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11 UNIVERSITAS SCIENTIARUM Revista de la Facultad de Ciencias Edición especial II, Vol. 12, 11-24 HERRAMIENTAS PARA ABORDAR LA RESTAURACIÓN ECOLÓGICA DE `REAS DISTURBADAS EN COLOMBIA J. I. Barrera-Cataño, C. Valdés-López Unidad de Ecología y Sistemática (UNESIS) Departamento de Biología, Facultad de Ciencias, Pontificia Universidad Javeriana. Carrera 7ª No. 43-82, Bogotá, Colombia [email protected] [email protected] RESUMEN Este artículo presenta una revisión sobre los temas de la ecología de la restauración, la restauración ecológica de áreas disturbadas y la aplicación de dichos conceptos para abordar la restauración ecológica de los ecosistemas disturbados, en especial los terrestres. Los Andes colombianos comprenden diversos ecosistemas que se encuentran fuertemente sometidos a la presión antrópica por tratarse de la región más altamente poblada del país. En consecuencia, la coloniza- ción y establecimiento del hombre en la montaña genera una gran cantidad de disturbios que han dado origen a un variado y numeroso repertorio de áreas disturbadas, entre las que sobresalen bosques frag- mentados, parches con ausencia de vegetación, áreas construidas, áreas cultivadas y pastoreadas, áreas con procesos erosivos, ríos y quebradas con disminución de caudales, suelos y cuerpos de agua contami- nados, entre otros. La restauración ecológica de las áreas alteradas obliga al diseño e implementación de tácticas y técnicas de restauración basadas en conceptos claros y aplicables de la ecología, de tal modo que contribuyan, con el tiempo, a desarrollar una estrategia de restauración que responda al restablecimiento de ambientes degra- dados y garantice su sostenibilidad. Para abordar la restauración ecológica es necesario considerar los niveles de complejidad con un enfoque jerárquico supraorganísmico que involucre escalas espaciales y temporales del área disturbada; las etapas a considerar comprenden: a) definición del objetivo del proyecto, b) caracterización del área disturbada, c) implementación de las técnicas y procedimientos más adecuados y d) la definición de las variables para realizar el seguimiento. Palabras clave: ecología de la restauración, restauración ecológica, tensión, disturbio, perturbación. ABSTRACT This paper is a revision about different topics related to restoration ecology, ecological restoration of disturbed areas, and application of concepts to carry out the ecological restoration of disturbed ecosystems, especially in high mountain ecosystems.

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Enero-junio de 2007UNIVERSITAS SCIENTIARUMRevista de la Facultad de Ciencias

Edición especial II, Vol. 12, 11-24

HERRAMIENTAS PARA ABORDAR LA RESTAURACIÓNECOLÓGICA DE ÁREAS DISTURBADAS EN COLOMBIA

J. I. Barrera-Cataño, C. Valdés-López

Unidad de Ecología y Sistemática (UNESIS)

Departamento de Biología, Facultad de Ciencias,

Pontificia Universidad Javeriana. Carrera 7ª No. 43-82, Bogotá,

Colombia [email protected] [email protected]

RESUMEN

Este artículo presenta una revisión sobre los temas de la ecología de la restauración, la restauraciónecológica de áreas disturbadas y la aplicación de dichos conceptos para abordar la restauración ecológicade los ecosistemas disturbados, en especial los terrestres.

Los Andes colombianos comprenden diversos ecosistemas que se encuentran fuertemente sometidos a lapresión antrópica por tratarse de la región más altamente poblada del país. En consecuencia, la coloniza-ción y establecimiento del hombre en la montaña genera una gran cantidad de disturbios que han dadoorigen a un variado y numeroso repertorio de áreas disturbadas, entre las que sobresalen bosques frag-mentados, parches con ausencia de vegetación, áreas construidas, áreas cultivadas y pastoreadas, áreascon procesos erosivos, ríos y quebradas con disminución de caudales, suelos y cuerpos de agua contami-nados, entre otros.

La restauración ecológica de las áreas alteradas obliga al diseño e implementación de tácticas y técnicas derestauración basadas en conceptos claros y aplicables de la ecología, de tal modo que contribuyan, con eltiempo, a desarrollar una estrategia de restauración que responda al restablecimiento de ambientes degra-dados y garantice su sostenibilidad.

Para abordar la restauración ecológica es necesario considerar los niveles de complejidad con un enfoquejerárquico supraorganísmico que involucre escalas espaciales y temporales del área disturbada; las etapasa considerar comprenden: a) definición del objetivo del proyecto, b) caracterización del área disturbada,c) implementación de las técnicas y procedimientos más adecuados y d) la definición de las variables pararealizar el seguimiento.

Palabras clave: ecología de la restauración, restauración ecológica, tensión, disturbio, perturbación.

ABSTRACT

This paper is a revision about different topics related to restoration ecology, ecological restoration ofdisturbed areas, and application of concepts to carry out the ecological restoration of disturbed ecosystems,especially in high mountain ecosystems.

