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Teoría del Caos y “sorpresas”
biosféricas
John Cairns, Jr.
Profesor Emérito Distinguido de Biología Ambiental
Departamento de Ciencias Biológicas
Instituto Polítecnico y Universidad Estatal de Virginia
Blacksburg, Virginia 24061, EUA
Agosto 2011
Teoría del caos postula que sistemas
naturales no lineales, complejos, siguen leyes
universales pero son tan sensibles que
pequeños cambios iniciales pueden producir
resultados inesperados que parecerían por
azar.
 La biosfera es un sistema complejo, no lineal que funciona como entidad única, auto
regulada.1
 Pequeños cambios en la biosfera dan lugar a pasar por los puntos de inflexión que señalan
cambios irreversibles.
 Debido a que los cambios iniciales parecen pequeños, pueden ser tomados en cuenta o aún
desconocerse, completamente.
 El “efecto mariposa” postula que una pequeña diferencia en condiciones iniciales se
convierte en exponencialmente amplificadas en la biosfera y una diferencia grande en la
trayectoria puede resultar.
“Estamos literalmente en un mundo nuevo, un sitio
más extraño de lo que parecía algunos siglos antes,
más difícil de tener sentido, más riesgoso especular
acerca de, y vivir con la información que se está
volviendo más accesible y desconcertante al mismo
tiempo. Algunas veces parece que no hay más que
aprender, pero hay todo que debe ser aprendido.”1, p.x
 ¿Cual es la respuesta de la humanidad a este concepto de que la Tierra es ahora, “UN
NUEVO MUNDO”? Muchas personas niegan los cambios masivos que están ocurriendo y
atacan a los portadores de “malas nuevas” (i.e., científicos).
 “La teoría Gaia forza una perspectiva planetaria. Es theory forces a planetary perspective.
Es la salud de la tierra lo que importa, no la de algunas especies de organismos.”1, p. xvii
 “La salud de la Tierra es la más amenazada por el cambio en los ecosistemas naturales.”1,
p. xvii
El cambio en el pH del océano, de
débilmente alcalino a débilmente ácido es un
cambio “pequeño” que vale la pena revertir, ya
que los océanos cubren aproximadamente el
70% de la superficie de la tierra.
 La causa del cambio del pH en los océanos, emisiones de dióxido de carbono
generadas por el hombre, tiene un efecto prominente en Ártico, ya que el
dióxido de carbono es más soluble en agua fría.
 El pH “es probable que alcance niveles corrosivos en menos de 10 años.
Entonces el agua comenzará a disolver las conchas de mejillones y otras
mariscos y causará graves alteraciones de la cadena alimentaria.”2
 Acidificación adicional de los océanos del mundo deberá detenerse a través de
la reducción de emisiones invernaderos generadas por el hombre.
“Los arrecifes de coral del mundo podrían
desaparecer al 2050 a menos que acciones
urgentes sean emprendidas.”3
 Arrecifes de coral son “puntos calientes” ecológicos con formación de
especies únicas.
 Arrecifes de coral procesan gran cantidad de nutrientes y energía, pero ocupan
sólo un comparativamente pequeño espacio en los océanos del mundo.
 Multiples tensiones actúan en los arrecifes de coral  “calentamiento global,
acidificación oceánica por la contaminacióncon dióxido de carbono;
transporte marítimo, sobreexplotación de la pesca, desarrollo costal y
ausencia de escurrimientos agrícolas.”3
 “. . . Cientos de millones de personas dependen de [arrecifes de coral] para
vivir”, incluyendo alimentación y recreación.”3
“. . . Una gran disparidad [existe] en la
vulnerabilidad agrícola por el cambio climático
entre países en desarrollo y desarrollados.”4
 La disparidad se ha empeorado debido al exponencial crecimiento de la
población humana y sequías, inundaciones, y otras.
 Como indica la teoría del caos, pequeños cambios iniciales pueden producir
inesperados resultados que parecen por azar.
 Al enfrentar crisis múltiples, interactivas, desarrollo de políticas sobre los
escenarios de los peores casos es pridente, al menos hasta que modelos
predictivos basados en las crisis interactivas estén disponibles.
“La disminución de anfibios alrededor del mundo
han forzado a muchas especies al límite de la
extinción, lo cual es mucho más complejo y tienen
múltiples causas que aún no están completamente
extendidas.”5
 “Un enorme cambio ha ocurrido en los últimos 100 años, y los anfibios no están
evolucionando lo suficientemente rápido para conservarse.”6
 Anfibios son “uno de los grandes sobrevivientes de la Tierra – evolucionando por 400
millones de años.”5 Homo sapiens evolución desde hace 200,000 años.
