Montañas: cómo se definen y su importancia para la biodiversidad y la humanidad

Jorge Antonio Gómez Díaz jorggomez@uv.mx

Universidad Veracruzana, México

Fabricio Villalobos fabricio.villalobos@inecol.mx

Instituto de Ecología, A. C., México

Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivar 4.0 Internacional.

Las montañas han capturado nuestra atención desde que tenemos registro de conocimiento. Por diversas razones, que van desde el asombro y la curiosidad hasta los beneficios y ventajas que ofrecen en comparación con tierras bajas, hemos estado interesados como humanidad en conocer y aprender acerca de lo que sucede en ellas y cómo podemos usar eso para nuestro bienestar. En este artículo queremos poner al alcance de los lectores una definición actual y objetiva de lo que es una montaña, así como informarles de manera simple acerca de su importancia biológica como guardianas de la biodiversidad y proveedoras de servicios ecosistémicos que nos benefician a todos.

Aunque la respuesta a esta pregunta podría parecer obvia, en realidad es difícil ofrecer una definición científica de lo que es (Körner et al., 2011). Por ejemplo, la Real Academia Española (2017) define el término montaña como “gran elevación natural del terreno”. Otra definición la encontramos en Wikipedia (2016), donde se describe como “una eminencia topográfica (elevación natural de terreno) superior a 700 m respecto a su base”. Sin embargo, no toda elevación de terreno es una montaña, ya que existen planicies como la Mesa del Centro o altiplano mexicano de alrededor de 2 000 m de elevación o las vastas planicies en Asia Central a más de 3 000 m de altitud. Aunado a esto, el clima tampoco es un factor que defina a las montañas, dado que cualquier categoría fría podría incluir a las tierras bajas árticas o antárticas, mientras que las montañas tropicales oscilan desde selvas ecuatoriales cálidas hasta condiciones de vida árticas cerca de sus cumbres (Körner et al., 2011).

Dado que la única característica en común de las montañas es lo escarpado del terreno (ángulo de pendiente respecto a la horizontal), ésta es la unidad científica para definir a las montañas alrededor del planeta. Esta unidad, llamada escabrosidad, es definida como la diferencia de elevación máxima entre sitios vecinos. Debido a que lo escarpado del terreno es una característica de cada pendiente específica, el Portal de la Evaluación Global de la Biodiversidad de las Montañas (GMBA por sus siglas en inglés) adoptó el concepto como un subrogado simple y pragmático para definir a las montañas de todo el mundo (Spehn y Körner, 2005). Los cálculos se basan en el modelo de elevación digital (DEM por sus siglas en inglés) disponible por la base de datos WorldClim (Hijmans et al., 2005). Este DEM está representado por una cuadrícula (raster) de 30 segundos de resolución (aproximadamente ~1 km en el ecuador). La elevación de cada celda focal en esa cuadrícula se comparó con la elevación de sus ocho celdas vecinas. Si la diferencia entre la más baja y la más alta de estas nueve celdas supera los 200 m, la celda focal se asigna como “escabrosa”, es decir, perteneciente al terreno de una montaña (Körner et al., 2011).

Las montañas se agrupan en cordilleras o sierras y cubren en total un 12% de la superficie terrestre (Körner et al., 2017). En diferentes continentes del planeta, las montañas pueden cubrir desde una pequeña porción del territorio hasta casi la mitad de su territorio. Por ejemplo, en Oceanía cubren 43%, 20% de Asia, 17% de Norteamérica, 12% de Sudamérica, 9% de Europa y 2% África (Körner et al., 2017).

Las montañas son importantes, en particular, para la humanidad y, en general, para la biodiversidad por diferentes razones. La población mundial que habita en regiones montañosas conforma un 10%. Además, todos los ríos mayores nacen en áreas montañosas y más de la mitad de la humanidad depende del agua que brota de ellas (Körner, 2007). También, la mitad de los 36 sitios prioritarios de biodiversidad del planeta definidos por Myers et al. (2000) como zonas de elevada biodiversidad, endemismo y pérdida de hábitat (los famosos hotspots) se encuentra en montañas. La vegetación de montaña provee de comida, fibras y forraje, atrae turistas y a menudo alberga sitios de patrimonio cultural y paisajes de excepcional belleza (Körner et al., 2017). Aunado a lo anterior, las montañas sirven a los ecólogos como laboratorios naturales para realizar numerosos estudios de diversa índole.

El límite del bosque es la frontera biogeográfica más prominente en las montañas. Está “línea” es el límite altitudinal hasta donde los árboles pueden crecer (a menudo se le llama también línea de árboles). Asimismo, representa un límite de forma de vida que restringe el crecimiento de árboles sin importar a que especie se refiera. Debido a que una gran variedad de factores ambientales locales puede modificar la distribución forestal de alta elevación (e. g. sequía, fuego, avalanchas y uso de la tierra), la temperatura media en la estación de crecimiento (6.7 ± 0.8 °C) se utiliza como el límite superior de bosque por convención a escala global. El límite de bosque climático representa la mejor referencia biológica contra el cual se pueden definir otros cinturones de elevación en las montañas, que convierte a esta línea en una referencia ideal para otras zonas bioclimáticas (Becker et al., 2007; Paulsen y Körner, 2014).

