Arxiu de la categoria: Mamíferos marinos: Métodos de estudio

Acústica

La publicación de esta semana trata sobre la acústica como técnica para estudiar los cetáceos. Espero que sea de vuestro interés! Recordad que en publicaciones anteriores se han explicado la telemetría, la fotoidentificación y el marcaje – recaptura.

La bioacústica es una técnica muy utilizada para estudiar la ecología y el comportamiento de los cetáceos, en concreto, para estudiar la distribución y la abundancia de éstos. Puesto que muchos cetáceos producen sonidos específicos de especies y poblaciones, permite la identificación de las poblaciones y determinar los patrones estacionales de distribución y su abundancia relativa.

El monitoraje acústico puede clasificarse en dos tipos distintos: monitoraje acústico pasivo (PAM) y monitoraje acústico activo.

TÉCNICAS ACÚSTICAS PASIVAS

El sonido es utilizado por los cetáceos para muchas funciones distintas: buscar alimento, en el comportamiento reproductor y para la comunicación en general. Los cantos de las ballenas yubartas (Megaptera novaeangliae) se escuchan a centenares de kilómetros durante las migraciones en las áreas de reproducción; los delfines y marsopas emiten clics de alta frecuencia para buscar y cazar a sus presas y los delfines emiten silbatos para comunicarse.

Los censos acústicos se realizan mediante hidrófonos, aparatos que registran los sonidos en ordenadores situados en barcos y que se utilizan para calcular su abundancia relativa. Estos aparatos están adosados a sonoboyas, unos sistemas sonar consumibles relativamente ligeros que se lanzan para buscar y detectar elementos sumergidos. Estas sonoboyas están ancoradas en lugares remotos para registrar sonidos de baja frecuencia de ballenas y presentan también dispositivos de grabación acústica llamados POD (porpoise detector) para monitorizar el uso de áreas costaneras para marsopas y delfines.
El problema de los métodos pasivos es que están limitados a las vocalizaciones de los individuos.

Se han utilizado para estudiar la distribución y abundancia de cachalotes (Physeter macrocephalus), marsopas y defines.

TÉCNICAS ACÚSTICAS ACTIVAS

Los sonar militares activos de baja frecuencia han causado algunos varamientos de cetáceos, de manera que están limitados a la investigación. A pesar de ésto, el sonar activo tiene mucho potencial en estudios ecológicos: paradoxalmente, pueden utilizarse para mejorar la conservación de estos animales. El sonar omnidireccional (como el sistema SIMRAD SH80) muestra un gran potencial como herramienta de detección de mamíferos marinos. Como detector sería importante para estudiar movimientos, prevenir las colisiones con barcos y para estudios de comportamiento.

Mediante estos sonar se puede estudiar el área de abasto (TS, del inglés target strenght), mediante la ecuación siguiente:

TS = dBI – SL + TVG + Cal

donde dBI es el nivel de decibelios recibidos, SL es el nivel de la fuente del sonar, TVG es la ganancia variable con el tiempo generado por cada observación utilizando un CTD y Cal es el valor de corrección obtenido con una esfera de carbón de tungsteno. El TVG se calcula de la siguiente manera:

TVG = 40 · log(R) + 2Rα

donde R es el rango y α es el coeficiente de absorción.

Para ampliar la información, puedes consultar:

ANILAM, RESEARCH AND CONSERVATION, Métodos de investigación de cetáceos: http://www.alnilam.info/index.php/es/investigacion/inv-metodos

AUSTRALIAN GOVERNMENT, DEPARTMENT OF THE ENVIRONMENT, Non-lethal research techniques for studying whales: http://www.environment.gov.au/coasts/species/cetaceans/publications/fs-techniques.html

BERNASCONI, M et al. Use of active sonar for cetacean conservation and behaviorial-ecology studies: a paradox? Proceedings of the Institute of Acoustics, 2009, Vol. 31. Pt. 1

TRUJILLO, F & DIAZGRANADOS, M. C., Curso de técnicas de estudio de mamíferos acuáticos: manual básico, La Isla de los Delfines – Fundación Omacha, 2005

 

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Reconocimiento individual: Fotoidentificación y marcaje – recaptura

En esta tercera publicación sobre las técnicas de estudio de cetáceos nos centramos en aquellas que permiten el reconocimiento individual. En concreto nos centramos en la fotoidentificación y el marcaje – recaptura.

El reconocimiento individual consiste en la identificación de los organismos por marcas naturales, permanentes y distintivas.