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INTRODUCCIÓN

La restauración ecológica de áreasdisturbadas es un tema de mucha actuali-dad y al mismo tiempo uno de los más com-plejos de abordar, debido a vacíos en elconocimiento sobre las poblaciones, co-munidades, ecosistemas y paisajes natura-les. Otros componentes adicionalesfundamentales están representados en losocial, político y económico, en la medidaque constituyen fuerzas responsables dealteración y profunda transformación delos ecosistemas.

En el mundo, los temas de la restauraciónecológica y ecología de la restauración co-menzaron a ser desarrollados a finales dela década de los ochenta del siglo XX porinvestigadores como Jordan, Cairns,Bradshaw y Harper; pero su desarrollo másimportante fue dado, durante la década delos noventa con el nacimiento de la Socie-dad de Ecología de la Restauración (SER),y con ella la aparición de dos importantesrevistas: Restoration Ecology y EcologicalRestoration, cada una con objetivos muydiferentes: mientras la primera está dedi-cada a publicar los resultados de las inves-tigaciones realizadas sobre el tema, lasegunda tiene como objetivo mostrar to-

das las experiencias prácticas y los méto-dos propuestos.

En Colombia el tema de la restauraciónecológica ha sido trabajado desde media-dos de la década de los noventa del siglopasado y es la Fundación Bachaquerosquien da los primeros pasos, pero es a fina-les de esa década y principios de este sigloque el tema se empieza a poner de moda,promovido mediante cursos y seminariosorganizados por diferentes instituciones,como la Fundación Restauración deEcosistemas Tropicales (FRET), el Minis-terio del Medio Ambiente, el DAMA, el Jar-dín Botánico, la Universidad Nacional(Departamento de Biología) y la PontificiaUniversidad Javeriana (Departamento deBiología - Escuela de RestauraciónEcológica).

Pese a que hoy se han incrementado losescenarios para discutir las bondades deltema y se han escrito algunos documentos,todavía existe bastante confusión entre lostécnicos sobre su objetivo y sobre todo decómo abordarla, cuando de restaurar áreasse trata.

La responsabilidad que tienen los investi-gadores y los técnicos especialistas en el

Colombian Andes comprises various ecosystems that are seriously exposed to human activities becausethis is the most populated area in the country. As a consequence, these mountains present a wide range ofdisturbed areas, such as fragmented forests, derelict lands, urban centres, cultivated areas and grazedareas, areas experiencing erosive processes, rivers and streams with reduced water flow rates, andcontaminated soils and water bodies, amongst others.

Restoration of these areas would require designing and implementing techniques based on applicableconcepts from Ecology, in order to develop an effective restoration strategy to assist the recovery ofdegraded environments and ensures their sustainability.

Initiatives on ecological restoration require considering complexity levels. That means a hierarchicalsupraorganismic approach involving spatial and temporal scales of the disturbed area. Stages to beconsidered are: a) defining the objective of the project, b) diagnosis of disturbed area, c) implementingthe most appropriate techniques and procedures, and d) defining variables to monitor.

Key words: ecological restoration, disturbance, restoration ecology, stress, perturbation.

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desarrollo del tema y el montaje de las prác-ticas de restauración ecológica es muy gran-de. Se debe evitar a toda costa que un tematan complejo y de tanta relevancia para elfuturo del país sea asumido por quienes notienen en consideración que es unecosistema, como es su composición y sufuncionamiento y, sobre todo, que es unecosistema alterado y cómo podría resta-blecerse.

El presente artículo pretende colocar a dis-posición de los técnicos (biólogos,ecólogos, manejadores del medio ambien-te, ingenieros, arquitectos y sociólogos) al-gunos de los conceptos claves que sonutilizados en el abordaje de la restauraciónecológica, así como dar herramientas parael desarrollo de la investigación pura y apli-cada, y los montajes de prácticas de restau-ración propiamente dicha.

Ecología de la restauración yrestauración ecológica

Para hablar del nuevo concepto o tema dela “Ecología de la restauración” es funda-mental recordar que se entiende porecología en el contexto de las ciencias pu-ras y específicamente de la biología. Deacuerdo con Stiling (1996) y Chapman &Reiss (2001) es definida como “la cienciaque estudia los organismos vivos, susinteracciones y las interacciones con elentorno”. Por su parte la ecología de la res-tauración toma los conceptos de la ecologíabásica y los provee de manera clara a lostécnicos de la restauración, junto con losmodelos, herramientas y métodos(Bradshaw, 1993; Cairns Jr., 1993; Clewell,1993; SER, 2004). En conclusión, laecología de la restauración puede ser defi-nida como la rama de la ecología que estu-dia las áreas disturbadas en proceso derestablecimiento de manera natural o asis-tida.

Por su parte, se ha considerado a la “Res-tauración ecológica” como:

“el proceso de asistir el recubrimien-to de un ecosistema que ha sido de-gradado, dañado o destruido. En larestauración ecológica se tienecomo objetivo el restablecimientode la función y la estructura de lasáreas que han sido disturbadas, uti-lizando como referencia losecosistemas predisturbio” (NationalResearch Council, 1992; SER2004).

