9.1: Monitoreo del tamaño de la población
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El objetivo principal del monitoreo poblacional es detectar cambios en el ambiente, tamaño de la población y distribución de especies a lo largo del tiempo. Dichos esfuerzos de monitoreo frecuentemente se centran en un área particular o una población de interés, pero también pueden apuntar a especies más comunes pero sensibles, como mariposas y macroinvertebrados, que pueden funcionar como especies indicadoras para evaluar la condición del ecosistema (Sección 4.2.6). La gran cantidad de métodos (que son todos los tipos de encuestas) utilizados para monitorear poblaciones generalmente se dividen en una de tres categorías diferentes: inventarios de biodiversidad, censos de población y estudios demográficos.
Inventarios de Biodiversidad
El objetivo principal del monitoreo poblacional es detectar cambios en el ambiente, el tamaño de la población y la distribución de las especies a lo largo del tiempo.
Un inventario de biodiversidad es un intento de documentar qué especies están presentes en alguna localidad definida. Tal esfuerzo puede enfocarse en un taxón específico (por ejemplo, un estudio de aves) o varios taxones, en un área pequeña (por ejemplo, un parque de la ciudad) o en un área grande (por ejemplo, un gran parque nacional), durante un corto período de tiempo (por ejemplo, unas pocas horas) o un largo período de tiempo (por ejemplo, varios años, Recuadro 9.1). Existen muchos métodos para elaborar un inventario de biodiversidad, que van desde sin complicaciones hasta altamente organizados, realizados por una sola persona o un gran equipo de expertos. Algunos de los métodos más populares para los inventarios de biodiversidad incluyen visitas a sitios de naturalistas profesionales y cuestionarios distribuidos entre la población local. Para aprovechar el conocimiento y el afán de los naturalistas aficionados, los biólogos de la conservación también están compilando cada vez más inventarios de biodiversidad utilizando encuestas de ciencia ciudadana (ver Recuadro 15.3). A veces se utilizan evaluaciones rápidas de biodiversidad (RAP) para elaborar un inventario en plazos ajustados para responder preguntas urgentes e informar decisiones urgentes. Un bioblitz es un tipo especial de inventario de biodiversidad durante el cual expertos en una variedad de taxones se reúnen para registrar todas las especies vivas dentro de un área designada durante un breve período (generalmente de más de 24 horas).
Marc Stalmans 1 y Piotr Naskrecki 2
1 Servicios Científicos, Parque Nacional Gorongosa,
Mozambique.
2 Laboratorio de Biodiversidad E.O. Wilson, Parque Nacional Gorongosa,
Mozambique.
stalmans@gorongosa.net y pnaskrec@oeb.harvard.edu
El Parque Nacional Gorongosa de 4,000 km 2 en el centro de Mozambique fue proclamado en 1960 para proteger una de las densidades más altas de herbívoros grandes en el extremo sur del Gran Valle del Rift de África (Tinley, 1977). Los Parques Nacionales suelen ser víctimas de guerra e inestabilidad política y el Parque Nacional Gorongosa no es la excepción. Sufrió gravemente durante el prolongado período de guerra civil, desde principios de los setenta hasta principios de los noventa. Durante este tiempo el parque perdió 90-99% de sus elefantes, hipopótamos comunes (Hippopotamus amphibious, VU), búfalo africano (Syncerus caffer, NT), cebras llanas y ñus común (Connochaetes taurinus, LC) a través de la caza furtiva por parte de grupos beligerantes y cazadores de ciudades cercanas y comunidades rurales.
Desde entonces, los esfuerzos de restauración que comenzaron en serio en 2004 han traído consigo una recuperación espectacular de varias poblaciones de mamíferos grandes afectados (Bouley et al., 2018; Stalmans et al., 2019). Pero el manejo de la conservación no solo puede enfocarse en estas especies emblemáticas. Considerando, entre otros, el impacto del cambio climático y la importancia de la agricultura (con sus plagas y polinizadores asociados) para las comunidades rurales, es vital que los conservacionistas comprendan la amplitud de la biodiversidad y su relación con el funcionamiento de los ecosistemas. Para ello, actualmente se está llevando a cabo un programa de encuestas sistemáticas de biodiversidad en Gorongosa. Cada año, un grupo de especialistas internacionales y nacionales se unen con técnicos del parque y guardabosques para realizar un bioblitz de tres semanas de duración en una subsección del parque. Estas encuestas también sirven como oportunidades de capacitación para preparar a los jóvenes científicos mozambiqueños para aplicar métodos y tecnologías modernas de encuestas biológicas.
