¿Pueden los algoritmos predecir invasiones biológicas?

«Una especie invasora es una especie exótica extraída de su hábitat natural por el hombre, para ser introducida en una nueva zona, donde se estableció, se extendió y comenzó a causar daños», explica Boris Leroy, biogeógrafo del Museo Nacional de Historia Natural (MNHN). Y si el origen de estas «anomalías» se remonta al inicio del desplazamiento humano, en número, a largas distancias y a lo largo de los cinco continentes, el inicio del modelado del fenómeno invasivo se remonta sólo a la década de 1970 «. Los primeros modelos digitales utilizados en la ecología moderna se utilizaron para evaluar y estudiar las invasiones en Australia «, recuerda Antoine Guisan, biogeógrafo de la Universidad de Lausana.
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Desde entonces, la investigación ha avanzado rápidamente. Ahora tenemos varios modelos llamados correlativos, basados ​​casi exclusivamente en enfoques estadísticos. Entre ellos, las redes neuronales, las regresiones lineales o los árboles de decisión recopilan datos relacionados con el área de hábitat de la especie, su entorno y el clima en el que se desarrolla. ¿El objetivo? «En última instancia, estimar la distribución espacial del entorno preferido de una especie», dice Boris Leroy. Porque, por supuesto, predecir la invasión de una especie se reduce a predecir qué nuevas áreas corren el riesgo de convertirse, bajo el efecto del clima o la contaminación, en su próximo nicho ecológico.

DESARROLLO DE ZONAS DE VIDA

Problema: los datos que necesitan los modelos, aunque abundantes, siguen estando fragmentados. El número de grupos o individuos, así como las sutiles relaciones entre especies dentro de un ecosistema, hacen que el muestreo de áreas de interés sea tedioso y la predicción determinista complicada, si no imposible. Los famosos nichos ecológicos en sí tienen dos tipos: fundamentales y realizados. “Todas las especies tienen un nicho fundamental, lo que les permite tolerar un conjunto muy amplio de condiciones. Pero muchas veces, debido a la competencia con otras especies, solo ocupan una parte: este es el nicho creado «, especifica Antoine Guisan.

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© BAZ RATNER / REUTERS – RECURSO DE CHINA / NEWSCOM / ABC / ANDIA.FR – M.KONTENTE

La costa de Qingdao, China, está invadida por algas verdes, tóxicas para la flora y la fauna.

© FUENTE: V.LOUPPE ET AL., NATURE, 2020

Están surgiendo áreas futuras favorables a la mangosta

En 2050, si se materializa el escenario RCP8.5, el escenario más pesimista pronosticado por el IPCC, la pequeña mangosta india (Auropunctate Urva) verá crecer su nicho ecológico

(ver texto completo)

Para compensar estas deficiencias, los científicos están multiplicando y combinando modelos. Entonces, desde 2007, han estado utilizando los cálculos del IPCC para refinar sus proyecciones e intentar influir, un poco más, en las decisiones de los tomadores de decisiones en términos de políticas ambientales. «No estamos tratando de predecir el futuro, sino de saber cómo evolucionará la situación a la luz de este que sepamos de la especie, su nicho ecológico y su entorno «, temporadas Boris Leroy.

Por ejemplo, el investigador del MNHN y sus colegas pudieron determinar nuevas «áreas de riesgo de invasión» de mangostas en todo el mundo según los escenarios de cambio climático del IPCC. (ver mapa) . ¿Resultado? Cualquiera que sea el escenario, el aumento de la temperatura se traduce en un aumento considerable del clima favorable a las mangostas, lo que plantea importantes riesgos de expansión, especialmente en la cuenca mediterránea y, más concretamente, en la costa balcánica.

Este trabajo sin duda se verá facilitado por la reciente publicación de Antoine Guisan. El biogeógrafo y sus colegas estudiaron alrededor de 1.000 casos de introducción de mamíferos invasores con el fin de desarrollar un índice basado en un método estadístico multivariado. Este factor NMI, por índice de nicho de margen , le permite predecir el éxito de establecer una especie dentro de un nicho determinado. Y, por lo tanto, a la larga, podría predecir dónde podrían anidar nuevas especies. Una herramienta imprescindible para anticipar futuras invasiones.