El seguimiento de la migración animal se utiliza en biología de la vida silvestre , biología de la conservación , ecología y manejo de la vida silvestre para estudiar el comportamiento de los animales en la naturaleza. Una de las primeras técnicas fue el anillamiento de aves , colocando etiquetas de identificación pasivas en las patas de las aves, para identificarlas en una futura captura y liberación. El seguimiento por radio implica conectar un pequeño transmisor de radio al animal y seguir la señal con un receptor RDF . Técnicas modernas y sofisticadas utilizan satélites para rastrear animales etiquetados y etiquetas GPS que mantienen un registro de la ubicación del animal. Con la aparición de IoT , es posible fabricar dispositivos específicos para la especie o lo que se va a rastrear. Uno de los muchos objetivos de la investigación sobre la migración animal ha sido determinar hacia dónde se dirigen los animales; sin embargo, los investigadores también quieren saber por qué van "allí". Los investigadores no sólo observan la migración de los animales, sino también lo que hay entre los puntos finales de la migración para determinar si una especie se está moviendo a nuevas ubicaciones en función de la densidad de los alimentos, un cambio en la temperatura del agua u otros estímulos, y la capacidad del animal para adaptarse a estos. cambios. El seguimiento de la migración es una herramienta vital en los esfuerzos por controlar el impacto de la civilización humana en las poblaciones de animales salvajes y prevenir o mitigar la extinción en curso de especies en peligro de extinción .
En el otoño de 1803, el naturalista estadounidense John James Audubon se preguntó si las aves migratorias regresaban al mismo lugar cada año. Entonces ató una cuerda alrededor de la pata de un pájaro antes de que volara hacia el sur. La primavera siguiente, Audubon vio que el pájaro efectivamente había regresado.
Hoy en día, los científicos todavía colocan etiquetas, como bandas de metal, para rastrear el movimiento de los animales. Las bandas de metal requieren la recaptura de animales para que los científicos recopilen datos; por tanto, los datos se limitan a los puntos de liberación y destino del animal.
Las tecnologías recientes han ayudado a resolver este problema. Algunas etiquetas electrónicas emiten señales repetidas que son captadas por dispositivos de radio o satélites , mientras que otras etiquetas electrónicas podrían incluir etiquetas de archivo (o registradores de datos). Los científicos pueden rastrear las ubicaciones y el movimiento de los animales marcados sin volver a capturarlos utilizando esta tecnología RFID o satélites. Estas etiquetas electrónicas pueden proporcionar una gran cantidad de datos. Las tecnologías modernas también son más pequeñas, lo que minimiza el impacto negativo de la etiqueta en el animal. [1]
El seguimiento de un animal mediante radiotelemetría implica dos dispositivos. La telemetría , en general, implica el uso de un transmisor que se fija a un animal y envía una señal en forma de ondas de radio , tal como lo hace una estación de radio . [2] Un científico podría colocar el transmisor alrededor del tobillo , el cuello , el ala , el caparazón o la aleta dorsal de un animal . Alternativamente, pueden implantarlo quirúrgicamente, ya que los transmisores de radio internos tienen la ventaja de permanecer intactos y funcionar por más tiempo que los accesorios tradicionales, al estar protegidos de las variables ambientales y el desgaste. [3] El transmisor normalmente utiliza una frecuencia en la banda VHF ya que las antenas en esta banda son convenientemente pequeñas. Para conservar la energía de la batería, el transmisor suele transmitir impulsos breves, quizás uno por segundo. Un receptor de radio especializado llamado receptor de radiogoniometría (RDF) capta la señal. El receptor suele estar en un camión , un vehículo todo terreno o un avión . [2] El receptor tiene una antena direccional (generalmente una antena Yagi simple ) que recibe con mayor intensidad desde una sola dirección, y algún medio para indicar la intensidad de la señal recibida, ya sea mediante un medidor o mediante el volumen de los pulsos en los auriculares. . La antena se gira hasta que la señal de radio recibida sea más fuerte; entonces la antena apunta hacia el animal. Para seguir la señal, el científico sigue al animal utilizando el receptor. Este método de seguimiento por radio se puede utilizar para rastrear al animal manualmente, pero también se utiliza cuando los animales están equipados con otras cargas útiles. El receptor se utiliza para localizar al animal y recuperar la carga útil.