A principios de 2019, se han ingresado a la base de datos de biodiversidad del parque cerca de 5 mil 900 especies representadas por unas 44 mil observaciones. Con base en estos datos, las proyecciones iniciales sugieren que Gorongosa protege 37,500—76,500 especies diferentes. Es probable que los vertebrados sean 850—1,000 especies, mientras que las plantas se estiman en 2,000—3,000 especies. Los órdenes individuales de insectos superan con creces esos números; por ejemplo, puede haber 3,000—5,000 especies de avispas, y 4,000—6,000 especies de polillas de las cuales 15-25% pueden ser nuevas en la ciencia. Los ecosistemas locales también son particularmente ricos. Para las encuestas alrededor de los inselbergs Bunga (Figura 9.A) en 2015, se colectaron al menos 580 especies de mariposas y polillas, la mayoría de ellas nunca antes registradas en el Parque. Se registraron cuarenta especies de katídicos, con dos especies de significancia. Se descubrió una gran población de Debrona cervina, una gran katidida arbórea, hasta ahora conocida solo de dos especímenes tipo colectados en 1890. También se colectó la katydid predácea Peringueyella macrocephala, la katidida más grande de Mozambique, previamente conocida solo de un puñado de especímenes colectados entre 1850 y 1965. Se registraron alrededor de 100 especies de saltamontes, incluyendo dos especies nuevas en la ciencia. Adicionalmente, se registraron alrededor de 30 especies de mantis, incluyendo Rhomboderella thorectes, una especie previamente conocida a partir del único holotipo recolectado a principios del siglo XX. Se espera que el inventario completo de la biodiversidad del parque abarque un periodo de 20 años.
Los inventarios de biodiversidad juegan un papel importante en el manejo de Gorongosa y otros parques nacionales, especialmente en la planeación de conservación a largo plazo. Entre otros, los datos de referencia obtenidos de nuestras encuestas se utilizarán en el futuro para medir las respuestas globales de la biodiversidad a los cambios de la población de mamíferos grandes, la evolución de los patrones de uso de la tierra alrededor del parque y el impacto del cambio climático. Los estudios futuros de biodiversidad también se dirigirán a áreas poco conocidas adyacentes al parque para proporcionar la información requerida para la planificación del corredor.
Si bien los inventarios de biodiversidad rara vez ofrecen los tipos de datos detallados requeridos para predecir la probabilidad de persistencia de una especie, tienen varios usos en la conservación. Primero, un inventario de biodiversidad puede ser un método relativamente económico y sencillo para monitorear ampliamente las especies y poblaciones de un área. Los inventarios de biodiversidad realizados en una amplia área también pueden ayudar a determinar la distribución de una especie, mientras que una comparación con los inventarios de seguimiento puede resaltar cambios de distribución (que a menudo corresponden a cambios de población). Esto quedó bien ilustrado en un estudio que utilizó repetidas encuestas ciudadanas científicas para investigar cómo las distribuciones de aves cantoras han cambiado en Sudáfrica, Lesoto y eSwatini entre 1987 y 2013 (Péron y Altwegg, 2015).
Censos de población
Un censo poblacional (también llamado conteo) utiliza un protocolo de muestreo repetible para estimar la abundancia o densidad de una población o especie que, a su vez, puede indicarnos si una población le va bien o no. Cuando una especie es fácil de detectar, relativamente sedentaria, y el área de muestreo es pequeña, puede ser posible un censo integral de todos los individuos. Sin embargo, los censos integrales son generalmente muy difíciles, si no imposibles, de realizar cuando se implementan en poblaciones grandes o altamente móviles, o en grandes áreas. En estos casos, puede ser mejor restringir el censo a una subsección más manejable de la población, dividiendo el área de interés en unidades de muestreo, y censurando aleatoriamente sólo algunas de las unidades. Las estimaciones poblacionales que capturan solo una fracción de la población general pueden servir entonces como índice para tendencias más amplias, o bien puede ser utilizada para estimar el tamaño total de la población mediante extrapolación, si el investigador sabe qué fracción de la población o área se contó.
