LA BIOACÚSTICA Y LA ECOACÚSTICA AL SERVICIO DE LA VALORACIÓN DE LOS ECOSISTEMAS
Fernando González-García
Red Biología y Conservación de Vertebrados, Instituto de Ecología A.C.
Resumen
Ante la crisis actual de la biodiversidad se requiere de estrategias novedosas que permitan hacer evaluaciones ecológicas rápidas que orienten acciones tempranas e inmediatas de conservación. La bioacústica y la ecoacústica cuentan con los principios teóricos robustos y con las técnicas y los métodos para realizar valoraciones de los ecosistemas basados en las señales acústicas y en los nuevos desarrollos tecnológicos e informáticos.
Palabras claves: monitoreo acústico pasivo, ruido antropogénico, aves, grabadoras autónomas, paisaje sonoro.
Figura 1. Ejemplo de grabadoras o sistemas autónomos de grabación con el cual se puede grabar sonidos de diferentes especies animales (tomado de Wildlifeacoustics.com y del Laboratorio de Ornitología de Cornell).
La bioacústica, es una ciencia que combina la biología y la acústica, y estudia el comportamiento de comunicación entre los animales a través de sus señales sonoras o sonidos biológicos. En general, este tipo de estudio implica la investigación en cómo se produce el sonido a partir de un emisor, cómo se propaga y dispersa tal sonido a través de un medio (aire, agua) y cómo se recibe en un receptor. Esto aplica tanto para animales como para humanos. Aunque la mayor parte de los estudios realizados en bioacústica pertenecen al campo de la investigación básica vinculada a la etología y la sistemática, también tiene sus aplicaciones prácticas, especialmente aquellas vinculadas con la conservación y manejo de poblaciones silvestres, monitoreo acústico de poblaciones basados en la identificación individual y monitoreo acústico de comunidades y paisajes sonoros. También son un medio para realizar estudios de riqueza, abundancia, composición de especies, estructura de las vocalizaciones, estudios de variación geográfica, e incluso puede ser un factor importante en la delimitación y descripción de nuevas especies.
En el caso específico de las aves, es probablemente el grupo más estudiado desde el punto de vista bioacústico, incluyendo desde estudios básicos y descriptivos hasta estudios de poblaciones y comunidades, tanto en ambientes naturales como en ambientes urbanos. Por ejemplo, en los ambientes urbanos se ha estudiado el efecto del ruido urbano y su impacto en la comunicación. En general se ha encontrado que el ruido antropogénico (sonido producido por las diversas actividades humanas) impacta de diversas formas a las aves en sus intentos de comunicación, al enmascarar la trasmisión de la señal acústica. El enmascaramiento acústico se refiere al aumento de los umbrales de detección de sonidos provocados por la presencia de ruido, es decir, ocurre una interferencia, la cual impacta la propagación del sonido. Por ejemplo, algunas especies cantan más temprano, o algunas pueden cantar más fuerte con la finalidad también de evitar el enmascaramiento. Este aumento en la amplitud del canto, el cual también sucede en los humanos, se conoce con el nombre de efecto Lombard. Otras aves ajustan la duración (cantos largos o cortos) y la frecuencia de sus cantos, e incluso se ha documentado que algunas aves son capaces de cantar en horarios cuando el ruido es de menor intensidad, ó pueden optar por cantar en la noche. El hecho de no poder establecer una adecuada comunicación entre emisor (por ejemplo, un macho) y un receptor (una hembra), puede repercutir en la reproducción o en el éxito reproductivo de los mismos, entre otros impactos.