Para fortalecimiento de la ecología de larestauración en nuestro país se hace nece-sario implementar experimentos que ayu-den a entender cómo se ensamblan yfuncionan los componentes de loscompartimentos de los ecosistemas y, engeneral, del ecosistema en proceso de res-tablecimiento. En este sentido, cuando sedesarrolla un proyecto de investigación esindispensable considerar los niveles jerár-quicos supraorganísmicos, (especie, pobla-ción, comunidad, ecosistema, paisaje ybioma) y la escala espacial y temporal. Anivel espacial pueden presentarse eventosque suceden en áreas pequeñas (hasta unahectárea) y en áreas grandes (mayores de10 hectáreas), mientras que a nivel tempo-ral existen eventos que pueden presentarseen fracciones de segundos, días, meses,años, siglos y milenios.

A continuación se plantean algunas de lasvariables que pueden ser consideradas encada uno de los niveles jerárquicos cuandose aborda un proyecto de restauración(Hobbs & Norton 1996; SER 2004):

a) Especie: Formas de reproducción, ci-clo de vida, distribución, función en elecosistema, estado fenológico, reque-rimientos básicos para su desarrollo.

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b) Poblaciones: Estructura de la población(hembras, machos, juveniles, adultos,tasa de migración, tasa de reproduccióny época de reproducción, entre otros).

c) Comunidades: Estructura (la riqueza deespecies, diversidad, tamaño de las po-blaciones, cobertura y su distribuciónvertical y horizontal), función (el niveltrófico de la especie, biomasa, produc-tividad primaria e interacciones entreotros).

d) Ecosistema: Estado sucesional, estruc-tura (estado de los compartimentos, di-versidad, riqueza), función (producciónde biomasa, productividad primaria ysecundaria y el flujo de energía y mate-ria entre ecosistemas y áreas adyacen-tes (Ehrenfeld & Toth 1997; Ehrenfeld,2000; Barrera & Ríos, 2002).

e) Paisaje: Conectividad, composición,heterogeneidad, tipo de matriz, flujos,ecotónos (Hobbs 2002, en: Perrow &Davy 2002), patrones de variación através de la caracterización de la ten-dencia, amplitud de oscilación, ritmoy frecuencia de los disturbios (Forman& Grodron 1986; Forman, 1995).

En el abordaje de la restauración ecológicade las áreas disturbadas es necesario tenerbuenos conocimientos sobre ecología bá-sica, es decir, cómo se organizan las espe-cies en el tiempo y en el espacio (ensamblajeo asociación), los tipos de interacción en-tre las especies, la importancia del clima enel repoblamiento y desarrollo de las espe-cies, y el papel de la topografía y elsubstrato en dicho repoblamiento(Temperton et al., 2004).

Tensión, disturbio, perturbación ylimitación

Los conceptos de tensión, factor tensionan-te, sistema tensionado, limitación, factor

limitante, disturbio y perturbación han sidomanejados, de manera independiente, pordiversos autores, pareciera que las diferen-cias respondieran a enfoques diferentes. Afinales de la década de los ochenta se plan-teó todo un debate sobre el concepto detensión y la estabilidad de los ecosistemaspero poco se habló del tema de disturbios yperturbaciones (Grime, 1989).

Posteriormente, Beeby (1993) basado en lostrabajos de Grime (op. cit.) y Bender (1984)definió el término de tensión como un estí-mulo aplicado que es medido por su capa-cidad para desviar algún componenteviviente del ecosistema de su proceso dedesarrollo; además, planteó la existenciade dos tipos de tensión de acuerdo a la exis-tencia del control o no, sobre el sistemaafectado: los disturbios y las perturbacio-nes. Mientras los disturbios fueron defini-dos como eventos no planeados queafectan la estructura y función de losecosistemas, las perturbaciones fueron con-sideradas como manipulaciones planeadasque son producto de un proceso de experi-mentación.

La confusión en la interpretación de las de-finiciones de tensión y disturbio, radicanen lo siguiente: 1) que la tensión es defini-da como un estímulo que tiene la capaci-dad de desviar la trayectoria de unecosistema y 2) el disturbio es definidocomo un evento discreto que rompe la es-tructura y la función. Cuando se analizanbien dichas definiciones se termina pen-sando que la tensión es una cosa y el dis-turbio es otra, es decir, primero es elestímulo y luego el evento que genera elárea disturbada. No obstante, la confusiónse hace más evidente cuando plantea quetanto el disturbio como la perturbación sondos categorías de tensión (Beeby, 1993).

El hecho es que quienes han hablado o ha-blan de tensión (estrés) no tocan el tema de

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disturbio o lo hacen tangencialmente(Odum, 1971; Lugo, 1982; Grime, 1989;Beeby, 1993; Brown & Lugo, 1994;Rapport & Whitford, 1999) y los que traba-jan el tema de disturbio no tocan el tema detensión o lo hacen muy poco (Mooney &Godron, 1983; Pickett & White, 1985;Baker, 1992b; Bornette & Amoros, 1996;Turner et al., 1998, White & Jentsch, 2001).

