La ecología del paisaje sonoro es el estudio de las relaciones acústicas entre los organismos vivos, humanos y otros, y su entorno, ya sean organismos marinos o terrestres. Apareciendo por primera vez en el Handbook for Acoustic Ecology editado por Barry Truax , en 1978, [1] el término se ha utilizado ocasionalmente, a veces indistintamente, con el término ecología acústica . Los ecologistas del paisaje sonoro también estudian las relaciones entre las tres fuentes básicas de sonido que componen el paisaje sonoro: las generadas por organismos se denominan biofonía ; los provenientes de categorías naturales no biológicas se clasifican en la geofonía , y los producidos por el hombre , la antropofonía .
Cada vez más, los paisajes sonoros están dominados por un subconjunto de antropofonía (a veces denominada en terminología más antigua y arcaica "ruido antropogénico"), o tecnofonía, la presencia abrumadora de ruido electromecánico. Esta subclase de contaminación o perturbación acústica puede producir un efecto negativo en una amplia gama de organismos. Las variaciones en los paisajes sonoros como resultado de fenómenos naturales y el esfuerzo humano pueden tener efectos ecológicos de amplio alcance , ya que muchos organismos han evolucionado para responder a señales acústicas que emanan principalmente de hábitats no perturbados.
Los ecologistas del paisaje sonoro utilizan dispositivos de grabación , herramientas de audio y elementos de análisis ecológicos y acústicos tradicionales para estudiar la estructura del paisaje sonoro. La ecología del paisaje sonoro ha profundizado la comprensión actual de las cuestiones ecológicas y ha establecido profundas conexiones viscerales con los datos ecológicos. La preservación de los paisajes sonoros naturales es ahora un objetivo de conservación reconocido .
Como disciplina académica, la ecología del paisaje sonoro comparte algunas características con otros campos de investigación, pero también se diferencia de ellos de manera significativa. [2] Por ejemplo, la ecología acústica también se ocupa del estudio de múltiples fuentes de sonido. Sin embargo, la ecología acústica, que se deriva del trabajo fundacional de R. Murray Schafer y Barry Truax , se centra principalmente en la percepción humana de los paisajes sonoros. La ecología del paisaje sonoro busca una perspectiva más amplia al considerar los efectos del paisaje sonoro en comunidades de organismos vivos, humanos y otros, y las posibles interacciones entre los sonidos en el medio ambiente. [3] En comparación con la ecología del paisaje sonoro, la disciplina de la bioacústica tiende a tener un interés más limitado en los mecanismos fisiológicos y conductuales de comunicación auditiva de las especies individuales. La ecología del paisaje sonoro también se basa en gran medida en algunos conceptos de la ecología del paisaje , que se centra en patrones y procesos ecológicos que ocurren en múltiples escalas espaciales. [2] [4] [5] Los paisajes pueden influir directamente en los paisajes sonoros, ya que algunos organismos utilizan las características físicas de su hábitat para alterar sus vocalizaciones. Por ejemplo, los babuinos y otros animales explotan hábitats específicos para generar ecos de los sonidos que producen. [2] [3]
Es posible que no se aprecie plenamente la función y la importancia del sonido en el medio ambiente a menos que se adopte una perspectiva organizacional sobre la percepción del sonido y, de esta manera, la ecología del paisaje sonoro también se basa en la ecología sensorial . [2] [4] La ecología sensorial se centra en la comprensión de los sistemas sensoriales de los organismos y la función biológica de la información obtenida de estos sistemas. En muchos casos, los humanos deben reconocer que las modalidades sensoriales y la información utilizada por otros organismos pueden no ser obvias desde un punto de vista antropocéntrico. Esta perspectiva ya ha puesto de relieve muchos casos en los que los organismos dependen en gran medida de señales sonoras generadas en sus entornos naturales para realizar importantes funciones biológicas. Por ejemplo, se sabe que una amplia gama de crustáceos responden a la biofonía generada alrededor