ECOLOGÍA DEL PAISAJE HOY

13.02.2018

2018: Año Internacional de la Biología Matemática

Dr. Pedro Joaquín Gutiérrez-Yurrita

 

Siempre he inculcado a mis alumnos, compañeros de trabajo y amigos la pasión por las matemáticas porque, aunque yo diste mucho de ser matemático y de entenderlas bien, sí valoro su importancia en el desarrollo de la ecología. En los ensayos de 1623 (il saggiatore) atribuidos a Galileo, este astrónomo y genial hombre, precursor de la ciencia como la entendemos hoy, argumentó que «el libro de la naturaleza fue escrito en términos matemáticos y tan sólo podría ser descifrado por aquellos que conozcan matemática». Cierto es que habla de una matemática muy apegada a la geometría perfecta (círculos, pirámides, cuadrados, por ejemplo) pero, también, es verdad que no desconocía otro tipo de alfabeto matemático para entender cómo funciona el Universo, como él argumentaba en su ensayo. Y bien, salvando las distancias entre el concepto de lenguaje matemático galileano y el actual, sería imposible comprender el funcionamiento de un ecosistema sin él.

 

A la ecología, la hemos definido en muchas ocasiones como el estudio de la abundancia, distribución e intercambio de información de y entre los seres vivos, que equivale a decir -de forma más precisa- que la ecología es el estudio de la naturaleza de este planeta, para diferenciar de la naturaleza del Universo de la que habla Galileo. Bajo esta perspectiva, necesitamos cuantificar cada proceso que se realiza al interior de un ecosistema, medir y validar las rutas de transmisión de la información entre cada individuo y entre sistemas; pero también necesitamos hacer cuentas de aspectos más burdos, por decirlo así, sobre cuántos individuos y cuántas poblaciones diferentes hay y pueden coexistir en un espacio determinado al mismo tiempo o en una progresión ecológica circanual, por ejemplo.

 

Una vieja canción del tipo musical Estilo, de la Argentina de finales del S. XIX y principios del S. XX dice una gran verdad: «Muda la vana esperanza / muda todo lo profundo / de modo que en este mundo todo presenta mudanza… muda el clima de los años / muda el agua desde antaño por su vertiente menuda…». Una actualización chilena, muy famosa, de este poema lírico, dice: «Cambia, todo cambia…Cambia el sol en su carrera / Cuando la noche subsiste / Cambia la planta y se viste / De verde en la primavera…». Bajo esta filosofía de vida, que los ecosistemas cambien no es extraño. Entonces, lo que hay que computar es cómo cambian, cuánto cambian, si hay una dirección del cambio o si es aleatorio el proceso de cambio ecosistémico; si hay fuerzas que atraigan los cambios y si esos atrayentes pueden modificarse por acciones humanas y cuantificarse mediante geometría fractal; si la evolución es teleológica y si puede modificarse por el comportamiento social, la evolución humana… muchas otras cosas más; porque, «que yo cambie, tampoco es extraño».

 

Sin embargo, la naturaleza de este planeta también tiene una Caja B, a manera de cuentas secundarias; unas cuentas de una ecología encriptada por las actividades económicas de la humanidad, bautizadas hace 25 años como Las cuentas de la Tierra (Frances Cairncross). Son unas cuentas desarrolladas por la incipiente economía ambiental en un mundo, en el cual se creía que eran irreconciliables la economía y el desarrollo con la ecología y la conservación biológica.

 

Volviendo al tema, la ecología siempre ha estado unida a las matemáticas. El alfabeto de las matemáticas es el que nos enseña a leer el libro del mundo, como se dijo desde tiempos helénicos. Un libro que, aún hoy, es incomprensible para nosotros porque aunque mucho hayamos mejorado en biología, ecología, física, química, sociología, economía y matemáticas, siguen estando ocultas muchas de sus cuentas; es un mundo de sistemas imbricados unos con otros en un gran holón complejo. Incluso, si se me permite llevar a un límite la hipótesis galileana, es probable que ni conociendo el alfabeto, palabras y frases enteras, al leer el libro del mundo lo comprendamos. Es probable, también, que las cuentas de la Tierra sean incorrectas en muchos aspectos y estamos sobrevalorando nuestra influencia en el planeta… pero como lo que es posible para una lado, también lo es para el otro, tal vez nuestro impacto sea mucho mayor de lo que creemos.

 

2018 ha sido declarado como Año Internacional de la Biología Matemática por las dos sociedades científicas en matemáticas más relevantes del planeta: European Mathematical Society y European Society for Mathematical and Theoretical Biology. El objetivo fundamental es «señalar el incremento y la importancia de las aplicaciones de las matemáticas a la biología y a las ciencias de la vida». Con cursos, talleres, conferencias y muchos medios de comunicación masiva desean mostrar la doble interacción entre matemáticas y biología. Por un lado, la aplicación de las matemáticas ha ayudado a que la ecología sea más objetiva -análisis estadísticos- y más precisa es sus predicciones -modelos dinámicos caóticos-, por ejemplo; y por otro lado, la ecología ha proporcionado retos muy complejos a los matemáticos como la inteligencia artificial, la aplicación de ecuaciones en derivadas parciales sobre la metástasis y el cáncer, la aplicación de la teoría de juegos para la expansión de las pandemias y, la teoría de grafos aplicada al funcionamiento ecológico y patrones de la naturaleza.

 

Las ciencias del paisaje también han cambiado mucho en la última década debido a la interacción con las matemáticas. No se entiende el estudio fisionómico de un paisaje sin un modelo matemático de las perturbaciones; modelo que necesariamente incluye la teoría de redes para resolver las complejas relaciones inherentes de un paisaje. Pero no todo debe ser complejo, también los métodos cuantitativos simples de la matemática aplicada benefician a la descripción objetiva de un paisaje, creando índices e indicadores que luego pueden ayudarnos a comparar distintos paisajes o el mismo paisaje en diversos tiempos, con diferentes usos y nuevas relaciones entre elementos naturales y la humanidad. En todo caso, ya era hora de que se celebrara el año de la Biología Matemática.

 

 

 

 

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