Otra forma de seguimiento por radio que se puede utilizar, especialmente en el caso de la migración de aves pequeñas, es el uso de geolocalizadores o "geologgers". [4] Esta tecnología utiliza un sensor de luz que rastrea los datos del nivel de luz durante intervalos regulares para determinar una ubicación en función de la duración del día y la hora del mediodía solar. [4] Si bien existen beneficios y desafíos con el uso de este método de seguimiento, es uno de los únicos medios prácticos para rastrear aves pequeñas a largas distancias durante la migración. [4] [5]
Los transpondedores pasivos integrados (PIT) son otro método de telemetría utilizado para rastrear los movimientos de una especie [4] Los transpondedores pasivos integrados, o "etiquetas PIT", son etiquetas electrónicas que permiten a los investigadores recopilar datos de un espécimen sin la necesidad de volver a capturarlos y manipular al animal. [6] Los datos se capturan y monitorean a través de antenas de interrogación electrónicas, que registran la hora y la ubicación del individuo. [6] Las etiquetas de fosa son un método humano de seguimiento que tiene poco riesgo de infección o mortalidad debido al contacto limitado necesario para monitorear los especímenes. También son rentables porque pueden usarse repetidamente si surge la necesidad de quitar la etiqueta del animal. [7]
La red de seguimiento de vida silvestre Motus es un programa de Birds Canada , fue lanzado en 2014 en Estados Unidos y Canadá, para 2022 existen más de 40.000 transmisores sobre diversos animales, en su mayoría aves, y se han instalado 1.500 estaciones receptoras en 34 países, la mayoría de los receptores. se concentran en Estados Unidos y Canadá.
Los receptores se pueden colocar en satélites en órbita terrestre como ARGOS . Se utilizan redes o grupos de satélites para rastrear animales. Cada satélite de una red capta señales electrónicas de un transmisor colocado en un animal. En conjunto, las señales de todos los satélites determinan la ubicación exacta del animal. Los satélites también siguen la trayectoria del animal mientras se mueve. Los transmisores recibidos por satélite instalados en los animales también pueden proporcionar información sobre las características fisiológicas de los animales (por ejemplo, temperatura y uso del hábitat). [8] [9] El seguimiento por satélite es especialmente útil porque los científicos no tienen que seguir al animal ni tampoco Hay que recuperar la etiqueta para obtener los datos de hacia dónde va o ha ido el animal. Las redes de satélite han rastreado la migración y los movimientos territoriales de caribúes , tortugas marinas , [10] ballenas , grandes tiburones blancos , focas , elefantes , águilas calvas , águilas pescadoras y buitres . [8] Además, las etiquetas de archivo por satélite emergentes se utilizan en mamíferos marinos y diversas especies de peces. Existen dos sistemas principales, el ya mencionado Argos y el GPS . [11] Gracias a estos sistemas, los conservacionistas pueden encontrar los sitios clave para las especies migratorias. [11] Otra forma de seguimiento satelital sería el uso de telemetría acústica . Esto implica el uso de etiquetas electrónicas que emiten sonido para que los investigadores puedan rastrear y monitorear a un animal en tres dimensiones, lo cual es útil en casos en los que se rastrean grandes cantidades de una especie a la vez. [12]
IoT o Internet de las cosas demuestra ser un recurso potencial para el futuro del seguimiento y la investigación de la vida silvestre. Esta tecnología puede abarcar desde redes de sensores LWPA de área amplia y baja potencia adheridas a la vida silvestre mediante un adhesivo seguro hasta cámaras conectadas a Internet que utilizan el aprendizaje automático para determinar qué imágenes son interesantes y categorizar las fotografías. Con LWPA, las aplicaciones son infinitas. Todo lo que hay que hacer es desarrollar los sensores que se acoplan a cualquier animal. Con la baja potencia del sensor, cambiar las baterías de los sensores se vuelve un problema menor. El programa Where's The Bear es un software de seguimiento de la vida silvestre del Departamento de Informática de la Universidad de California Santa Barba. Utilizan cámaras como sensores y aprendizaje automático para cuantificar las fotografías en imágenes vacías provocadas por el viento y la lluvia. En cambio, informan sobre las de diferentes especies de animales. Para acelerar el proceso de entrenamiento del algoritmo, utilizaron fotografías editadas con animales insertados en la toma de la vista de los sensores dada para detectar los diferentes animales. Esta capacitación pudo hacer que la tecnología fuera más precisa con menos falsos positivos y falsos negativos. Este método aumentó la capacidad de categorizar fotografías de animales, lo que demuestra una nueva tecnología potencial para grandes grupos de personas para uso comercial y público.