de los arrecifes de coral . Las especies que deben asentarse en los arrecifes para completar su ciclo de desarrollo se sienten atraídas por el ruido de los arrecifes, mientras que los crustáceos pelágicos y nocturnos son repelidos por la misma señal acústica, presumiblemente como un mecanismo para evitar la depredación (las densidades de depredadores son altas en los hábitats de los arrecifes). [6] De manera similar, los peces juveniles pueden usar la biofonía como una señal de navegación para localizar sus arrecifes natales, [7] y también se les puede alentar a reubicar los arrecifes de coral dañados mediante la reproducción de sonidos saludables de los arrecifes. [8] Los patrones de movimiento de otras especies están influenciados por la geofonía, como en el caso de la rana de caña , que se sabe que se dispersa lejos del sonido del fuego. [9] Además, una variedad de especies de aves y mamíferos utilizan señales auditivas, como el ruido de movimiento, para localizar a sus presas. [10] Algunos animales también pueden aprovechar las perturbaciones creadas por períodos de ruido ambiental mientras buscan alimento. Por ejemplo, los insectos que se alimentan de arañas concentran sus actividades de búsqueda de alimento durante episodios de ruido ambiental para evitar ser detectados por sus presas. [11] Estos ejemplos demuestran que muchos organismos son altamente capaces de extraer información de paisajes sonoros.
Según el académico Bernie Krause , la ecología del paisaje sonoro sirve como lente para otros campos como la medicina, la música, la danza, la filosofía, los estudios ambientales, etc. ( el paisaje sonoro ). [12] [2] Krause ve el paisaje sonoro de una región determinada como la suma de tres fuentes de sonido separadas (como lo describen Gage y Krause) definidas de la siguiente manera:
Según Krause, varias combinaciones de estas expresiones acústicas a través del espacio y el tiempo generan paisajes sonoros únicos. [ cita necesaria ]
Los ecólogos de paisajes sonoros buscan investigar la estructura de los paisajes sonoros, explicar cómo se generan y estudiar cómo los organismos se interrelacionan acústicamente. Se han propuesto varias hipótesis para explicar la estructura de los paisajes sonoros, en particular los elementos de la biofonía. Por ejemplo, una teoría ecológica conocida como hipótesis de adaptación acústica predice que las señales acústicas de los animales se alteran en diferentes entornos físicos para maximizar su propagación a través del hábitat. [2] [20] Además, las señales acústicas de los organismos pueden estar bajo presión selectiva para minimizar la superposición de su frecuencia (tono) con otras características auditivas del entorno. Esta hipótesis del nicho acústico es análoga al concepto ecológico clásico de partición del nicho . Sugiere que las señales acústicas en el ambiente deberían mostrar una división de frecuencia como resultado de una selección que actúa para maximizar la efectividad de la comunicación intraespecífica para diferentes especies. Las observaciones de diferenciación de frecuencias entre insectos , aves y anuros apoyan la hipótesis del nicho acústico. [21] [3] Los organismos también pueden dividir sus frecuencias de vocalización para evitar la superposición con sonidos geofónicos generalizados. Por ejemplo, la comunicación territorial en algunas especies de ranas se produce parcialmente en el espectro ultrasónico de alta frecuencia . [22] Este método de comunicación representa una adaptación evolutiva al hábitat ribereño de las ranas , donde el agua corriente produce un sonido constante de baja frecuencia. Las especies invasoras que introducen nuevos sonidos en los paisajes sonoros pueden alterar la división de los nichos acústicos en las comunidades nativas, un proceso conocido como invasión biofónica. [4] Aunque la adaptación a nichos acústicos puede explicar la estructura de frecuencia de los paisajes sonoros, es probable que la variación espacial del sonido sea generada por gradientes ambientales de altitud , latitud o alteración del hábitat . [4] Estos gradientes pueden alterar las contribuciones relativas de la biofonía, la geofonía y la antrofonía al paisaje sonoro. Por ejemplo, en