Algunos métodos populares para censurar subsecciones de poblaciones de vida silvestre son, parcelas de muestreo, muestreo a distancia y encuestas de marca-recaptura. Las parcelas de muestreo son populares en estudios centrados en plantas e invertebrados, lo que permite a los biólogos contar sistemáticamente cada individuo observado en un área pequeña (Figura 9.2). Las aves y los mamíferos suelen ser censados mediante muestreo a distancia, durante el cual se contabilizan todos los individuos observados en transectos predeterminados o desde puntos. El número de individuos observados en el área de conteo se puede extrapolar para obtener estimaciones del tamaño (o densidad) de la población para especies individuales (o múltiples) observadas en toda el área de interés. Los censos aéreos a menudo se utilizan para realizar transectos de muestreo a distancia en áreas grandes y abiertas, mientras que los recuentos de puntos y los transectos de línea caminados son más populares para áreas pequeñas o ecosistemas de dosel cerrado (White y Edward, 2000). Las encuestas de recuperación de marcas, las encuestas de resistencia de marca y las encuestas de resistencia visual son populares para las especies que son fáciles de atrapar, atrapar o reconocer individualmente. En este caso, los individuos capturados (y así contados) serían marcados para su futura identificación, después de lo cual se estima la población total en un área contabilizando la proporción de individuos marcados y no marcados vistos en visitas posteriores. El marcado de animales se puede hacer con una variedad de procedimientos, incluyendo el uso de etiquetas altamente visibles, pintura aprobada para uso animal o marcas únicas en el propio animal. Un estudio creativo utilizó fotografías de turistas para generar un conjunto de datos de marca-recaptura, que se utilizó para estimar el tamaño de las poblaciones de guepardo y perro salvaje africano (Lycaon pictus, EN) en el Parque Nacional Kruger de Sudáfrica (Marnewick et al., 2014). Al igual que los inventarios, los censos de población a veces también pueden conducir a hallazgos inesperados pero importantes: la primera encuesta poblacional integral de tortugas marinas que se reproducen en la costa atlántica de África alertó recientemente a los biólogos marinos del hecho de que Gabón alberga varias colonias de importancia mundial (Recuadro 9.2).
Ángela Formia
Sociedad de Conservación de Vida Silvestre
Programa Mundial de Conservación,
Nueva York, NY, EE. UU.
Prácticamente todas las características de las historias de vida de las tortugas marinas las hacen difíciles de estudiar y conservar. Son de larga duración, de crecimiento lento, migratorias y casi en su totalidad habitan en el océano. A pesar de que regresan a sus playas natales para reproducirse, éstas suelen estar a miles de kilómetros de sus terrenos de desarrollo y forrajeras para adultos. Además, el hábitat de las tortugas marinas a menudo se superpone con áreas de alto uso humano, como las costas desarrolladas y las pesquerías intensivas. Describir los rangos poblacionales y evaluar la interacción con las amenazas humanas es, por tanto, fundamental para su supervivencia
En las últimas décadas, hemos aprendido mucho sobre las tortugas marinas a lo largo de la costa de África (Figura 9.B) gracias a los extensos esfuerzos de investigación. Por ejemplo, sabemos que estas costas albergan poblaciones globalmente importantes de tortugas verdes (Chelonia mydas, EN) en Mauritania, Guinea Bissau, Guinea Ecuatorial y República del Congo; bobas (Caretta caretta, VU) en Cabo Verde; carey (Eretmochelys imbricata, CR), en Santo Tomé y Príncipe; dorsales (Dermochelys coriacea, VU) en Guinea Ecuatorial y Gabón; y ribetes olivas (Lepidochelys olivacea, VU) en Gabón y Angola.
