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Los sonidos de la biodiversidad: el monitoreo acústico en la investigación científica

  • Sistema de grabación de sonidos permite a los científicos conocer cuál es estado de una especie y de su hábitat.
  • Mediante el uso de internet se puede escuchar en tiempo real los sonidos de la naturaleza captados por las grabadoras.

Desde hace 10 años, los sonidos de la sabana seca de Puerto Rico, donde se descubrió que habita el coquí llanero (Eleutherodactylus juanariveroi), una especie de rana nativa de ese país, son registrados de manera ininterrumpida. Los constantes y animados sonidos del coquí son material invalorable de un proyecto de monitoreo acústico que busca conocer más de lo que sucede con esta especie en peligro de extinción.

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Cotorra puertorriqueña (Amazona vittata). Audio: Sieve Analytics / ARBIMON

El sistema de grabación registra los sonidos de la naturaleza y los envía directamente a una computadora para que puedan ser escuchados en tiempo real en cualquier parte del mundo. Este es uno de los métodos que se utilizan actualmente en las investigaciones científicas para conocer la situación de una especie o de una zona geográfica en términos de conservación.

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¿Qué es el monitoreo acústico?

 

El biólogo Marconi Campos, coordinador científico de Sieve Analytics, explica que el monitoreo acústico pasivo, como se conoce a esta forma de registro del sonido, consiste en colocar una determinada cantidad de grabadores en una extensión de territorio con el fin de registrar todos los ruidos que existen en ese espacio.

Los modernos grabadores (Audio Moth) son cada vez más pequeños y se pueden camuflar en los árboles. Foto. Marconi Campos / Sieve Analytics.

“El monitoreo acústico es una técnica que permite detectar los ruidos de una gran diversidad de especies a la vez e identificarlas solo a través de sus sonidos. Se pueden identificar mamíferos, aves, anfibios, pero también sonidos de lluvia, viento, e inclusive de helicópteros, aviones, o cualquier otro elemento que se encuentre en el espacio que se está investigando”, señala el experto.

Su uso, explica el científico, permite saber cuál es la riqueza de las especies en una región. “Mediante el monitoreo acústico podemos hacer 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”.

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Mucarito de Puerto Rico (Megascops nudipes), búho de amplia distribución. Audio: Sieve Analytics / ARBIMON

Jessica L. Deichmann, bióloga e investigadora del Smithsonian Conservation Biology Institute, se refiere a este sistema como un método “para recopilar grandes cantidades de datos a grandes escalas, que luego se convierten en registros permanentes del estado de la biodiversidad en ese lugar y en ese momento. Son datos invaluables para la investigación ecológica a largo plazo y permite responder a preguntas sobre la biodiversidad que pueden guiar el desarrollo de soluciones para el manejo y la conservación de ecosistemas a corto plazo”.

Junto con los grabadores de sonido se instalan paneles solares para proveer de energía. Foto: Marconi Campos / Sieve Analytics.

La bióloga explica que el monitoreo acústico pasivo de la biodiversidad permite responder a preguntas sobre los patrones de actividad de las especies y cómo cambian de forma natural o cómo se ven influenciadas por las actividades humanas. “Podemos usarlo en diferentes paisajes, colocando grabadoras en muchos lugares para registrar simultáneamente. Esto permite responder preguntas sobre patrones de la diversidad. Se puede usar también para inventariar especies de manera rápida, monitorear especies de interés para la conservación o incluso detectar especies invasoras”, agrega.

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Sembrando grabadoras

 

Según Marconi Campos, existen dos formas de hacer los registros. Uno de ellos se denomina estación permanente, es decir, se instalan los equipos que recogen los sonidos de manera constante y los transmiten en tiempo real.

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Zorzal Pardo (Margarops furcatus). Audio: Sieve Analytics / ARBIMON

Esta forma de monitoreo acústico se puede encontrar en la plataforma de ARBIMON (Automated Remote Biodiversity Monitoring Network), un software desarrollado por Sieve Analytics que permite recopilar, almacenar, analizar y presentar datos acústicos. Con solo un click esta web te transporta a la sabana seca de Puerto Rico donde se monitorea al coqui llanero, una traviesa rana en peligro de extinción hoy.

El otro método corresponde a las estaciones portátiles que se utilizan para el monitoreo a corto plazo de fauna.  En este caso, se ubican las grabadoras en un determinado lugar por un periodo definido y luego se retiran o trasladan a otro espacio.

El monitoreo acústico se puede a través de estaciones permanentes que transmiten los sonidos en tiempo real. Foto: Marconi Campos / Sieve Analytics.

Marconi Campos asegura que los grabadores acústicos son cada vez más baratos y accesibles y que la reducción de los precios permite ahora adquirir más sensores para cubrir un área más amplia. Hace unos años, un grabador acústico podía costar 900 dólares; ahora —señala el experto— se pueden encontrar aparatos a solo 30 dólares, e incluso es posible utilizar celulares con sistema Android para este fin.