En este artículo, para efectos de abordar conmayor claridad lo que es un proyecto derestauración ecológica, se hará referenciaal término disturbio como el evento quegenera las áreas disturbadas; y la tensióncomo los estímulos generadores o no dedisturbios para cualquier sistema biológi-co. Los términos de factor tensionante ysistema tensionado son considerados comoen Brown y Lugo (1994). Los factorestensionantes son los diferentes tipos de es-tímulo externo que pueden dañar o no los

sistemas naturales; mientras que los siste-mas tensionados son aquellos que no pue-den desarrollarse normalmente debido aque están sometidos permanentemente a es-tímulos externos que retrasan o dañan suproceso de desarrollo (figura 1).

Entre los autores que, de una manera u otra,han trabajado el tema de los disturbios ysus consecuencias sobre poblaciones, co-munidades, ecosistemas y paisaje, se des-tacan: Grime (1979), quien define eldisturbio como el mecanismo que limita labiomasa de las plantas debido a que causasu destrucción parcial o total; Forman yGodron (1986), quienes definen el distur-bio como un evento que causa un cambiosignificativo del patrón normal de un siste-ma ecológico; van Andel y van den Bergh(1987) que explican el disturbio como uncambio de condiciones que interfiere conel funcionamiento normal de un sistema

FIGURA 1. Esquema en dos dimensiones que explica el efecto de las tensiones (T) y los disturbios (D)sobre un sistema.

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biológico. Existe coincidencia entre algu-nos investigadores respecto de que el dis-turbio es un proceso que conduce a unincremento en la disponibilidad de recur-sos a la que responden los sobrevivientes olos nuevos colonizadores (Marks, 1974;Mooney & Godron, 1983; Sousa, 1984;White & Pickett, 1985; Tilman, 1985;Denslow, 1987; Runkle, 1989).

De acuerdo con el origen los disturbios pue-den ser clasificados en: 1) naturales (incen-dios forestales, huracanes, inundaciones ydeslizamientos de tierra, entre otros) y 2)antrópicos (incendios forestales, tala, ex-tracción de materiales a cielo abierto, usoagrícola, uso pecuario, las construccionesurbanas, descarga de sedimentos, descargade contaminantes). Cada uno de estos ti-pos de disturbio da origen a un tipo de áreao ecosistema disturbado.

De otra parte, tanto los disturbios naturalescomo antrópicos, de acuerdo al tamaño,pueden clasificarse en: a) grandes distur-

bios (mayores de 10 hectáreas), b) medianos(1 a 10 hectáreas) y c) pequeños (menores deuna hectárea). Asimismo, de acuerdo a laintensidad o daño que ocasionan a losecosistemas, los disturbios se pueden cla-sificar en: graves o severos, medianos y le-ves.

Con la ocurrencia de un disturbio se pue-den evidenciar diferentes consecuencias,tales como: a) la aparición de un claro, b)pérdida total o parcial del suelo, c) cam-bios en las condiciones microclimáticas(luz, temperatura, humedad, precipitación),d) pérdida total o parcial del banco de se-millas, e) disminución del reclutamiento deplántulas, f) pérdida o disminución en lariqueza de las especies y g) disminucióndel tamaño de las poblaciones (figura 2).

Las limitaciones son condiciones propiasde los sistemas debidas a los factores oagentes limitantes, que impiden su normaldesarrollo. En el caso del suelo se puedenpresentar limitaciones por ausencia de

Figura 2. Efecto del disturbio sobre el proceso de desarrollo del ecosistema. Nótese que se pierdetotalmente la riqueza, abundancia de individuos, productividad y se afecta la organización espacial, entreotros.

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nutrientes como: fósforo (P), potasio (K),sodio (Na), calcio (Ca), magnesio (Mg), ma-teria orgánica (M.O.). De igual manera, sepueden presentar limitaciones por valoresde pH muy altos o muy bajos, ya que inci-de de manera directa en la movilidad de losnutrientes. Tanto los contenidos muy ba-jos como muy altos de agua pueden incidirde manera negativa en el desarrollo de losecosistemas o de sus componentes(Terradas, 2001).

Características de las áreas disturbadas

Un área disturbada es aquella que ha perdi-do total o parcialmente sus atributos, o enotras palabras su función (productividad,interacciones, polinización, regulaciónhídrica) y su estructura (organización es-pacial de las especies, número de especies,estado de las poblaciones), existen variosejemplos al respecto:

1) Áreas disturbadas por la extracciónde materiales a cielo abierto. Se afec-tan todos los compartimientos del eco-sistema (suelo, vegetación y fauna) ylas condiciones microclimáticas.

2) Áreas disturbadas por incendios fo-restales. Se afectan el compartimientode la vegetación y de la fauna princi-palmente.

3) Áreas disturbadas por tala rasa. Seafectan los compartimentos de la vege-tación, la fauna y el suelo, y las condi-ciones microclimáticas.

4) Áreas disturbadas por tala selectiva.Se afectan parcialmente los comparti-mentos de la vegetación, la fauna y elsuelo, así como las condiciones micro-climáticas.

5) Áreas disturbadas por uso agropecua-rio . Se afectan todos los compartimen-

tos del ecosistema y las condicionesmicroclimáticas.

