El seguimiento de la migración animal se utiliza en biología de la vida silvestre , biología de la conservación , ecología y gestión 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 colocar un pequeño transmisor de radio al animal y seguir la señal con un receptor RDF . Las técnicas modernas 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 la capacidad de hacer dispositivos específicos para la especie o lo que se va a rastrear. Uno de los muchos objetivos de la investigación de la migración animal ha sido determinar a dónde van los animales; sin embargo, los investigadores también quieren saber por qué van "allí". Los investigadores no solo 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 alimentos, un cambio en la temperatura del agua u otro estímulo, 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. Así que ató una cuerda alrededor de la pata de un ave antes de que volara hacia el sur. La primavera siguiente, Audubon vio que el ave había regresado.
Hoy en día, los científicos siguen colocando etiquetas, como bandas de metal, para rastrear el movimiento de los animales. Las bandas de metal requieren que los animales sean capturados nuevamente para que los científicos recopilen datos; por lo 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 etiquetados 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]
Los recientes avances en la tecnología de rastreo han mejorado la capacidad de monitorear la migración de los animales sin necesidad de recapturarlos. Wildlife Drones , una empresa australiana, desarrolló un sistema de telemetría por radio basado en drones para rastrear especies pequeñas y móviles como el loro veloz, una de las aves más amenazadas de Australia. Los métodos de rastreo tradicionales para estas especies implicaban etiquetas de radio de muy alta frecuencia ( VHF ) y rastreo manual con receptores portátiles, que eran laboriosos y de alcance limitado. El sistema permite a los investigadores recopilar datos de forma remota de múltiples animales etiquetados a grandes distancias, lo que aumenta la eficiencia y la eficacia del monitoreo de la vida silvestre. [2]
El seguimiento de un animal mediante telemetría por radio implica dos dispositivos. La telemetría , en general, implica el uso de un transmisor que se adhiere a un animal y envía una señal en forma de ondas de radio , tal como lo hace una estación de radio . [3] Un científico puede colocar el transmisor alrededor del tobillo , cuello , ala , caparazón o aleta dorsal de un animal . Alternativamente, pueden implantarlo quirúrgicamente, ya que los transmisores de radio internos tienen la ventaja de permanecer intactos y funcionar durante más tiempo que los accesorios tradicionales, estando protegidos de las variables ambientales y el desgaste. [4] El transmisor generalmente usa 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 generalmente transmite pulsos breves, quizás uno por segundo. Un receptor de radio especializado llamado receptor de radiogoniometría (RDF) capta la señal. El receptor generalmente está en un camión , un vehículo todo terreno o un avión . [3] El receptor tiene una antena direccional (normalmente una antena Yagi sencilla ) que recibe con más fuerza desde una única dirección, y algún medio para indicar la intensidad de la señal recibida, ya sea mediante un medidor o por la intensidad de los pulsos en los auriculares. La antena se gira hasta que la señal de radio recibida sea la más fuerte; entonces la antena apunta hacia el animal. Para realizar un seguimiento de la señal, el científico sigue al animal utilizando el receptor. Este enfoque de uso del 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 rastreo por radio que se puede utilizar, especialmente en el caso de la migración de aves pequeñas, es el uso de geolocalizadores o "geologgers". [5] 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. [5] Si bien existen beneficios y desafíos con el uso de este método de rastreo, es uno de los únicos medios prácticos para rastrear aves pequeñas a largas distancias durante la migración. [5] [6]
Los transpondedores pasivos integrados (PIT) son otro método de telemetría utilizado para rastrear los movimientos de una especie [5]. 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 capturar y manipular al animal. [7] Los datos se capturan y monitorean a través de antenas de interrogación electrónica, que registran la hora y la ubicación del individuo. [7] Las etiquetas Pit son un método humano de rastreo que tiene poco riesgo de infección o mortalidad debido al contacto limitado necesario para monitorear los especímenes. También son rentables ya que se pueden usar repetidamente si surge la necesidad de quitar la etiqueta del animal. [8]