Una de las poblaciones de tortugas marinas más notables de África es la colonia laúd de Gabón, la más grande del mundo con hasta 15,000 a 41,000 hembras anidando (Witt et al., 2009). Gabón también alberga la colonia de olivos ridley más grande del Atlántico (Metcalfe et al., 2015), y los terrenos de búsqueda de tortugas verdes y carey. Hasta finales de la década de 1990, prácticamente no se sabía nada de estas poblaciones, aparte de que frecuentemente se recolectaban huevos y adultos para consumo humano. Desde entonces, se ha adoptado un enfoque múltiple para describir y proteger a las tortugas marinas de Gabón. El monitoreo costero intensivo ha permitido a los científicos evaluar las tendencias espacio-temporales en la frecuencia y abundancia de anidación, y los niveles de fidelidad en el lugar del nido y el éxito reproductivo. Utilizando técnicas, como telemetría satelital, etiquetado de aletas, modelado oceánico y simulaciones de dispersión, y análisis genéticos e isotópicos, los investigadores han podido mapear el comportamiento de las tortugas marinas en el mar, en las aguas costeras de Gabón y durante las migraciones posteriores a la anidación a terrenos de búsqueda de alimento frente a América del Sur y Sudáfrica (es decir, Formia et al., 2006, Maxwell et al., 2011, Witt et al., 2011, Pikesley et al., 2018).
A partir de este conocimiento, se han establecido medidas para cuantificar y reducir el impacto de las amenazas a las tortugas marinas de Gabón. En 2002, el gobierno gabonés creó un sistema de parques nacionales y áreas protegidas que abarca aproximadamente el 80% de los nidos de tortugas marinas de Gabón; en 2017, se creó oficialmente una nueva red de 20 áreas marinas protegidas (AMP), que abarca el 26% de las aguas territoriales de Gabón (Parker, 2017). Las leyes promulgadas en 2011 prohíben la caza, captura y comercialización de tortugas marinas. Observadores capacitados a bordo de buques pesqueros industriales cuantifican la captura incidental de tortugas marinas de arrastre de fondo y cerqueros atuneros y reducen la mortalidad al tratar y liberar a las tortugas capturadas. Además, el gobierno gabonés exige ahora que todos los arrastreros camaroneros utilicen dispositivos de exclusión de tortugas (TED), rejillas de aluminio cosidas en las redes que permiten escapar a las tortugas marinas y otras grandes capturas incidentales, al tiempo que conservan la captura de camarón; se están desarrollando dispositivos similares para los arrastreros de peces. Los esfuerzos en curso están desplazando la caza tradicional de tortugas y otras prácticas destructivas hacia pesquerías más sostenibles. El ecoturismo de observación de tortugas también representa un potencial creciente para aumentar la conciencia e incentivar los esfuerzos de conservación.
Sin embargo, la conservación de las tortugas marinas africanas sigue siendo un desafío formidable. Aunque el contexto económico está cambiando rápidamente, los pobladores costeros empobrecidos de muchos países continúan recolectando tortugas y huevos para consumo local o venta en el mercado, y muchos urbanitas más ricos continúan considerándolos manjares. Estos problemas a menudo se ven agravados por la corrupción, la inestabilidad política, la inadecuada aplicación de la ley y las prioridades de desarrollo centradas en la explotación destructiva Con los déficits de financiamiento, combatir estos desafíos a veces parece una batalla perdedora, pero las actitudes públicas están cambiando lentamente. Incluso en pueblos remotos de playa, la idea de que una tortuga viva valga más que muerta ya no es un concepto tan extraño.
Estudios demográficos
Los estudios demográficos monitorean individuos de diferentes edades y tamaños a lo largo del tiempo (Figura 9.3) para obtener un conjunto de datos más completo que el que producirían los censos de población. La mayoría de los estudios demográficos utilizan los mismos métodos que los que se utilizarían para un censo poblacional; sin embargo, además de contar y marcar, los individuos también serían envejecidos, medidos por tamaño y condición corporal, y sexados, cuando sea posible. Los mejores estudios demográficos implican recopilar estos datos de los mismos individuos a lo largo del tiempo, lo cual es más fácil cuando se trabaja con especies sedentarias (por ejemplo, plantas), poblaciones en un espacio cerrado (por ejemplo, en una pequeña reserva cercada), animales que son bastante residentes y/o habituados a la presencia humana, o individuos portadores de dispositivos biológicos (Kays et al., 2015). Esto no siempre es posible, en cuyo caso los biólogos pueden obtener datos de diferentes individuos durante cada sesión de campo, para que sirvan como índice de tendencias poblacionales más grandes.