Para lograr una comparación global de la biota de montañas es necesario dividirlas en bandas correspondientes a diferentes altitudes. Estas bandas altitudinales tienen que ser convertidas en bandas climáticas que tomen en cuenta el aumento de temperatura cuando uno se acerca al ecuador (Körner et al., 2011). Las montañas están divididas en siete zonas de vida térmica (bandas térmicas) definidas únicamente por la temperatura y, por tanto, el cambio latitudinal en la elevación de áreas térmicamente similares (Körner et al., 2011). Estas bandas, de abajo hacia arriba, son: a) sin congelación, b) cálida, c) montaña baja, d) montaña alta, e) alpina baja, f) alpina alta y g) nival (cuadro 1) (Körner et al., 2017; Körner et al., 2011). Tres de estas bandas están por encima del límite de bosque (nival, alpino alta y baja) y las demás por debajo de este límite.

CUADRO 1
El área global de las bandas bioclimáticas de montaña para terrenos accidentados

Fuente: Körner et al., 2011. Nota: *La parte del año durante la cual la lluvia y la temperatura permiten que las plantas crezcan.

Las montañas albergan al menos un tercio de la diversidad de especies terrestres en el mundo (Körner, 2007). En las regiones montañosas de los trópicos podemos encontrar todas las zonas de vida del planeta agrupadas en un rango de 10 km de distancia, razón por cual la mayoría de los sitios prioritarios de biodiversidad se encuentra en las montañas tropicales. Una breve excursión de un bosque tropical húmedo medio-montano a la cima de un glaciar andino alto corresponde a un viaje a baja elevación a través de zonas climáticas de quizás 7 000 km en distancia latitudinal (e. g. de Centroamérica al norte de Alaska) (gráfica 1) (Körner, 2000).

GRÁFICA 1
Diferentes zonas climáticas y tipos de vegetación encontradas a lo largo de gradientes altitudinales y latitudinales
Fuente: elaboración propia.

De hecho, a escala global, la verdadera flora alpina (arriba de la línea de árboles) cubre 3% del área terrestre con vegetación; por lo tanto, es relativamente rica en especies (Körner, 2000). Adicionalmente, por el aislamiento geográfico bajo el cual los ecosistemas montanos han evolucionado, estos biomas también albergan un gran número de especies endémicas de prácticamente todos los grupos biológicos (aquellas restrictas en exclusivo a una región geográfica particular) (Steinbauer et al., 2016). Algunas causas que propician el gran número de especies en las montañas son los cambios en la superficie de la tierra, las tendencias climáticas relacionadas con la altitud, los rápidos cambios en condiciones climáticas con la elevación a través de distancias geográficas muy cortas y por las fuertes condiciones de vida contrastantes que varían con la exposición y la topografía (Körner et al., 2017).

La amplia variedad de especies de plantas observadas en las montañas es particularmente importante porque la diversidad de vegetación ayuda en la preservación de los suelos en pendientes pronunciadas que contribuye a la protección de los paisajes naturales y poblaciones humanas contra peligros naturales y el impacto de eventos extremos (Körner et al., 2017; Williams-Linera et al., 2002). Además de la gran riqueza biológica y la biodiversidad, las pendientes que llegan hasta el cinturón alpino sin árboles son fuentes primarias de avalanchas, deslizamientos de tierra y otros peligros que hacen crucial la función de protección de los bosques de alta elevación (Becker et al., 2007). Muchos de los servicios provistos por los ecosistemas montanos, como la protección de pendientes por la cobertura vegetal y la productividad de bosques y agroecosistemas, son impulsados por los íntimos vínculos entre las plantas, los suelos y la biota del suelo asociada.

Algunas especies clave en la fauna del suelo (e. g. lombrices), a menudo llamadas “ingenieros de los ecosistemas”, impulsan la estructura del suelo y su hidrología en las capas superiores. Además, este tipo de especies disminuyen su abundancia y actividad a medida que aumenta la altitud (Becker et al., 2007). Por este motivo, muchas regiones montañosas son ricas en concentraciones de nutrientes, pero a su vez son extremadamente frágiles y se erosionan fácilmente si la vegetación es perturbada (Becker et al., 2007).