La red de seguimiento de vida silvestre Motus es un programa de Birds Canada , fue lanzado en 2014 en EE. UU. y Canadá, para 2022 hay más de 40,000 transmisores en varios 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 que orbitan la Tierra , como ARGOS . Se utilizan redes o grupos de satélites para rastrear animales. Cada satélite de una red capta señales electrónicas de un transmisor en un animal. En conjunto, las señales de todos los satélites determinan la ubicación precisa del animal. Los satélites también rastrean la ruta del animal a medida que se mueve. El rastreo por satélite es especialmente útil porque los científicos no tienen que seguir al animal ni tienen que recuperar la etiqueta para obtener los datos sobre dónde va o ha ido el animal. Las redes de satélite han rastreado la migración y los movimientos territoriales de caribúes , tortugas marinas , [9] ballenas , grandes tiburones blancos , focas , elefantes , águilas calvas , águilas pescadoras y buitres . Además, se utilizan etiquetas de archivo satelitales emergentes en mamíferos marinos y varias especies de peces. Hay dos sistemas principales, el mencionado Argos y el GPS . [10] Gracias a estos sistemas, los conservacionistas pueden encontrar los sitios clave para las especies migratorias. [10] Otra forma de seguimiento por satélite sería el uso de telemetría acústica . Esto implica el uso de etiquetas electrónicas que emiten sonido para que los investigadores rastreen y monitoreen a un animal en tres dimensiones, lo que resulta útil en casos en los que se rastrean grandes cantidades de una especie a la vez. [11]
El Internet de las cosas (IoT) es un recurso potencial para el futuro del seguimiento y la investigación de la vida silvestre. Esta tecnología puede abarcar desde redes de sensores LPWA de área amplia y bajo consumo de energía que se adhieren a la vida silvestre mediante un adhesivo seguro hasta cámaras conectadas a Internet mediante aprendizaje automático para determinar qué imágenes son interesantes y clasificar las fotos. Con LPWA, las aplicaciones son infinitas. Todo lo que se necesita hacer es desarrollar sensores que se adhieran a cualquier animal. Con el bajo consumo de energía de los sensores, cambiar sus baterías se convierte en un problema menor. El programa Where's The Bear es un software de monitoreo de vida silvestre del Departamento de Ciencias de la Computación de la Universidad de California en Santa Barbara. Utilizan cámaras como sensores y aprendizaje automático para cuantificar las fotos en imágenes vacías activadas por el viento y la lluvia. En cambio, informan las de diferentes especies de animales. Para acelerar el proceso de entrenamiento del algoritmo, utilizaron fotos editadas con animales insertados en la toma de la vista de los sensores dados para detectar los diferentes animales. Este entrenamiento pudo hacer que la tecnología fuera más precisa con menos falsos positivos y falsos negativos. Este método aumentó la capacidad de categorizar las fotografías de animales, lo que demuestra que es una nueva tecnología potencial para grandes grupos de personas con fines comerciales y públicos.
Los isótopos estables son uno de los marcadores intrínsecos utilizados para estudiar la migración de los animales. [12] Uno de los beneficios de los marcadores intrínsecos en general, incluido el análisis de isótopos estables, es que no requiere que un organismo sea capturado y etiquetado para luego ser recapturado en un momento posterior. Cada captura de un organismo proporciona información sobre dónde ha estado en función de la dieta. Los tres tipos de marcadores intrínsecos que se pueden utilizar como herramientas para los estudios de migración animal son: (1) contaminantes, parásitos y patógenos , (2) oligoelementos y (3) isótopos estables. Ciertas regiones geográficas tienen proporciones específicas de isótopos estables que afectan la química de los organismos que se alimentan en esas ubicaciones, esto crea "isopaisajes" que los científicos pueden usar 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 se puedan muestrear (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 que se puedan medir las diferencias. [12]
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 las ubicaciones de alimentación de las tortugas bobas que anidan . [13] Se utilizó la telemetría satelital para confirmar que la ubicación derivada del análisis era precisa con respecto a los lugares a los que realmente viajaban estas tortugas. Esto es importante porque permite utilizar muestras de mayor tamaño en los 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. [13]
Las etiquetas electrónicas están dando a los científicos una imagen completa y precisa de los patrones migratorios . Por ejemplo, cuando los científicos utilizaron transmisores de radio para rastrear una manada de caribúes , descubrieron dos cosas importantes. En primer lugar, descubrieron que la manada se mueve mucho más de lo que se creía anteriormente. En segundo lugar, descubrieron 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 mejor y proteger a las especies . Por ejemplo, los manatíes de Florida son una especie en peligro de extinción y, por lo 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 los Estados Unidos. Anteriormente, los esfuerzos de protección se centraban principalmente en el área de Florida.
Tras el 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 cada una. Sin embargo, con los avances actuales en tecnología, los precios ahora permiten a los investigadores etiquetar a más animales. Con este aumento en el número de especies e individuos que pueden etiquetarse, es importante registrar y reconocer los posibles efectos negativos que estos dispositivos podrían tener. [14] [15]
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