Los datos obtenidos de estudios demográficos se utilizan a menudo en combinación con modelos matemáticos para guiar y refinar estrategias de conservación. Por ejemplo, los investigadores comparan frecuentemente la estructura de edad (es decir, el porcentaje de juveniles, adultos reproductivamente activos y adultos mayores en edad posreproductiva) de una población en declive con la de una población estable para identificar las causas de disminución, y los parámetros poblacionales que son más sensibles a perturbaciones. Esta información puede ser utilizada para predecir tamaños de población en diferentes puntos en el futuro, y cómo esas poblaciones pueden responder a diferentes escenarios de manejo. El objetivo de muchos estudios demográficos es predecir e identificar estrategias para reducir el riesgo de extinción (ver Sección 9.2).
Avances recientes en la recopilación de datos de encuestas
Las actividades de conservación se ven obstaculizadas regularmente por la insuficiente información. Esto es especialmente cierto en las regiones tropicales del mundo, donde la mayoría de las especies amenazadas carecen de datos demográficos, y algunas especies carecen por completo de datos confiables. Ante estas brechas, los biólogos han comenzado a utilizar varios métodos innovadores para llenar vacíos de datos. Ejemplos destacados incluyen el uso de encuestas de mercado (por ejemplo, Kümpel et al., 2010, Ingram et al., 2015) y entrevistas con la población local (por ejemplo, Edwards y Plagányi, 2008) para obtener datos de encuestas de referencia muy necesarios. Es importante señalar que dichos conjuntos de datos, obtenidos de segunda mano en lugar de directamente, pueden ser poco confiables y sesgados, especialmente si se recopilan datos de cosechadoras que no están dispuestas a informar sobre sus propias actividades ilegales. Por lo tanto, es importante combinar conjuntos de datos potencialmente no confiables con conjuntos de datos confiables, u obtener una verificación independiente, antes de usar dichos datos para tomar decisiones importantes. Un ejemplo así viene de África Occidental, donde los investigadores quisieron cuantificar el riesgo de extinción del chimpancé Nigeria-Camerún (Pan troglodytes ellioti, EN). Aquí, los biólogos relacionaron datos de encuestas de mercado poco confiables con dos conjuntos de datos confiables, la tasa de ingesta de huérfanos en los santuarios de vida silvestre y el número de jóvenes en grupos silvestres, para estimar que los chimpancés de la región podrían extinguirse en los próximos 20 años porque la caza fue de dos a 13 veces mayor que la población sustain (Hughes et al., 2011).
Las cámaras trampa, las trampas para el pelo y las muestras fecales proporcionan técnicas de muestreo no invasivas para obtener los datos iniciales necesarios para las evaluaciones de conservación.
La recolección de material genético en animales esquivos y raramente vistos con técnicas no invasivas como trampas capilares y muestreo fecal también se está convirtiendo en un medio cada vez más popular para recopilar datos de encuestas. Los investigadores de Gabón hicieron precisamente eso, utilizando material genético obtenido del estiércol para estimar el tamaño de la población, la proporción de género, la distribución por edad, el estado reproductivo, la relación y los patrones de dispersión de la población de elefantes forestales de la región (Loxodonta cyclotis) (Eggert et al., 2013). Estas técnicas no invasivas reducen la necesidad de que los investigadores estén en el campo, reduciendo así tanto la exposición de los investigadores a condiciones peligrosas como las perturbaciones a las poblaciones que están tratando de monitorear.
Las cámaras trampa representan otra técnica de encuesta no invasiva cuya popularidad ha aumentado considerablemente en los últimos años. Estas cámaras especiales, a menudo colocadas en alimentos suplementarios o junto a caminos de vida silvestre, se activan automáticamente cuando un animal pasa al área cubierta por los sensores de movimiento de la cámara (Figura 9.4). Este registro fotográfico de movimiento puede ser utilizado para obtener inventarios de biodiversidad, estimaciones del tamaño de la población, o incluso para compilar conjuntos de datos demográficos (Steenweg et al., 2017). Investigadores creativos de la isla Robben de Sudáfrica incluso combinaron con éxito el atrapamiento de cámara con la tecnología de reconocimiento facial humano, más generalmente asociada con la aplicación de la ley, para automatizar el monitoreo de pingüinos africanos individuales (Spheniscus demersus, EN) (Sherley et al., 2010).