6) Áreas disturbadas por expansión y usourbano. Se afectan todos los comparti-mentos drásticamente y las condicio-nes microclimáticas.

7) Áreas disturbadas por expansiónagrícola. Se afectan todos los compar-timentos del ecosistema. Como conse-cuencia de la tumba, quema y siembra.

8) Áreas disturbadas por especies exóti-cas. Se afectan todos los compartimen-tos. En especial se afecta la riqueza deespecies nativas.

9) Áreas disturbadas por procesoserosivos. Se afectan todos los compar-timentos, pero principalmente el sue-lo.

10) Áreas disturbadas por descargas desedimento. Se afecta, principalmente,el compartimento suelo y el agua enlos sistemas acuáticos.

11) Áreas disturbadas por descarga decontaminantes. Se afectan todos loscompartimentos del ecosistema, perofundamentalmente el suelo.

12) Áreas disturbadas por inundaciones.Se afectan todos los compartimentos,pero principalmente el suelo.

Un ejemplo de cómo se afectan los com-partimentos en los ecosistemas como con-secuencia de un disturbio, se presentan enun modelo de un bosque no disturbado ydisturbado por un incendio forestal (figu-ras 3, 4 y 5).

Si el impacto del fuego es intenso, los com-ponentes aéreos y superficiales del ecosiste-ma se ven afectados severamente;particularmente, son evidentes los impac-tos sobre la flora y la fauna. Para el caso dela flora, todo el componente aéreo rápida-mente se mineraliza bajo el efecto de la

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Modelo básico de un ecosistema

FIGURA 3. Representación de un bosque no disturbado, simbología de Odum (1971).

carbonización a altas temperaturas, afectan-do las vías de forrajeo y las vías detríticasdependientes de la necromasa. El compo-nente faunístico se ve afectado tanto por lamuerte de individuos bajo el efecto del ca-lor y el humo, como por la emigración delos sobrevivientes que logren escapar deldisturbio (figura 4).

Por su parte, el suelo es afectado diferen-cialmente de acuerdo a su profundidad.Hasta los primeros cinco centímetros pue-de verificarse el efecto del calor sobre losprincipales componentes de este subsiste-ma. La materia orgánica, por ejemplo, esrápidamente mineralizada durante el pro-ceso de carbonización, y con ello desapa-rece toda la mesofauna y microorganismosasociados; las altas temperaturas superfi-ciales provocan un desecamiento de la par-te superficial del suelo y la muerte de unaalta proporción de las semillas viables quecomponen el banco de semillas.

Una vez finalizado el incendio, el sueloqueda expuesto a las nuevas condiciones

climáticas dentro de las cuales la lluvia yel viento contribuyen activamente a la re-moción de cenizas y materiales sueltos, quecomponen los restos de los componentesbióticos del ecosistema (figura 5). En con-secuencia, tanto los materiales edáficos su-perficiales como la gran parte de losnutrientes, que rápidamente fueron dispues-tos por la carbonización de la materia orgá-nica, pueden ser removidos y transportadosa otros ecosistemas a través de los vectoresagua y viento durante la acción combina-da de los procesos de erosión pluvial, lami-nar y eólica.

Cómo abordar la restauración ecológicade áreas o sistemas disturbados

Para abordar un proyecto de restauraciónecológica de un sistema disturbado, es fun-damental, primero, preguntarse lo siguien-te: ¿por qué y para qué se debe restaurar?,¿cuándo se debe restaurar?, ¿con qué y conquiénes se debe restaurar?, ¿cómo y cuán-do se deben realizar los procesos de eva-

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Efecto del fuego sobre el ecosistema

FIGURA 4. Diagrama general de los efectos del fuego sobre los componentes básicos de un ecosistema(véase explicación en el texto).

FIGURA 5. Representación del compartimento suelo de un bosque de roble disturbado por un incendioforestal. Simbología de Odum (1971).

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luación y seguimiento? y por último ¿tie-ne sentido establecer experiencias pilotode restauración en dicho sistema?

A continuación se plantean una serie depasos que deben ser seguidos en un pro-yecto de restauración ecológica:

1. Definición del objetivo de restauración.Dicho objetivo será definido de acuer-do a las características del áreadisturbada en el contexto del paisaje,los recursos económicos con que secuente y los requerimientos de la co-munidad. Puede ser para una restaura-ción propiamente dicha cuyo objetivoes un área de preservación, para una re-habilitación donde el sistema final ten-drá un manejo sostenible o para unarecuperación donde el sistema finalpodrá tener un uso muy diferente alpredisturbio, por ejemplo un parque derecreación pasiva o activa.

2. Zonificación del área a restaurar. Estepaso es fundamental previo a la caracte-rización del área disturbada y del sistemade referencia, y debe realizarse cuando elárea a restaurar presenta dimensiones ma-yores a una hectárea. La zonificación esuna buena herramienta para la planifica-ción de la caracterización y de la res-tauración propiamente dicha yconsiste en la caracterización con cri-terios climáticos, geomorfológicos,edáficos y de cobertura.

