Un equipo de investigadores del IMEDEA (CSIC-UIB) desarrolla un modelo matemático que ayudará a resolver uno de los grandes enigmas de la ecología

Un equipo multidisciplinar del Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados (IMEDEA, CSIC-UIB) ha desarrollado un modelo matemático para resolver uno de los enigmas clásicos de la ecología: «¿Cuántos animales hay en nuestros ecosistemas?». Aprovechando el desarrollo tecnológico de cámaras de vídeo, el nuevo método adapta el uso de esta tecnología a modelos clásicos de estimación de abundancia de individuos por unidad de área (es decir, cuántos animales hay en un determinado lugar). El método está llamado a revolucionar el campo de la ecología de poblaciones para multitud de especies de mamíferos, reptiles, peces y aves. El trabajo ha sido publicado en la revista Journal of Animal Ecology.

¿Cuántos animales hay en nuestros ecosistemas?

La respuesta a esta pregunta es clave para entender procesos y fenómenos tan importantes como la desaparición de especies, la recuperación de poblaciones de especies amenazadas o para entender la dinámica de poblaciones explotadas por la pesca o la caza. Saber «cuántos animales hay» es incluso fundamental para poder predecir los efectos del cambio climático. Ahora bien, ¿cuántos peces hay realmente en nuestros mares? ¿Cuántos reptiles hay en nuestras montañas? ¿Cuántas aves hay en nuestros bosques? ¿Cuántos animales hay realmente en nuestras zonas de estudio? A pesar de su gran relevancia, resolver estas cuestiones es todavía un reto en la ciencia (particularmente en la ecología), porque no existe una metodología que sea capaz de «contarlos todos de manera eficaz». Pero ahora estamos un poco más cerca.

Para saber cuántos animales hay, lo más sencillo es salir al campo o al mar y empezar a contar. Cómo contar, ya es otra historia. Desde los inicios de la ecología, la búsqueda de métodos estadísticos para contar rápido y mejor ha abierto y sigue abriendo muchos debates. Un equipo multidisciplinar del IMEDEA (CSIC-UIB) acaba de publicar en la reconocida revista científica Journal of Animal Ecology una fórmula matemática que demuestra que «contar» utilizando cámaras de vídeo es un buen método para saber «cuántos animales hay» en las diferentes zonas de estudio. Andrea Campos-Candela, primera autora del artículo y estudiante de doctorado del IMEDEA (CSIC-UIB) por la Universidad de Alicante, explica que «los animales no se están quietos, pero hay una propiedad en su movimiento que nos permite estimar cuántos animales hay en una determinada zona de interés». Esta propiedad del movimiento es conocida científicamente como Home Range y se refiere a que «los animales se mueven siempre dentro de un área conocida que se podría entender como "su territorio o su hogar". Es un tipo de comportamiento que está ampliamente distribuido entre mamíferos, reptiles, aves y peces». El desarrollo matemático que propone este equipo de investigación permite determinar cuántos animales hay para determinadas especies utilizando cámaras de vídeo. El investigador del IMEDEA Salvador Balle, coautor del trabajo, declara que «esta nueva fórmula es una nueva derivación de un postulado clásico que en realidad ha roto con algunos de los escepticismos clásicos en la ecología, como el hecho de que el recuento del mismo individuo varias veces pueda ser un problema para la estimación de abundancias».

El rápido desarrollo tecnológico de las cámaras de vídeo al servicio de la ciencia es la herramienta fundamental para la aplicación de este método. De hecho, la miniaturización y la bajada de coste de las cámaras de vídeo ofrecen a los científicos y científicas una nueva y potente herramienta para el estudio de los ecosistemas terrestres y acuáticos. Dadas las oportunidades que ofrece esta era tecnológica, el equipo investigador ha explorado la aplicabilidad de esta nueva fórmula a diferentes grupos de animales: mamíferos, reptiles, peces y aves, para determinar qué esfuerzo real (en número de cámaras y tiempo) sería necesario para calcular correctamente cuántos individuos hay de cada especie. Como explica Josep Alós, coautor del trabajo, «el método consiste en dejar cámaras de vídeo instaladas en las zonas de estudio realizando fotografías en intervalos de tiempo previamente fijados hasta cubrir un tiempo de muestreo total que nos permita estimar la abundancia de la especie con la nueva fórmula matemática».

Los resultados de la aplicación del nuevo método fueron sorprendentes y demostraron que puede responder con solidez la pregunta «cuántos animales hay» para un gran número de especies acuáticas y terrestres, gracias a las posibilidades tecnológicas que hay hoy en día. Miquel Palmer, investigador del IMEDEA y coautor del trabajo, matiza que «la escala temporal y espacial, es decir, la cantidad de tiempo que las cámaras deben estar colocadas y el tamaño del área donde se coloquen, dependerá de las características de la especie de estudio». Además, destaca que los resultados del trabajo demuestran que este método recupera la densidad de la especie en cuestión con un error muy pequeño.

Actualmente, el equipo de investigación sigue trabajando para la mejora del modelo en su desarrollo matemático y en su aplicación. Guillermo Follana-Berná, estudiante de doctorado del IMEDEA, está aplicando este método para la estimación de la abundancia de peces costeros en los alrededores de Andratx, en un proyecto multidisciplinar desarrollado conjuntamente con el Laboratorio de Investigaciones Marinas y Acuicultura de la Conselleria de Medio Ambiente, Agricultura y Pesca del Govern de les Illes Balears, con el fin de determinar cómo las poblaciones de peces de las Islas se están adaptando a la presión de las actividades humanas, como la pesca recreativa. Este nuevo modelo matemático, conjuntamente con las nuevas oportunidades ofrecidas por el reciente desarrollo tecnológico de cámaras de vídeo, no sólo resolverá diferentes enigmas clásicos de la ecología sino que también contribuirá a la conservación de muchas especies amenazadas de nuestras montañas y los océanos.

Referencia bibliográfica

Campos-Candela, Andrea; Palmer, Miquel; Balle, Salvador and Alós, Josep. 2017. «A camera-based method for estimating absolute density in animales displaying hombre range behaviour». Journal of Animal Ecology. DOI: 10.1111/1365-2656.12787

Fuente: IMEDEA (CSIC-UIB)

Fecha de publicación: Mon Dec 18 12:55:00 CET 2017