• Un equipo multidisciplinar del IMEDEA (CSIC–UIB) ha desarrollado un modelo matemático para resolver uno de los enigmas clásicos de la ecología: “¿Cuántos animales hay en nuestros ecosistemas?“

Foto: Foto-trampeo a diversas especies de mamíferos (Autor: Gonzalo Mucientes); Fotografías sub-acuáticas en las costas de Alicante (Autora: A. Campos-Candela); Prototipo de cámara para la aplicación del modelo matemático en las costas de Baleares (Autor: G. Follana-Berná)  

Esporles, 18 de diciembre de 2017. Un equipo multidisciplinar del 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 reciente desarrollo tecnológico de cámaras de vídeo, el nuevo método adapta el uso de esta tecnología a modelos clásicos de estima 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 prestigiosa 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 nuestros montes? ¿Cuantas aves 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) debido a que no existe una metodología que sea capaz de “contarlos a todos de manera eficaz”. ¡Pero hoy estamos un poco más cerca!

Para saber cuántos animales hay, lo más sencillo es salir al campo o al mar y empezar a contar, a contar y 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 video es un buen método para saber “cuántos animales hay” en las distintas zonas de estudio.  Andrea Campos-Candela, primera autora del artículo y estudiante de doctorado del IMEDEA por la Universidad de Alicante, nos 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 video. 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 reconteo del mismo individuo varias veces pueda ser un problema para la estima de abundancias”.

El rápido desarrollo tecnológico de las cámaras de video al servicio de la ciencia son la herramienta fundamental para la aplicación de este método. De hecho, la miniaturización y la bajada de coste de las videocámaras ofrecen a los científicos y científicas una nueva y potente herramienta para el estudio de los ecosistemas terrestres y acuáticos. Dada las oportunidades que ofrece esta era tecnológica, el equipo investigador ha explorado la aplicabilidad de su 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 video instaladas en las zonas de estudio realizando fotografías a 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 resolver de manera robusta la pregunta de “cuántos animales hay” para un gran número de especies acuáticas y terrestres gracias a las posibilidades tecnológicas que existen 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 estima de la abundancia de peces costeros en las inmediaciones 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 Balear, con el fin de determinar cómo la poblaciones de peces de la 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 video, no sólo resolverá diferentes enigmas clásicos de la ecología, sino que también contribuirá a la conservación de muchas especies amenazadas de nuestros montes y océanos.

Fuente: IMEDEA (UIB-CSIC)

Más información:

• Campos-Candela, Andrea; Palmer, Miquel; Balle, Salvador and Alós, Josep. 2017. A camera-based method for estimating absolute density in animals displaying home range behaviour. Journal of Animal Ecology. DOI: 10.1111/1365-2656.12787
• Quants animals hi ha als nostres ecosistemes? (UIB)
• El IMEDEA investiga cuántos animales hay en los ecosistemas (Passió per la Mar)
• Imedea desarrolla un modelo matemático para estimar la abundancia e animales (ABC)
• La fórmula que resolverá uno de los enigmas de la ecología (Elena Soto / B@leópolis - El Mundo Baleares)
• ¿Cuántos peces hay en nuestros mares? (Elena Soto / B@leópolis - El Mundo Baleares)
• Estimating Species Populations – a critical step in understanding ecological processes (Journal of Animal Ecology)