 Si las ranas no pueden evolucionar lo suficientemente rápido, ¿cual es la oportunidad de
humanidad?
 Humanos deberán estar profundamente interesados cuando uno de los grandes
sobrevivientes están acercándose a la extinción.
“Tasas de extinción local de Pikas americanos se han
incrementado casi cinco veces en los últimos 10 años, y
la tasa a las cuales las especies sensibles al clima se
está moviendo hacia arriba por las laderas de las
montañas, se ha incrementado 11 veces desde el siglo
XX.”7
 Cuando los pikas alcanzar on la cima de la montaña, no tuvieron otro lugar adonde ir.
 Humanos tienen una situación similar – cuando el nivel del mar crezca, amenazando a las
islas de tierra baja (e.g., las Maldives) – ya que las naciones soberanas no están
dispuestas a acoger a los refugiados ambientales.
 “La contribución científica más novedosa es que al parecer los factores que impulsan el
proceso de extinción local fueron muy diferentes en el siglo XX que entre 19992008,…conocimiento de dinámica de la población pasada no siempre ayuda a los
investigadores a predecir cuando y porque las distribuciones cambian en el futuro. Esto
es, las reglas del “juego de la extinción” parecen estar cambiando.”7
¿Investigación científica podría ser capaz de
ofrecer mediciones para efectos que no
pueden ser medidos ahora, pero la información
científica será ignorada?8
 Modelos predictivos científicos pueden usarse para tomar medidas preventivas antes de
que el riesgo se convierta en una realidad.
 Información errónea no científica, presentada como verdad (de hecho) por grupos que
protegen sus interes especiales (lucro) probablemente dará lugar a catástrofes.
 Ignorar la información científica acerca del cambio climático global situará a la humanidad
en alto riesgo  un riesgo que podría ser sustancialmente reducido usando la
información científica.
 Ignorancia puede ser costosa.
“Donde inicia el caos, la ciencia clásica se detiene. El mundo ha
tenido físicos para indagar las leyes de la naturaleza, que ha padecido
una ignorancia especial acerca de desórdenes en la atmósfera, en la
turbulencia de los mares, en las fluctuaciones de las poblaciones de
vidas silvestre, en las oscilaciones del corazón y cerebro. El irregular
lado de la naturaleza, el lado errático y discontínuo – han sido
rompecabezas para la ciencia, o peor, monstruosidades.”9, p. 3
 Sistemas globales permanecerán como un enigma por muchas décadas, pero
la sobrevida de la humanidad requiere un entendimiento de como funcionan.
 Tales esfuerzos tomarán a los científicos fuera de lugar de sus “zonas de
comfort” de su especialidad.
 Exito requiere que el asalto sobre científicos y sus evidencias cesen.
Reconocimientos. Estoy en deuda con Darla Donald por la transcripción del borrador y
por la asistencia editorial en la preparación de la publicación y a Stefan Cairns por sus
comentarios al primer borrador.
Referencias
1 Lovelock,
J. 1988. The Ages of Gaia. W.W. Norton and Company, London, UK.
2McKie,
R. 2009. Arctic seas turn to acid, putting vital food chain at risk. The Guardian 4Oct
http://www.guardian.co.uk/world/2009/oct/04/arctic-seas-turn-to-acid.
3Zeitvogel,
K. 2011. World’s coral reefs could be gone by 2050: study. Inquirer.net
25Febhttp://newsinfo.inquirer.net/topstories/topstories/view/20110224-321891/Worlds-coral-reefscould-be-gone-by-2050study.
4Rosenzweig,
C. and M. L. Parry. 1994. Potential impact of climate change on world food supply.
Nature 367:133-138.
5ScienceDaily.
2011. Global catastrophic amphibian declines have multiple causes, no simple solution.
27Apr http://www.sciencedaily.com/releases/2011/04/110425153633.htm.
6Blaustein, A.
R. and J. M. Kiesecker. 2002. Complexity in conservation: lessons from the global
decline of amphibian populations. Ecology Letters 5:597-608.
7ScienceDaily.
2011. American pikas: contemporary climate change alters the pace and drivers of
extinction. 21Apr http://www.sciencedaily.com/releases/2011/04/110420081826.htm.
8Editorial
9Gleick,
2011. Into ignorance. Nature 471:265-266.
J. 1987. Chaos: Making a New Science. Viking Penguin Inc., New York, NY.