FOTOIDENTIFICACIÓN

Fotografiar los cetáceos es muy útil para estudios de tamaño poblacional, viabilidad poblacional, de uso de hábitat, supervivencia, movimientos y reproducción. Es importante resaltar que la fotoidentificación no es un estudio en si mismo, sino una herramienta para hacer otros estudios.

La fotoidentificación presenta una serie de ventajas, las cuales son: no es necesario capturar o manipular los animales; es relativamente accesible y poco costoso; permite crear catálogos regionales que pueden ser comparados y así establecer patrones de migración o residencia; permite estudiar la fidelidad grupal de los individuos reconocidos a un mismo grupo y asociaciones de individuos, permite implementar estudios de marcaje y recaptura para estimar el tamaño poblacional; y permite establecer edades de maduración sexual, intervalos de crianza, longitud de la cura parental, edad reproductiva y longevidad si se realiza un seguimiento de los individuos des de sus primeras fases.

Presenta también una serie de limitaciones: es necesario tener buena experiencia fotográfica y conocer el comportamiento de la especie objecto de estudio.

Hay un conjunto de consideraciones para implementar esta técnica:

1-      Aproximación a los animales. Será distinta según la especie y por este motivo es importante conocer su comportamiento. En delfines costeros se hará con embarcaciones pequeñas haciendo el mínimo ruido, y la aproximación se realizará por detrás y lateralmente, con la mejor dirección para tener una buena iluminación. En yubartas y cachalotes se harán des de la parte de detrás y se esperará al momento de realizar una inmersión.

2-      Equipo necesario. No se pueden utilizar cámaras con autoenfoque. Se recomiendan aparatos de 35 mm, con lentes zoom bien luminosos, que resistan la humedad y la sal y con velocidades de exposición más altas a 1/1000.

3-      Tipos de notas. Es recomendable desarrollar un formulario done apuntar la información referente a fecha, hora, lugar, número de animales del grupo, especie, numero de fotos realizadas, esfuerzo de fotoidentificación (tiempo), fidelidad grupal y datos generales de comportamiento.

4-      Requerimientos fotográficos. Se han de fotografiar los animales individualmente, excepto en los casos de madre y cría. Se han de realizar con el animal lo más perpendicular posible a la cámara y sin que el dorso esté arqueado para registrar marcas. Se deben tomar las fotos des de el ángulo que mejor iluminación dé y es importante anotar de qué lado se han hecho. Se aconseja realizar entre 5 y 10 fotos por animal y, a posteriori, se selecciona la mejor foto de cada uno y se establece como “individuo tipo”. Des de CIRCE han elaborado un manual de como se han de tomar las fotografías de fotoidentificación de cetáceos:  http://www.circe.biz/files/Comohacerfotosdecetaceos.pdf

5-      Análisis de las fotografías. Una vez realizadas las fotos, es importante asociar diferentes características (huescas, cicatrices, patrones de coloración…) para facilitar el reconocimiento de los individuos. Para cada especie de cetáceo se han proporcionado métodos de clasificación y identificación que implican un conjunto de criterios. Defran et al (1990) utiliza un método de dorsal fin ratio con animales con dos huescas en la aleta dorsal, y Whitehead (1990) utiliza un sistema de trazado digital del margen de la aleta caudal de los cachalotes.

MARCAJE – RECAPTURA

El método de marcaje – recaptura es útil para poblaciones que se agregan en sitios específicos cada año. Este método se aplica a dos categorías: a poblaciones cerradas y a poblaciones abiertas. Es en poblaciones cerradas donde se aplica más pero necesita que se cumplan una serie de condiciones: que no haya mortalidad ni nacimientos y no haya inmigración ni emigración; lo que raramente se cumple.

El estimador de Lincoln – Petersen fue diseñado para poblaciones cerradas; en el cual, además de las condiciones anteriores, se añaden que todos los animales tienen la misma probabilidad de ser detectados y que las marcas no se pierden. Consiste en marcar una muestra de M animales de una población de mida desconocida N, se devuelven a la población y se capturan nuevamente un nombre C de animales. Suponiendo que de estos C animales, R estaban marcados (recapturados), podemos calcular el tamaño poblacional: N = (M·C) / R

El estimador de Jolly – Seber fue diseñado para poblaciones abiertas. Asume que cada animal presente en la población en un tiempo de muestreo tiene la misma probabilidad de captura, cada animal marcado en la captura inicial tiene la misma probabilidad de sobrevivir hasta el siguiente muestreo, las marcas no se pierden y que todos los muestreos son instantáneos.