Para la investigadora del Smithsonian, una de las principales ventajas del monitoreo acústico es que permite recopilar grandes cantidades de datos para muchos grupos taxonómicos con un esfuerzo relativamente pequeño. “Un investigador solo puede quedarse en un lugar escuchando y grabando datos durante un tiempo determinado, pero las grabadoras pueden funcionar horas sin descanso, además de que poseen un rango amplio de detección de sonido.

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Análisis de la data

 

Para analizar los sonidos obtenidos mediante las grabaciones se utilizan modelos o algoritmos que permiten extraer la información biológica de esos datos, explica Campos. “Una de las ventajas del monitoreo acústico es que puedes tener, al mismo tiempo, muchos sensores en el bosque o la sabana. Pero eso significa que tienes muchos datos”, añade.

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Tangara de Carmiol (Chlorothraupis carmioli)​, ave de los Andes y de América Central. Audio: Sieve Analytics / ARBIMON

Campos recuerda que cuando hizo su maestría tenía más de cinco terabytes de grabaciones, una cantidad imposible de escuchar. Por eso, para procesar esta data se desarrollan los modelos que sirven para extraer la información que se necesita de las grabaciones.

Para ello, se escucha una cantidad determinada de sonidos y se extrae los que se necesitan para alimentar el software. Luego el software podrá analizar el resto de grabaciones y encontrar los sonidos que ya habían sido previamente identificados.

Se puede crear un modelo único para una especie o para un canto específico. “Lo que hacemos es un modelo para cada tipo de sonido de cada especie”, explica el biólogo.

El monitoreo de los paisajes acústicos se realizan para entender la salud del ecosistema. Foto: Marconi Campos / Sieve Analytics

Una segunda alternativa consiste en analizar todo el paisaje acústico, es decir, no hacer un modelo para un sonido específico, sino crear una huella acústica de todo el lugar. “Contemplas todos los sonidos que componen el paisaje, incluyendo ruidos y sonidos antropogénicos y descubres qué lo diferencia de otro paisaje”.

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¿Un paisaje suena?

 

Actualmente hay una línea de investigación que se concentra en los paisajes acústicos con el fin de entender la salud del ecosistema. De esta forma se sabe si un lugar tiene mayor riqueza y biodiversidad que otro espacio.

Mediante este tipo de análisis se puede determinar cuál es la proporción del espacio acústico que está ocupado e identificar sitios de baja y alta biodiversidad, explica el coordinador científico de Sieve Analytics.

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El pitirre (Tyrannus dominicensis), ave del sudeste de Estados Unidos, las Antillas, Panamá y el norte de Sudamérica. Audio: Sieve Analytics / ARBIMON

Este tipo de investigación se está realizando, por ejemplo, en un proyecto con WWF Perú, para analizar cómo el manejo del bosque impacta a la biodiversidad. No se trata de una especie amenazada, sino de verificar cómo la avifauna y el paisaje sonoro cambia de acuerdo a los diferentes tipos de uso de suelo y de manejo de bosque. “Esto permite comparar diversos tipos de bosques, y la relación entre riqueza de especie y uso de paisaje acústico”, explica Campos con relación al proyecto en la Amazonía peruana.

“Estamos en una etapa inicial de exploración de la cantidad de información que ofrecen estas grabaciones. Se puede utilizar para escuchar sonidos de armas o de bosques que están siendo talados. Incluso hay obras de arte que utilizan los sonidos naturales para lograr la reconexión de las personas con el medio ambiente”, explica el biólogo.

Otras investigaciones que realiza Campos a través del monitoreo acústico tienen que ver con la vulnerabilidad de las especies frente al cambio. En ese sentido, han descubierto que hay especies que en el pasado tenían una distribución más amplia en cuanto a altura y que con los cambios del clima se van mudando a zonas más altas o bajas.

El pitirre (Tyrannus dominicensis), es un ave de amplia distribución que en invierno migra a la costa caribeña de América Central y el norte de América del Sur. Foto. Marconi Campos / Sieve Analytics.

Por ejemplo, a través del monitoreo acústico se descubrió que  la población de reinitas del bosque enano (Setophaga angelae), una especie de ave en peligro de extinción en Puerto Rico, era mayor de lo que se creía. Además, se descubrió que esta especie vivía no solo en el bosque enano, como se creía hasta entonces, sino que también habitaba en otro tipo de bosque denominado palo colorado.

¿Es posible captar los distintos paisajes solo por su sonido? De acuerdo a Jessica L. Deichmann, en sus investigaciones ha logrado comprobar encontraron que los paisajes sonoros difieren inmensamente, incluso a distancias geográficas cortas, y que pueden ser muy sensibles a los cambios inducidos por el hombre. También hallaron que los insectos dominan estos paisajes sonoros en la mayoría de los bosques tropicales.

Boletín de noticias y alertas

“Cada día, más personas utilizan el monitoreo acústico de la biodiversidad en su trabajo. Imagino un día en que todos tengan grabadoras en sus estaciones de investigación, quizás combinadas con cámaras trampa. Entonces podremos abordar preguntas ecológicas de largo plazo sobre la fauna, así como ya se hace sobre la ecología de plantas y bosques en paisajes y climas cambiantes en todo el mundo”.