Los isótopos estables son uno de los marcadores intrínsecos utilizados para estudiar la migración de animales. [13] Uno de los beneficios de los marcadores intrínsecos en general, incluido el análisis de isótopos estables, es que no requieren que un organismo sea capturado, etiquetado y luego recapturado en un momento posterior. Cada captura de un organismo proporciona información de dónde se ha basado en la dieta. Los tres tipos de marcadores intrínsecos que pueden usarse como herramientas para estudios de migración animal son: (1) contaminantes, parásitos y patógenos , (2) oligoelementos y (3) isótopos estables. Ciertas regiones geográficas tienen proporciones de isótopos estables específicas que afectan la química de los organismos que se alimentan en esos lugares, lo que crea "isopaisajes" que los científicos pueden utilizar para comprender dónde ha estado comiendo el organismo. Se deben cumplir un par de requisitos previos para utilizar con éxito el análisis de isótopos estables: (1) el animal debe tener al menos un isótopo ligero de interés en tejidos específicos que puedan ser muestreados (esta condición casi siempre se cumple ya que estos isótopos ligeros son componentes básicos de la mayoría de los tejidos animales), y (2) el organismo necesita migrar entre regiones isotópicamente diferentes y estos isótopos deben retenerse en el tejido para poder medir las diferencias. [13]
El análisis de isótopos estables tiene muchos beneficios y se ha utilizado en organismos terrestres y acuáticos. Por ejemplo, se ha confirmado que el análisis de isótopos estables funciona para determinar los lugares de alimentación de las tortugas bobas que anidan . [14] Se utilizó telemetría satelital para confirmar que la ubicación derivada del análisis era precisa respecto al lugar al que realmente viajaron estas tortugas. Esto es importante porque permite utilizar tamaños de muestra más grandes en estudios de migración, ya que la telemetría satelital es costosa y se pueden tomar muestras de tejido , sangre y huevos de las tortugas hembras que ponen huevos. [14]
Las etiquetas electrónicas están brindando a los científicos una imagen completa y precisa de los patrones de migración . Por ejemplo, cuando los científicos utilizaron transmisores de radio para rastrear una manada de caribúes , aprendieron dos cosas importantes. Primero, aprendieron que la manada se mueve mucho más de lo que se pensaba. En segundo lugar, aprendieron que cada año la manada regresa aproximadamente al mismo lugar para dar a luz . Esta información habría sido difícil o imposible de obtener con etiquetas de "baja tecnología".
El seguimiento de las migraciones es una herramienta importante para comprender y proteger mejor las especies . Por ejemplo, los manatíes de Florida son una especie en peligro de extinción y, por tanto, necesitan protección. El seguimiento por radio mostró que los manatíes de Florida pueden viajar hasta Rhode Island cuando migran. Esta información sugiere que los manatíes pueden necesitar protección a lo largo de gran parte de la costa atlántica de Estados Unidos. Anteriormente, los esfuerzos de protección se centraban principalmente en el área de Florida.
A raíz del derrame de petróleo de BP , se han incrementado los esfuerzos para rastrear animales en el Golfo. La mayoría de los investigadores que utilizan etiquetas electrónicas tienen sólo unas pocas opciones: etiquetas satelitales emergentes, etiquetas de archivo o etiquetas satelitales. Históricamente, estas etiquetas eran generalmente caras y podían costar varios miles de dólares por etiqueta. Sin embargo, con los avances actuales en la tecnología, los precios ahora permiten a los investigadores marcar más animales. Con este aumento en el número de especies e individuos que pueden marcarse, es importante registrar y reconocer los posibles efectos negativos que estos dispositivos podrían tener. [15] [16]
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