Tamaño poblacional. El tamaño poblacional se estudia mediante el marcaje – recaptura, de manera que si se cumplen las presunciones, se puede estimar la abundancia. Los registros de recaptura de una serie de muestras se compilan en historias de captura, que se utilizan para estimar el tamaño poblacional. La fotoidentificación sólo se puede aplicar en especies con individuos que tienen marcas naturales permanentes. Se ha utilizado en delfines mulares (Tursiops truncatus), orcas (Orcinus orca), yubartas (Megaptera novaeangliae) y ballenas azules (Balaenoptera musculus). En algunos casos es combinan con estudios del ADN.

Parámetros de supervivencia y reproducción. Los animales marcados forman una cohorte monitorizable durante un periodo de tiempo, de manera que los datos sobre recaptura en siguientes ocasiones da información de la supervivencia y reproducción. Se han utilizado en yubartas (Megaptera novaeangliae), ballenas grises (Eschrichtius robustus), orcas (Orcinus orca) y delfines mulares (Tursiops truncatus). También son útiles para estudiar la edad del primer parto, el interval entre nacimientos y las tasas de reproducción. Es necesario un muestreo intensivo, pero la información es muy difícil de obtener por otros métodos.

La bibliografía utilizada para escribir este artículo es la siguiente:

ANILAM, RESEARCH AND CONSERVATION, Métodos de investigación de cetáceos: http://www.alnilam.info/index.php/es/investigacion/inv-metodos

AUSTRALIAN GOVERNMENT, DEPARTMENT OF THE ENVIRONMENT, Non-lethal research techniques for studying whales: http://www.environment.gov.au/coasts/species/cetaceans/publications/fs-techniques.html

TRUJILLO, F & DIAZGRANADOS, M. C., Curso de técnicas de estudio de mamíferos acuáticos: manual básico, La Isla de los Delfines – Fundación Omacha, 2005

 

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Telemetría

La publicación de esta semana, también relacionada con las técnicas de estudio de cetáceos, está centrada en la telemetría. 

 

La telemetría es el proceso de obtención de información específica gracias a equipos instalados en animales; en este caso, de cetáceos al mar, de manera que han estado temporalmente capturados y se les ha colocado un transmisor en la aleta dorsal (en marsopas, delfines mulares y en orcas) o en la grasa (ballena yubarta, franca y azul). Para estudios de comportamiento a corto plazo, se pueden adosar transmisores a la piel con ventosas. Estos equipos pueden acumular la información, de manera que a posteriori se tiene que recuperar, o la pueden transmitir a un equipo receptor vía satélite. A menudo, estos aparatos presentan cámaras de vídeo para mostrar lo que los animales puedan estar viendo en cada momento.

La telemetría permite la obtención de datos de movimientos, comportamiento, estructura poblacional y de la recuperación de poblaciones.

 

APARATOS RECUPERABLES QUE GUARDAN INFORMACIÓN (DATA LOGGERS) 

Estos aparatos graban una gran cantidad de datos a partir de diferentes soportes que dan información del comportamiento (sonidos emitidos, velocidad de natación…), la fisiología (tasa de batido del corazón, temperatura corporal, temperatura estomacal…) i el medio ambiente (profundidad, temperatura del agua, intensidad de luz, sonidos del ambiento…) de los cetáceos. El intervalo de grabación se puede regular, dependiendo de lo que se quiera estudiar.

Presentan una serie de ventajas, como que el almacenaje de información consume menos energía que la transmisión de ésta, son más pequeños y menos voluminosos y permiten almacenar mucha información. Por la contra, hay la dificultad de recolectar nuevamente los equipos, sobre todo en cetáceos ya que no se puede prever un lugar dónde se puedan recoger.

 

SISTEMAS DE TRANSMISIÓN DE INFORMACIÓN

La herramienta más valiosa es la telemetría por satélite, en la cual el transmisor envía datos a través de un satélite a una estación receptora donde se recogen los datos con un ordenador. Además de la transmisión de la localización del animal, se pueden transmitir datos como la profundidad de inmersión, la velocidad de natación y la temperatura del agua para investigar los factores ambientales que influyen en la distribución, los movimientos y el comportamiento alimentario.