De acuerdo con la GMBA, en México existen once regiones montañosas que representan 23% del territorio nacional, con 10% de la población humana total viviendo en ellas. Estas regiones son (de mayor a menor altitud) las siguientes: Eje Volcánico Transversal (elevación máxima 5 469 m), Sierra Madre de Chiapas (4 092 m), Sierra Madre del Sur (3 661 m), Sierra Madre Oriental (3 643 m), Sierra Madre Occidental (3 269 m), Altiplano de Mexico (2 849 m), Sierra de San Pedro Mártir (2 838 m), Península de Baja California (2 020 m), Sierra de Juárez (1 904 m), montañas de los Tuxtlas (1 577 m) y Sierra de Tamaulipas (1 308 m). En la mayoría de estas regiones existen ecosistemas en buen estado de conservación y que se encuentran protegidos por la presencia de Áreas Naturales Protegidas (mapa 1).

La importancia para México de estas regiones montañosas radica en los múltiples servicios ambientales que proveen, los cuales pueden ser de apoyo (dispersión y reciclaje de nutrientes, producción primaria, hábitat de especies, etc.), de aprovisionamiento (alimentos, agua, farmacéuticos, etc.), de regulación (captura y almacenamiento de carbono, polinización de cultivos, purificación de agua y aire, etc.) y culturales (inspiración cultural, intelectual y espiritual, experiencias de recreación, descubrimiento científico, etc.) (Becker et al., 2007; Bendix et al., 2013; Gerold, Schawe y Bach, 2008; Grau y Aide, 2008; Homeier et al., 2013; Payne et al., 2017; Spehn & Körner, 2005; Williams-Linera et al., 2002). Además, las cuencas hidrológicas más importantes y que proveen de agua a la mayoría de las ciudades del país nacen en las zonas montañosas. Asimismo, las montañas han servido como zonas de refugio no sólo para la biodiversidad sino también para las numerosas culturas, lenguas y cosmovisiones que aún existen en nuestro país (Aguirre Beltrán, 1991).

MAPA 1
Ubicación de las regiones montañosas de México
Fuente: elaboración propia con base en datos de Spehn y Körner, 2005.

Debido a sus transformaciones climáticas abruptas, las montañas también son centinelas del cambio en un mundo con un calentamiento acelerado y por lo tanto ofrecen “experimentos naturales” únicos para estudiar los mecanismos que conducen el origen y mantenimiento de la biodiversidad (Körner et al., 2017).

Los ecosistemas de montañas han servido de refugio para organismos y se predice que también proveerán protección a la flora y fauna ante el cambio climático (Colwell et al., 2008; McCain y Colwell, 2011). Esta es otra razón por la cual los ecosistemas de montaña representan áreas de conservación prioritaria (Körner et al., 2017).

La biota de montañas responderá al cambio climático en varias formas. En la literatura científica hay un consenso de que el cambio climático empujará a las especies hacia elevaciones superiores a las que se encuentran actualmente. Por ejemplo, el monitoreo por diez años en algunas cumbres de los Alpes ha revelado una dinámica compleja en las comunidades, con una ganancia reciente en especies pioneras de la zona de pastizales alpinos y una inexplicable pérdida de otras especies bien adaptadas a climas fríos. En general, en esas cumbres han sido encontradas más especies pioneras de vegetación que hace 40-100 años. Uno de los riesgos obvios es la pérdida de especies en montañas que no son lo suficientemente altas para ofrecer rutas de escapes en el caso de desplazamientos hacia arriba de especies menos adaptadas al frío (Becker et al., 2007).

Otros ejemplos de desplazamiento de especies hacia arriba en la montaña han sido documentados para mariposas, plantas y vertebrados. En el caso de México, por ejemplo, recientemente se documentó la presencia de una especie de ave (Aramides axilaris) típica de zonas costeras y tierras bajas en altitudes más elevadas (834 msnm), lo cual muestra un desplazamiento en su distribución hacia zonas más altas (García-Grajales et al., 2016). En general, las predicciones sugieren una reducción acentuada de las distribuciones geográficas para muchas especies y posibles extinciones locales de algunas otras de altísima elevación. Sin embargo, nuestro conocimiento es todavía insuficiente para predecir lo que ocurrirá por efecto del cambio climático para la mayoría de las especies de una manera espacialmente explícita (Becker et al., 2007).

En México, por fortuna, la mayoría de las ciudades tiene cerca una montaña. Es importante reconocer a las montañas como sitios prioritarios para la conservación debido a los múltiples beneficios que proveen a la humanidad. Desafortunadamente, muchas de las montañas en el mundo y en México se encuentran bajo diferentes amenazas como la deforestación, fragmentación de ecosistemas, degradación de suelos, erosión y minería. Esto puede poner en riesgo no sólo la supervivencia de las especies que habitan en ellas, sino a la mayor parte de la humanidad debido a la fuerte dependencia que existe entre ésta y las montañas.

¡Por esto es importante conocer, disfrutar y cuidar a las montañas como importantes guardianas de la biodiversidad!

https://cienciaergosum.uaemex.mx/article/view/10623 (html)