Comunicació

Una fórmula matemàtica ajudarà a resoldre un dels grans enigmes de l'ecologia: "quants animals hi ha en els nostres ecosistemes?"

  • Un equip d'investigadors de l'IMEDEA (CSIC-UIB) desenvolupa un model matemàtic que ajudarà a resoldre un dels grans enigmes de l'ecologia: “Quants animals hi ha als nostres ecosistemes?“

 

 

Foto: Foto-trampeig a diverses espècies de mamífers (Autor: Gonzalo Mucientes); Fotografies sub-aquàtiques a les costes d'Alacant (Autora: A. Camps-Candela); Prototip de cambra per a l'aplicació del model matemàtic en les costes de les Balears (Autor: G. Follana-Berná)

 

 

 

Esporles, 18 de desembre de 2017. Un equip multidisciplinari de l'Institut Mediterrani d'Estudis Avançats (IMEDEA, CSIC–UIB) ha desenvolupat un model matemàtic per resoldre un dels enigmes clàssics de l'ecologia: «Quants animals hi ha als nostres ecosistemes?». Aprofitant el desenvolupament tecnològic de càmeres de vídeo, el nou mètode adapta l'ús d'aquesta tecnologia a models clàssics d'estima d'abundància d'individus per unitat d'àrea (és a dir, quants animals hi ha en un determinat lloc). El mètode està cridat a revolucionar el camp de l'ecologia de poblacions per a multitud d'espècies de mamífers, rèptils, peixos i aus. El treball ha estat publicat en la prestigiosa revista Journal of Animal Ecology.

 

 

Quants animals hi ha als nostres ecosistemes?

La resposta a aquesta pregunta és clau per entendre processos i fenòmens tan importants com la desaparició d'espècies, la recuperació de poblacions d'espècies amenaçades o per entendre la dinàmica de poblacions explotades per la pesca o la caça. Saber «quants animals hi ha» és fins i tot fonamental per poder predir els efectes del canvi climàtic. Ara bé, quants peixos hi ha realment als nostres mars? Quants rèptils hi ha a les nostres muntanyes? Quantes aus als nostres boscs? Quants animals hi ha realment a les nostres zones d'estudi? Malgrat la seva gran rellevància, resoldre aquestes qüestions és encara un repte en la ciència (particularment en l'ecologia), perquè no existeix una metodologia que sigui capaç de «comptar-los tots de manera eficaç». Però ara hi som una mica més a prop.

 

Per saber quants animals hi ha, el més senzill és sortir al camp o al mar i començar a comptar, a comptar i a comptar. Com comptar…, ja és una altra història. Des dels inicis de l'ecologia, la cerca de mètodes estadístics per explicar ràpid i millor ha obert i segueix obrint molts debats. Un equip multidisciplinari de l'IMEDEA (CSIC-UIB) acaba de publicar a la reconeguda revista científica Journal of Animal Ecology una fórmula matemàtica que demostra que «comptar» utilitzant càmeres de vídeo és un bon mètode per saber «quants animals hi ha» a les diferents zones d'estudi. Andrea Campos-Candela, primera autora de l'article i estudiant de doctorat de l'IMEDEA (CSIC-UIB) per la Universitat d'Alacant, explica que «els animals no s'estan quiets, però hi ha una propietat en el seu moviment que ens permet estimar quants animals hi ha en una determinada zona d'interès». Aquesta propietat del moviment és coneguda científicament com a Home Range i es refereix al fet que «els animals es mouen sempre dins una àrea coneguda que es podria entendre com 'el seu territori o la seva llar'. És un tipus de comportament que està àmpliament distribuït entre mamífers, rèptils, aus i peixos». El desenvolupament matemàtic que proposa aquest equip de recerca permet determinar quants animals hi ha per a determinades espècies utilitzant càmeres de vídeo. L'investigador de l'IMEDEA Salvador Balle, coautor del treball, declara que «aquesta nova fórmula és una nova derivació d'un postulat clàssic que en realitat ha trencat amb alguns dels escepticismes clàssics en l'ecologia, com el fet que el recompte del mateix individu diverses vegades pugui ser un problema per a l'estima d'abundàncies».

 

El ràpid desenvolupament tecnològic de les càmeres de vídeo al servei de la ciència és l'eina fonamental per a l'aplicació d'aquest mètode. De fet, la miniaturització i la baixada de cost de les càmeres de vídeo ofereixen als científics i científiques una nova i potent eina per a l'estudi dels ecosistemes terrestres i aquàtics. Ateses les oportunitats que ofereix aquesta era tecnològica, l'equip investigador ha explorat l'aplicabilitat d’aquesta nova fórmula a diferents grups d'animals: mamífers, rèptils, peixos i aus, per determinar quin esforç real (en nombre de càmeres i temps) seria necessari per calcular correctament quants individus hi ha de cada espècie. Com explica Josep Alós, coautor del treball, «el mètode consisteix a deixar càmeres de vídeo instal·lades a les zones d'estudi realitzant fotografies a intervals de temps prèviament fixats fins a cobrir un temps de mostreig total que ens permeti estimar l'abundància de l'espècie amb la nova fórmula matemàtica». Els resultats de l'aplicació del nou mètode varen ser sorprenents i varen demostrar que pot respondre amb solidesa la pregunta «quants animals hi ha» per a un gran nombre d'espècies aquàtiques i terrestres, gràcies a les possibilitats tecnològiques que hi ha avui dia. Miquel Palmer, investigador de l'IMEDEA i coautor del treball, matisa que «l'escala temporal i espacial, és a dir, la quantitat de temps que les càmeres han d'estar col·locades i la grandària de l'àrea on es col·loquin, dependrà de les característiques de l'espècie d'estudi». A més, destaca que els resultats del treball demostren que aquest mètode recupera la densitat de l'espècie en qüestió amb un error molt petit. Actualment, l'equip de recerca segueix treballant per a la millora del model en el seu desenvolupament matemàtic i en la seva aplicació. Guillermo Follana-Berná, estudiant de doctorat de l'IMEDEA, està aplicant aquest mètode per a l'estima de l'abundància de peixos costaners als voltants d'Andratx, en un projecte multidisciplinari desenvolupat conjuntament amb el Laboratori de Recerques Marines i Aqüicultura de la Conselleria de Medi Ambient, Agricultura i Pesca del Govern de les Illes Balears, amb la finalitat de determinar com les poblacions de peixos de les Illes s'estan adaptant a la pressió de les activitats humanes, com la pesca recreativa. Aquest nou model matemàtic, conjuntament amb les noves oportunitats ofertes pel recent desenvolupament tecnològic de càmeres de vídeo, no només resoldrà diferents enigmes clàssics de l'ecologia sinó que també contribuirà a la conservació de moltes espècies amenaçades de les nostres muntanyes i dels oceans.

 


Font: IMEDEA (UIB-CSIC)

Més informació: