Uno de los mayores desafíos en ecología y biología de la conservación es la evaluación de la biodiversidad mediante técnicas de monitoreo eficaces, que permitan abarcar amplias escalas, tanto espaciales como temporales. Sin embargo, los programas de monitoreo que generalmente incluyen detección, localización, clasificación y conteo de los animales suelen tener una escala limitada y requerir considerables recursos humanos y logísticos.  

Alternativamente, se han utilizado grabaciones de las vocalizaciones de la fauna, ya que son muy eficientes para confirmar la presencia de una especie y mucho más en ambientes en donde la visibilidad es reducida. Más aún, los avances en redes de sensores acústicos han permitido expandir la colecta de señales acústicas de una manera automatizada en áreas naturales a una mayor escala espacio-temporal y a un nivel jerárquico mayor (comunidades acústicas, paisajes sonoros).

Así, los sonidos provenientes de un paisaje, tanto de origen biológico (biofonías), geológico (geofonías) o humano (antropofonías), crean patrones acústicos característicos abordados a través de una disciplina reciente llamada Ecología del Paisaje Sonoro. Los datos acústicos masivos necesitan ser manejados y analizados con herramientas acústicas eficientes, por ello se han desarrollado una serie de índices acústicos que pueden ser utilizados para evaluaciones de la biodiversidad, investigaciones en dinámica de comunidades y patrones de paisaje.

Sin embargo, a pesar de la variedad de índices acústicos desarrollados hasta el momento, pocos de ellos han sido evaluados conjuntamente con datos ecológicos tomados por métodos tradicionales. Por ello, en la presente investigación comparamos índices acústicos con índices de diversidad de especies derivados de métodos tradicionales utilizados en aves, con el objetivo de analizar la utilidad de dichos índices acústicos como una estrategia alternativa de monitoreo de la biodiversidad en bosques tropicales.

Índice Acústicos Aplicados al Monitoreo de la Biodiversidad en un Bosque Tropical Seco del ACG ,Sector Santa Rosa ,Agosto 2015, Fotografía: Mauricio de la O

Para ello instalamos grabadoras de paisajes acústicos y realizamos puntos de conteo de aves en doce sitios de muestreo en el Parque Nacional Santa Rosa de junio a noviembre de 2015. Comparamos los índices acústicos, tales como el Índice de Complejidad Acústica (ACI) y el Número de Picos (NP) con índices derivados de puntos de conteo como la Abundancia (AA) y Diversidad de Aves (DA).

El ACI se basa en el supuesto de que los sonidos bióticos, tales como los cantos de las aves, tienen una gran variabilidad en intensidad, aún en pequeñas fracciones de tiempo, mientras que los ruidos generados por actividades humanas, como ruidos producidos por carros o aviones, así como los sonidos producidos por el viento o flujo de agua, tienen valores de intensidad más constantes, resultando en menores diferencias en intensidad entre intervalos de tiempo (Farina et al. 2011). En cuanto al NP, se basa en el supuesto que un sonido producido por especies n + k debe contener más picos de frecuencia que un sonido debido a n especies solamente (Gasc et al. 2013).

Encontramos que el ACI se correlacionó positivamente con AA y NP se correlacionó positivamente con DA. ACI reflejó eficientemente una alta actividad biológica, pero no necesariamente una comunidad más diversa de aves en este estudio, como si lo hizo NP. ACI y AA tendieron a relacionarse con características de bosques más jóvenes (menor cobertura de dosel), mientras que NP y DA se relacionaron con características de bosques más tardíos (mayor cobertura de dosel y menor número de parches). Probablemente sea necesario considerar una variedad de métodos para evaluar en profundidad la biodiversidad de un sitio. Sin embargo, se podría considerar una combinación de índices tales como ACI y NP para monitorear las tendencias en la abundancia y diversidad de aves en bosques tropicales secos.

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Superficies interpoladas de índices acústicos (ACI y NP) e índices derivados de puntos de conteo de aves (AA y DA) en el Parque Nacional Santa Rosa, de junio a noviembre del 2015. Los colores cálidos indican un valor mayor del índice y los colores fríos indican un valor menor del índice. ACI: Índice de Complejidad Acústica, NP: número de picos; AA: Abundancia de Aves y DA: Diversidad de Aves.

Por otra parte, Daniel Tenez realizó su tesis de maestría en el proyecto, pero enfocándose en la caracterización del paisaje sonoro a diferentes distancias desde las carreteras internas (una de asfalto y otra de lastre) del Parque Nacional Santa Rosa. Esto se fundamenta en la importancia de conocer el paisaje sonoro natural en las áreas silvestres protegidas para evaluar su estado y tomar medidas de manejo por la intromisión de antropofonías, como el ruido del tráfico.  Tenez encontró que el 79% de los archivos presentaban biofonías, como cantos de aves y sonidos de insectos;  el 81% contenían geofonías, como viento y el 53% contenían antropofonías, en especial ruido del tráfico vehicular y aéreo.

Además observó un patrón espacial esperado, ya que los sitios ubicados a 10 m de la carretera de asfalto presentaron la mayor proporción de antropofonías, mientras que los sitios a 500 m presentaron mayor proporción de biofonías. El número de vehículos estuvo asociado a una mayor proporción de antropofonías según las horas del día y días de la semana en la carretera de asfalto; en la carretera de lastre el número de vehículos fue cuatro veces menor. En los sitios distantes la variación temporal del paisaje sonoro no se afectó por los días de la semana. 

Componentes del paisaje sonoro

Porcentaje (±IC 95%) de grabaciones con presencia de cada componente del paisaje sonoro en sitios ubicados a 10 m de distancia del borde de las carreteras de asfalto y de lastre del Parque Nacional Santa Rosa, Costa Rica, entre los meses de junio a agosto de 2015.

Distancia hacía la carretera

Valores promedio (± IC: 95%) del Índice de Diferencia Normalizada del Paisaje Sonoro (NDSI) en distancias perpendiculares respecto a la carretera de asfalto y de lastre, así como en sitios distantes a ambas carreteras, entre junio a agosto de 2015 en el Parque Nacional Santa Rosa, Costa Rica.

Hora del día

Número promedio (± IC 95%) de vehículos en cada hora del día, registrados en las carreteras de asfalto y de lastre del Parque Nacional Santa Rosa, entre junio y agosto de 2015.

Fuente de información: 

Proyecto de investigación de la Universidad Nacional (código 0266-13). Académicos: Mónica Retamosa Izaguirre (Instituto Internacional en Conservación y Manejo de Vida Silvestre, ICOMVIS) y Oscar Ramírez-Alán (Escuela de Biología). Estudiantes: Daniel Tenez (Maestría en Conservación y Manejo de Vida Silvestre) y Mauricio de la O (Bachillerato en Biología con énfasis en Biología Tropical).

Referencias

Farina, A. Pieretti N., y L. Piccioli. 2011. The soundscape methodology for long-term bird monitoring: a Mediterranean Europe case-study.  Ecological Informatics 6: 354-363.

Gasc A., J. Sueur, S. Pavoine, R. Pellens, P. Grandcolas. 2013. Biodiversity sampling using a global acoustic approach: contrasting sites with microendemics in New Caledonia. PLoS ONE 8 e65311.

Publicaciones producidas mediante el proyecto:

-Retamosa Izaguirre M. I., Ramírez-Alán O., and De la O Castro J. (2018). Acoustic indices applied to biodiversity monitoring in a Costa Rica dry tropical forest. Journal of Ecoacoustics. 2: #TNW2NP. https://doi.org/10.22261/JEA.TNW2NP

-Tenez Rivas D. 2016. Caracterización del paisaje sonoro asociado a las carreteras internas del Parque Nacional Santa Rosa, Costa Rica. Tesis para optar por el grado de Magister Scientiae en Conservación y Manejo de Vida Silvestre. Instituto Internacional en Conservación y Manejo de Vida Silvestre, Universidad Nacional, Costa Rica. 95pp.