Figura 2. Otro sistema de grabación es conocido como AudioMoth, dispositivo acústico pequeño, de bajo costo y de espectro completo (frecuencias audibles y ultrasónicas) (tomado de openacousticdevices.info)
Por otra parte, la bioacústica resulta efectiva para monitorear la diversidad en bosques tropicales. En este sentido, recientemente ha surgido una nueva disciplina que estudia los paisajes sonoros: la ecología del paisaje sonoro o ecoacústica. Los paisajes sonoros se componen de tres elementos. Las biofonías (sonidos biológicos producidos por animales, las geofonías (sonidos no biológicos ambientales como la lluvia, viento, truenos y cascadas, y las antropofonías y/o tecnofonías (sonidos producidos por la actividad humana. Estudiar el paisaje sonoro desde el punto de vista ecológico, ha tomado relevancia en los últimos años. Mediante el análisis de las señales acústicas se pueden responder preguntas sobre patrones de actividad acústica en amplias escalas temporales y espaciales, y además se puede realizar monitoreo de especies específicas para entender la relación de actividad acústica con impacto por actividades humanas; patrones de ocupación, efectos del cambio climático, huracanes y sequía sobre la distribución y el comportamiento de las especies, salud de los ecosistemas, entre otros.
El monitoreo acústico tradicional se enfoca en la observación directa del organismo vocalmente activo, mientras el monitoreo acústico pasivo utiliza grabadoras ubicadas en el área de estudio para grabar las señales acústicas y luego detectar la presencia de los individuos. Es una técnica no invasiva, donde se pueden identificar mamíferos, aves, anfibios, pero también sonidos de lluvia, viento, y otros sonidos de origen antrópico. Su uso, permite saber cuál es la riqueza de las especies en una región, mediciones de la biodiversidad y conocer el estatus de diferentes poblaciones y comunidades de animales para entender cómo van cambiando en el espacio y en el tiempo. Mediante este método se pueden recopilar grandes cantidades de datos a grandes escalas, que luego se convierten en registros permanentes del estado de la biodiversidad de un determinado lugar y momento.
Figura 3. Paisaje sonoro con sus diferentes componentes biológicos y antropogénicos. El sonograma es la representación gráfica de las características estructurales de las señales acústicas y se lee de izquierda a derecha. En el eje “x” se representa el tiempo (segundos) y en el eje “y” la frecuencia (kHz). Tomado de Marín y MacGregor (2019).
El estudio de las señales acústicas, la otra dimensión de la biodiversidad neotropical fortalece los campos de investigación en ecología, comportamiento, taxonomía, uso de hábitat e incluso el efecto de las actividades humanas sobre diferentes especies animales y sus hábitats. Además, es una herramienta para la cuantificación y monitoreo de la biodiversidad. Así, la ecoacústica se ha identificado como una herramienta poderosa para estudiar los patrones de diversidad, que además puede aplicarse para estimar el grado de intervención de un ecosistema y/o salud de los ecosistemas, mediante el uso, por ejemplo, de índices de diversidad acústica. La ecoacústica tiene el potencial de proporcionar evaluaciones rápidas de biodiversidad, evitando costosas salidas de campo. Su uso en estudios de biodiversidad para mejorar la gestión y conservación de paisajes naturales ha crecido considerablemente en los últimos años. Las herramientas analíticas informáticas para procesar grabaciones de paisajes sonoros han mejorado en los últimos años, lo que permite analizar grandes cantidades de datos con una experiencia acústica mínima. Los índices acústicos se pueden utilizar para cuantificar, por ejemplo, la complejidad acústica, la diversidad o la uniformidad de un paisaje sonoro en un lugar específico durante un período de tiempo limitado.
A pesar del reciente interés en el estudio de las señales acústicas, muchos lugares en el Neotrópico aún no cuentan con información sobre su actividad o huella acústica. En México hay un creciente interés por el uso de las señales acústicas y grabación de los paisajes sonoros para responder preguntas relacionadas con la taxonomía, sistemática, ecología, evolución y conservación. No obstante, el conocimiento sobre las interacciones acústicas de las especies en los ecosistemas a escala nacional, estatal o regional se encuentra en una etapa temprana de desarrollo.
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