El uso de estos sistemas se ve limitado por una serie de factores: en primer lugar, los señales emitidos son de alta frecuencia y se atenúan muy rápidamente en agua salada, de manera que sólo es posible recibir señales en superficie; en segundo lugar, los señales acústicos viajan más por el agua que por el aire pero se suelen superponer con el rango audible de los cetáceos; y, por último, la energía que requieren es muy grande. Las ventajas son la habilidad para aportar la información en tiempo real, pues la pueden dar en pocas horas, y puedes trabajar des de un centro de trabajo.

 

La bibliografía utilizada para desarrollarlo ha sido la siguiente:

ANILAM, RESEARCH AND CONSERVATION, Métodos de investigación de cetáceos: http://www.alnilam.info/index.php/es/investigacion/inv-metodos

AUSTRALIAN GOVERNMENT, DEPARTMENT OF THE ENVIRONMENT, Non-lethal research techniques for studying whales: http://www.environment.gov.au/coasts/species/cetaceans/publications/fs-techniques.html

CIRCE, Metodologías aplicadas por CIRCE en sus programas de investigación: http://www.circe.biz/index.php?option=com_content&view=article&id=86&Itemid=180&lang=es

TRUJILLO, F & DIAZGRANADOS, M. C., Curso de técnicas de estudio de mamíferos acuáticos: manual básico, La Isla de los Delfines – Fundación Omacha, 2005

 

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Introducción a los métodos de estudio

La publicación de esta semana es una introducción a las técnicas de estudio de cetáceos, donde solamente vamos a nombrar los diferentes métodos y qué nos permiten estudiar. En posteriores publicaciones se detallaran cada una de estas técnicas.

El estudio de los cetáceos al mar consiste en estudiar su ecología, a nivel individual (comportamiento alimentario, social y reproductivo) como a nivel grupal (distribución en el espacio y el tiempo, abundancia y tendencias poblacionales). Se pueden utilizar diferentes técnicas para estudiar cada uno de los aspectos anteriormente mencionados:

1) Censos visuales: permiten estudiar la distribución y abundancia.

2) Acústica: permite estudiar la distribución, abundancia, comportamiento alimentario y reproducción.

3) Reconocimiento individual (Fotoidentificación y marcaje-recaptura): permite estudiar la abundancia, movimientos, reproducción y supervivencia.

4) Telemetría: permite estudiar los movimientos, comportamiento alimentaria y supervivencia.

5) Métodos genéticos: permiten estudiar la reproducción, genética y dieta.

6) Sistemas de información geográfica: permiten estudiar el uso de área, densidad, zonas de alimentación y reproducción, movimientos y conservación.

La bibliografía utilizada para desarrollarlo ha estado la siguiente:

ANILAM, RESEARCH AND CONSERVATION, Métodos de investigación de cetáceos: http://www.alnilam.info/index.php/es/investigacion/inv-metodos

AUSTRALIAN GOVERNMENT, DEPARTMENT OF THE ENVIRONMENT, Non-lethal research techniques for studying whales: http://www.environment.gov.au/coasts/species/cetaceans/publications/fs-techniques.html

BERNASCONI, M et al. Use of active sonar for cetacean conservation and behaviorial-ecology studies: a paradox? Proceedings of the Institute of Acoustics, 2009, Vol. 31. Pt. 1

CAÑADAS, A et al. Recopilación, Análisis, Valoración y Elaboración de Protocolos sobre las Labores de Observación, Asistencia a Varamientos y Recuperación de Mamíferos y Tortugas Marinas de las Aguas Españolas. Sociedad Española de Cetáceos. 1999

CIRCE, Metodologías aplicadas por CIRCE en sus programas de investigación: http://www.circe.biz/index.php?option=com_content&view=article&id=86&Itemid=180&lang=es

MARTINS, C.C.A GIS as a tool to identify priority areas for humpback whale conservation at Eastern Brazilian Coast. 2009

PITTMAN, S & COSTA, B. Linking Cetaceans tot their Environment: Spatial Data Acquisition, Digital Processing and Predictive Modeling for Marine Spatial Planning in the Northwest Atlantic. Biogeography Branch, Center for Coastal Monitoring & Assessment, National Oceanic and Atmospheric Administration, 2009, Chapter 21

THOMAS, Peter O. Metodology for behavioural studies of cetaceans: right whale mother – infant behaviour. Rep. Int. Whal. Commn. 1986

TRUJILLO, F & DIAZGRANADOS, M. C., Curso de técnicas de estudio de mamíferos acuáticos: manual básico, La Isla de los Delfines – Fundación Omacha, 2005

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