3. Caracterización, física, biótica y so-cial, del sistema disturbado y del siste-ma de referencia. Con el propósito deequivocarse lo menos posible en el pro-ceso de restauración es fundamentaltener conocimiento de su composicióny su estado, de igual manera, debe su-ceder con el sistema de referencia.

4. Definición de los factores tensionantesy limitantes que afectan el restableci-

miento natural del sistema disturbado.En el momento de la realización de lacaracterización diagnóstica debendefinirse los factores propios y exter-nos al sistema que podrían impedir oretrasar su restablecimiento.

5. Definición de los factores potenciado-res de la restauración. También al mo-mento de la caracterización diagnósticase deben identificar todos los elemen-tos internos y externos al sistema dis-turbado que pueden acelerar surestablecimiento (Barrera & Ríos,2002).

6. Establecimiento de las prácticas de res-tauración. Deben ser implementadascon base en el objetivo u objetivos, lazonificación, la caracterización diag-nóstica, los factores limitantes, los fac-tores tensionantes y los factorespotenciadores. En este paso se debenimplementar las técnicas y estrategiasque permitan asegurar el éxito del pro-yecto.

7. Montaje del sistema de evaluación yseguimiento. De acuerdo con los obje-tivos de la restauración y los recursosdisponibles, se deben definir las varia-bles e indicadores a utilizar para valo-rar el éxito o fracaso del proyecto. Elsistema de evaluación y seguimientodebe ser implementado desde el mis-mo momento en que sean establecidaslas prácticas de restauración.

8. Participación comunitaria. Para asegu-rar el éxito del proyecto de restaura-ción ecológica se debe involucrar a lacomunidad en todo el proceso, es de-cir, desde el diagnóstico hasta la fasede seguimiento y evaluación. Si no seda la apropiación por parte de la comu-nidad se habrán desperdiciado todoslos recursos y perdido los propósitosde la restauración (sería como tirar di-nero a la caneca de la basura).

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El montaje de experimentos en el marcode la restauración ecológica. Aunque noes exactamente un paso, a seguir, en el mon-taje de las prácticas o experiencias de res-tauración, su realización es muy clave yaque los resultados obtenidos pueden ser re-plicados o tenidos en cuenta en áreas quepresenten las mismas problemáticas. Comocada tipo de área disturbada, en proceso ono de restablecimiento, es un escenarioóptimo para validar hipótesis sobre restau-ración ecológica, sucesiones y ensamblajede comunidades, y permiten responder pre-guntas de investigación; deben ser aprove-chados en la medida de lo posible para elmontaje de experimentos. Cada proyectode investigación cuenta también con unospasos, como se enumeran a continuación:

a) Definición del problema de investiga-ción. El éxito de todo proyecto de in-vestigación radica en la claridad conque se plantee y defina el problema deinvestigación. Para ello el investigadorcuenta con dos herramientas fundamen-tales la información secundaria y lasvisitas de campo.

b) La pregunta o preguntas de investiga-ción. Surgen del entendimiento del pro-blema y pueden tener diversos nivelesjerárquicos (poblaciones, comunida-des, ecosistemas o paisajes) y escalas(tiempo y espacio) de abordaje.

c) Las hipótesis de investigación. Sonplanteadas con base en la pregunta deinvestigación y son suposiciones sobrelos eventos, los procesos o las interac-ciones a ocurrir en el sistema manipu-lado.

d) Los objetivos del experimento. Debenser claros y deben apuntar a responderla pregunta o preguntas de investiga-ción.

e) El método o métodos, cronograma ycostos. Deben ser acordes a cada obje-tivo específico del proyecto.

Los resultados obtenidos de las investiga-ciones posibilitarán a los técnicos de la res-tauración no cometer errores o minimizarlosa la hora de desarrollar experiencias o mon-tajes. Es decir, se pueden aprovechar losmejores resultados de los tratamientos con-siderados en el experimento para su aplica-ción en extenso en las áreas disturbadas.Permiten además, fortalecer el desarrolloconceptual y metodológico en el campode la restauración ecológica.

Seguimiento y evaluación de losproyectos de restauración Ecológica

El éxito del proyecto de restauraciónecológica para los casos de la restauraciónpropiamente dicha y rehabilitación será lo-grado cuando el sistema en restauraciónpueda sostenerse sin ningún tipo de subsi-dio. Si los logros no son los esperados sedebe pensar en un manejo adaptable quegarantice que la restauración vaya por latrayectoria esperada (NRC 2004; NAS2004a), este manejo permite hacer los ajus-tes necesarios para redireccionar el proyec-to y obtener finalmente los resultadosesperados. A continuación se presentan al-gunas variables que pueden ser útiles parael programa de seguimiento y evaluacióndel área en restauración.

a. Compartimento de la vegetación: ri-queza de especies, cobertura, abundan-cia, estado sucesional, atributos vitalesde las especies, número y estado de losgrupos funcionales.

b. Compartimento de la fauna: riqueza deespecies, abundancia, tipos de interac-ciones, atributos vitales de las especies,número y estado de los grupos funcio-nales, la estructura de las poblaciones(estados maduros, inmaduros, hembras,machos) y distribución.

