos de la contaminación, y ya se está aplicando para gestionar ecosistemas de forma segura, e incluso restaurarlos con éxito tras sufrir graves deterioros.

Como destaca el acta del jurado, trabajando de manera independiente Likens y Scheffer han contribuido a entender, y a hallar soluciones, para "los cambios graduales, abruptos y potencialmente irreversibles que se producen en los ecosistemas" como consecuencia de las emisiones contaminantes y otras amenazas ambientales. El trabajo de ambos investigadores "ha transformado nuestra comprensión de cómo las actividades humanas están cambiando la estructura y el funcionamiento de los ecosistemas naturales" y ha aportado "herramientas para la gestión ambiental".

El trabajo de Gene Likens (Indiana, 1935), catedrático del Instituto Cary de Estudios del Ecosistema, en Nueva York (EEUU), "ha sido instrumental en el desarrollo de políticas eficaces para reducir el problema de la lluvia ácida", señala el jurado. Su descubrimiento, publicado en 1974, dio lugar a la aprobación de leyes como la Clean Air Act Amendment, de 1990, "con gran impacto en la legislación ambiental y en la búsqueda de energías limpias".

Likens es además pionero en llevar a cabo estudios experimentales a largo plazo que cubren todo un ecosistema (por ejemplo, una cuenca hidrográfica) y realizan mediciones a lo largo de décadas (en vez de los dos o tres años que solía ser la duración estándar de muchas investigaciones). El descubrimiento de la lluvia ácida en Estados Unidos se produjo en 1963, y la investigación de Likens en la misma zona aún prosigue, lo que ha permitido comprobar que los efectos negativos del fenómeno son no solo importantes, sino también duraderos.

Fue, explica el propio Likens, un hallazgo del todo casual. Mientras él y su grupo investigaban los lagos de un bosque en New Hampshire (EEUU), detectaron una acidez cien veces superior a lo esperado en las muestras de agua de lluvia. "Fue una sorpresa. Desconocíamos las causas del problema, y también qué extensión estaba afectada", afirma. Tardaron casi una década en averiguar su relación con emisiones contaminantes, sobre todo procedentes de la quema de combustibles fósiles. Publicaron sus resultados en Science en 1974, donde alertaban de que los efectos reales del fenómeno eran todavía desconocidos. Se considera uno de los primeros descubrimientos científicos que han derivado en una legislación ambiental exitosa.

"La lluvia ácida es un grave problema ambiental que afecta al agua, al suelo, los bosques…", explica Likens. "En Estados Unidos ha habido una reducción muy sustancial en el principal compuesto que causa la lluvia ácida, y la acidez de la lluvia y la nieve se ha reducido en un 80%, pero la lluvia ácida ha estado cayendo durante muchos años, lo que ha hecho que los suelos sean mucho más sensibles a otros impactos".

Cambios abruptos y potencialmente irreversibles

La investigación de Marten Scheffer (Amsterdam, 1958), catedrático de la Universidad de Wageningen, en Holanda, ayuda a predecir el riesgo que corre un ecosistema de sufrir un cambio abrupto, y también a buscar la manera de evitarlo. Su trabajo que, como en el caso de Likens también versa sobre largas series temporales de datos, puede aplicarse a las consecuencias del cambio climático a escala global, y a fortalecer ecosistemas específicos ante esas consecuencias, como las marismas de Doñana y otros humedales.

Su primera aportación fue demostrar que efectivamente se dan estas fuertes transiciones en los ecosistemas, denominadas tipping points ('puntos de inflexión' y potencialmente 'de no retorno'). Antes del trabajo de Scheffer se postulaban como hipótesis teórica, pero no se había identificado ninguna. El investigador holandés halló la primera evidencia empírica de este fenómeno a principios de los años noventa en lagos poco profundos de varias regiones en Europa, cuyas aguas se habían vuelto turbias por el exceso de fertilizantes agrícolas. Scheffer demostró que reducir los contaminantes no bastaba para restaurarlos: el ecosistema deteriorado había alcanzado un nuevo punto de equilibrio, y era necesaria una "terapia de choque" -en sus propias palabras- consistente nada menos que en extraer los peces del lago. Ese abordaje sigue usándose hoy incluso en lagos grandes -con redes, explica Scheffer, de varios kilómetros de largo-, y es una estrategia radicalmente distinta de las ensayadas anteriormente.

Scheffer se siente "especialmente feliz" de la utilidad práctica de sus resultados, no solo para la recuperación de lagos, sino para otros ecosistemas donde puede haber tipping points, como los bosques tropicales y los arrecifes de coral. En concreto, su trabajo demuestra que en algunos casos es posible aprovechar determinados fenómenos naturales, como El Niño, para recuperar selvas deforestadas: la corriente aporta humedad, y su llegada es el mejor momento para retirar el ganado y tener éxito en la reforestación.

Uno de sus últimos trabajos, publicado en Science en 2015, aplica su modelo al ecosistema de Doñana, y da indicaciones sobre cómo fortalecer las marismas ante el cambio climático: el Parque Nacional está amenazado por varios tipping points; uno de ellos son las toxinas de cianobacterias, que aumentan cuando hay más residuos nitrogenados y fosforados de fertilizantes procedentes de los cultivos próximos de fresas y también cuando suben las temperaturas. Ante la perspectiva de más calor, la estrategia debería ser reducir el influjo de fertilizantes.

El paso siguiente de la investigación de Scheffer ha sido buscar indicadores que permitan saber si los ecosistemas están más o menos cerca de "un cambio catastrófico o potencialmente irreversible", explica el acta. Es una investigación en curso, sin conclusiones fácilmente aplicables aún, pero que podría acabar proporcionando un tipo de información predictiva también muy relevante para la gestión medioambiental.

"Lo que hacemos es tratar de determinar cuánto de lejos estamos de un tipping point", explica Scheffer. "En la práctica, eso te proporciona una medida de la capacidad de un ecosistema para recuperarse tras una perturbación".

Los investigadores son los quintos premiados de esta IX edición de los Premios Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento tras los meteorólogos Syukuro Manabe y James Hansen, galardonados en la categoría de Cambio Climático; el investigador en inteligencia artificial Geoffrey Hinton, en la categoría de Tecnologías de la Información y la Comunicación, los matemáticos David Cox y Bradley Efron, galardonados en Ciencias Básicas, y el biólogo Francisco Mojica y las bioquímicas Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna, premiados en Biomedicina. Estos galardones nacieron con los objetivos principales de impulsar la investigación científica, la difusión a la sociedad de la cultura científica y tecnológica, así como reconocimiento del talento y la excelencia en un amplio abanico de disciplinas, desde la ciencia a las humanidades y las artes. Durante los martes de febrero se irán conociendo el resto de galardonados en las siguientes categorías: Música Contemporánea, Economía, Finanzas y Gestión de Empresas y Cooperación al Desarrollo.