c. Compartimiento del suelo: es impor-tante considerar tanto el componente

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biótico como abiótico. En el compo-nente biótico variables como riqueza,la abundancia, distribución, número yestado de grupos funcionales. En elcaso de los componentes abióticos esclave tener en cuenta los nutrientesbásicos (NPK), CO, elementos menores(Mn, Mg, Fe, Ca, Na) y la relación C/N.La escogencia de las variables depen-derá de los propósitos de la restaura-ción.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen el apoyo de laPontificia Universidad Javeriana por per-mitir los tiempos para la escritura del pre-sente artículo, en especial a las doctorasÁngela Umaña Decana Académica de laFacultad de Ciencias e Ingrid Schuler, di-rectora del Departamento de Biología. A labióloga Sandra Constantino por la traduc-ción del resumen. Por último, agradece-mos a los compañeros de la Unidad deEcología y Sistemática en especial al pro-fesor Julio Mario Hoyos por las motiva-ciones constantes para la escritura delpresente artículo.

LITERATURA CITADA

BAKER, W.L. 1992b. The landscape ecologyof large disturbance in the design andmanagement of nature reserves. Land-scape Ecology. 7: 181-194.

BARRERA, J.I. & RÍOS, H.F. 2002. Acercamien-to a la ecología de la restauración.Pérez - Arbelaezia. No. 13: 33-46.

BEEBY, A. 1993. Applying ecology. Firstedition. Chapman & Hall., London,Great Britain. 440 pp.

BELL, S.S.; FONSECA, M.S. & MOTTEN L.B.1997. Linking restoration and land-

scape ecology. Restoration Ecology, 5(4): 318-323.

BENDER, E.A.; CASE, T.J. & GILPIN M.E. 1984.Perturbation experiments in commu-nity ecology: Theory and practice.Ecology, 65: 1-13.

BORNETTE, G. & AMOROS, C. 1996. Disturban-ce regimes and vegetation dynamics:role of floods in reverine wetlands.Journal of Vegetation Science, 7: 615-622.

BRADSHAW, A.D. 1993. Restoration ecologyas a science. Restoration Ecology, 1(2): 71-73.

BROWN, S. & LUGO A.E. 1994. Rehabilitationof tropical lands: a key to sustainingdevelopment. Restoration Ecology, 2(2): 97-111.

CAIRNS Jr. J. 1993. Is restoration ecologypractical? Restoration Ecology, 1 (1):3-7.

CHAPMAN, J.L. & REISS, M.J.R. 2001. Ecologyprinciples and applications. CambridgeUniversity Press. U. K. 327 pp.

CLEWEL, A.F. 1993. Ecology, restorationecology and ecological restoration.Restoration Ecology, 1 (3): 141.

CLEWEL, A.F. & RIEGER, J.P. 1997. Whatpractitioners need from restorationecologist? Restoration Ecology, 5 (4):350-354.

DENSLOW, J.S. 1987. Tropical rainforest gapsand tree species diversity. AnnualReview of Ecology and Systematics 18:431-451.

EHRENFELD, J.G.; TOTH, L.A. 1997. Restora-tion ecology and the ecosystem per-

Page 13: HERRAMIENTAS PARA ABORDAR LA RESTAURACIÓN ECOLÓGICA DE ... · terio del Medio Ambiente, el DAMA, el Jar-dín Botánico, la Universidad Nacional ... to de un ecosistema que ha sido

23

Enero-junio de 2007

spective. Restoration Ecology, 5 (4):307-317.

EHRENFELD, J.G. 2000. Defining the limits ofrestoration: the need for realistic goals.Restoration Ecology, 8 (1) 2-9.

FARNWORTH, E.G. & GOLLEY, F.B. 1977.Ecosistemas frágiles. Primera edición.México. Fondo de Cultura Económi-ca, 381 pp.

FORMAN, R.T.T. & GODRON, M. 1986. Land-scape Ecology, John Wiley, New York.619 pp.

Forman, R.T.T. 1995. Land mosaics: theecology of landscape and regions. Cam-bridge University Press. UK. 605 pp.

GRIME, J.P. 1979. Plant strategies and veg-etation processes. Wiley, Chichester.222 pp.

GRIME, J.P. 1989. The stress debate: symptomof impending synthesis? en Calow, P.and Berry, R.J. (eds.). Evolution, ecologyand environmental stress. AcademicPress, London, 3-17.

Guhl, E. 1980. Efectos geoecológicos en ladinámica de la vegetación antropogé-nica en los páramos y sus consecuen-cias biogeográficas en los AndesEcuatoriales. Revista Ecológica. Bo-gotá 1: 40-45.

HENDERSON, A.; CHURCHIL, S. & LUTEYN, J. 1991.Neotropical plant diversity. Nature531: 21-22.

HERNÁNDEZ-CAMACHO, J. 1984. Vistazo gene-ral sobre la protección de la naturalezaen Colombia. INDERENA. Bogotá.Mimeografiado, 75 pp.

HOBBS, R.J. 2002. The ecological context:a landscape perspective, en PERROW,

M.R. and DAVY , A.J. (eds.). Handbookof ecological restoration: restorationin practice. Cambridge UniversityPress, 24-45.

HOBBS, R.J. & NORTON, D.A. 1996. Towards aconceptual framework for RestorationEcology. Restoration Ecology, 4; 2:93-110.

LUGO A. & MORRIS G.L. 1982. Los sistemasecológicos y la humanidad. SecretaríaGeneral de la Organización de los Es-tados Americanos. Serie Biología.Monografía No. 23, 77 pp.

MARKS, P.L. 1974. The role of pin cherry(Prunus pensylvanica L.) in themaintenance of stability in northernhardwood ecosystems. EcologicalMonographs 44: 73-89.

MONASTERIO, M.; SARMIENTO G. & SOLBRIG, O.1984. Comparative studies on tropi-cal mountain ecosystems. Biology In-ternational. International Union ofbiological Sciences. Barcelona, Espa-ña, 23.

MOONEY, H.A. & GODRON, M. 1983. Distur-bance and ecosystems. Springer-Verlag, Berlin and New York, 292 pp.

NAS (National of Academic of Science).2004a. Adaptive Monitoring andAssessment for the ComprehensiveEverglades Restoration Plan. NationalAcademic Press. 122 pp.

National Research Council. 1992. Resto-ration of Aquatic Ecosystems: Science,Technology, and Public Policy. Wash-ington, D. C. National Academic Press.

NRC (National Research Council). 2004.Adaptive management for water re-sources project planning. Panel on

Page 14: HERRAMIENTAS PARA ABORDAR LA RESTAURACIÓN ECOLÓGICA DE ... · terio del Medio Ambiente, el DAMA, el Jar-dín Botánico, la Universidad Nacional ... to de un ecosistema que ha sido

24

Universitas Scientiarum - Edición especial II, Vol. 12, 11-24

adaptive management for resourcestewardship, committee to assess theU. S. Army Corps of Engineers Meth-ods of Analysis and Peer Review forWater Resources Proyect Planning.138 págs.

ODUM, E.P. 1971. Fundamentals of ecology.Third edition. Saunders, Philadelphia.

PERROW, M.R. & DAVY , A.J. 2002. Handbookof ecological Restoration, vol. 1.Principles of Restoration. CambridgeUniversity Press. 433 pp.

PICKETT, S.T.A. & WHITE, P.S. 1985. Theecology of natural disturbance andpathways of succession. AcademicPress Inc. 472 pp.

RAPPORT, D.J. & WHITFORD, W.G. 1999. Howecosystems respond to stress. Bio-Science, 49 (3): 193-203.

RUNKLE, J.R. 1989. Synchrony of regenera-tion, gaps and latitudinal differencesin tree species diversity. Ecology 70:546-547.

Society for Ecological Restoration Inter-national Science & Policy WorkingGroup. 2004. The SER InternationalPrimer on Ecological Restoration.www.ser.org & Tucson: Society forEcological Restoration International.

SOUSA, W.P. 1984. The role of disturbancein natural communities. Annual Re-view of Ecology and Systematics 15:353-391.

STILING, P.D. 1996. Ecology: theories andapplications. Prentice Hall. New Jer-sey, USA. 517 pp.

TEMPERTON, V.M.; HOBBS, R.J.; NUTTLE, T. &HALLE, S. 2004. Assembly Rules and

restoration ecology: bridging the gapbetween theory and practice. Societyfor Ecological Restoration Internatio-nal. Island Press. USA. 429 pp.

TERRADAS, J. 2001. Ecología de la vegeta-ción: de la ecofisiología de las plan-tas a la dinámica de las comunidadesy paisaje. Barcelona, Edicciones Ome-ga. 703 pp.

TILMAN , D. 1985. The resource ratio hypoth-esis of succession. American Natural-ist 125: 827-852.

TURNER, G.M.; BAKER, W.L.; PETERSON, C.J. &PEET, R.K. 1998. Factors Influencingsuccession: lessons from large, infre-quent natural disturbances. Ecosys-tems, 1: 511-523.

VAN ANDEL, J. & VAN DEN VERGH, J.P. 1987.Disturbance of grasslands. Outline ofthe theme, in Disturbance in Grass-lands, Causes, Effects and Processes(eds. J. VAN ANDEL, J. P. BAKKER andR.W. SNAYDON), Geobotany 10, Junk,Dordrecht, 3-13.

VAN DER HAMMEN, T. 1979. Historia y toleran-cia de ecosistemas parameros. En M.L.SALGADO-LABOURIAU (editor). El medioambiente páramo. Actas del seminariode Mérida, 55-66.

WHITE P.S. & PICKETT, S.T.A. 1985. Naturaldisturbance and path dynamics: anintroduction. En: S.T.A. PICKETT andWHITE, P.S. (eds.). The ecology of natu-ral disturbance and patch dynamics.Academic Press, Orlando, 3-13.

WHITE, P.S. & JENTSCH, A. 2001. The Searchfor Generality in Studies of Disturban-ce and Ecosystems Dynamics. Progressin Botany, 62: 399-450.

Recibido: 30-11-2006Aprobado: 15-05-2007