comparación con hábitats inalterados, es probable que las regiones con altos niveles de uso del suelo urbano tengan mayores niveles de antrofonía y menores fuentes de sonido físico y orgánico. Los paisajes sonoros suelen exhibir patrones temporales, siendo particularmente prominentes los ciclos diarios y estacionales . [4]Estos patrones suelen ser generados por las comunidades de organismos que contribuyen a la biofonía. Por ejemplo, los pájaros cantan fuertemente al amanecer y al anochecer, mientras que los anuros cantan principalmente durante la noche; el momento de estos eventos de vocalización puede haber evolucionado para minimizar la superposición temporal con otros elementos del paisaje sonoro. [4] [23]
La información acústica que describe el medio ambiente es la información principal requerida en los estudios de ecología del paisaje sonoro. Los avances tecnológicos han proporcionado métodos mejorados para la recopilación de dichos datos. Los sistemas de grabación automatizados permiten recopilar con relativa facilidad muestras de paisajes sonoros replicadas temporalmente. Los datos recopilados de dichos equipos se pueden extraer para generar una representación visual del paisaje sonoro en forma de espectrograma . [2] Los espectrogramas proporcionan información sobre una serie de propiedades del sonido que pueden estar sujetas a análisis cuantitativo. El eje vertical de un espectrograma indica la frecuencia de un sonido, mientras que el eje horizontal muestra la escala de tiempo en la que se registraron los sonidos. Además, los espectrogramas muestran la amplitud del sonido, una medida de la intensidad del sonido . Los índices ecológicos utilizados tradicionalmente con datos a nivel de especie, como diversidad y uniformidad , se han adaptado para su uso con métricas acústicas. [2] Estas medidas proporcionan un método para comparar paisajes sonoros a través del tiempo o el espacio. Por ejemplo, se han utilizado dispositivos de grabación automatizados para recopilar datos acústicos en diferentes paisajes a lo largo de escalas temporales de un año, y se emplearon métricas de diversidad para evaluar las fluctuaciones diarias y estacionales en los paisajes sonoros de todos los sitios. La desaparición de un hábitat se puede ver midiendo antes y después de la "tala", por ejemplo. [24] [2] Los patrones espaciales del sonido también se pueden estudiar utilizando herramientas familiares para los ecólogos del paisaje , como los sistemas de información geográfica (SIG). [4] Finalmente, las muestras grabadas del paisaje sonoro pueden proporcionar medidas indirectas para los inventarios de biodiversidad en los casos en que otros métodos de muestreo no sean prácticos o ineficientes. [25] Estas técnicas pueden ser especialmente importantes para el estudio de especies raras o esquivas que son especialmente difíciles de monitorear de otras maneras.
Aunque la ecología del paisaje sonoro se ha definido recientemente como una disciplina académica independiente (se describió por primera vez en 2011 y se formalizó en la primera reunión de la Sociedad Internacional de Ecoacústica, celebrada en París en 2014), muchas investigaciones ecológicas anteriores han incorporado elementos de la ecología del paisaje sonoro. teoría. Por ejemplo, una gran cantidad de trabajo se ha centrado en documentar los efectos de la antropofonía en la vida silvestre . La antropofonía (la versión no controlada, a menudo utilizada como sinónimo de contaminación acústica ) puede emanar de una variedad de fuentes, incluidas las redes de transporte o la industria, y puede representar una perturbación generalizada de los sistemas naturales incluso en regiones aparentemente remotas como los parques nacionales . [10] Un efecto importante del ruido es el enmascaramiento de las señales acústicas del organismo que contienen información. En un entorno ruidoso, los organismos pueden tener problemas para percibir sonidos que son importantes para la comunicación intraespecífica, la búsqueda de alimento, el reconocimiento de depredadores o una variedad de otras funciones ecológicas. [10] De esta manera, el ruido antropogénico puede representar una interacción de paisaje sonoro en la que el aumento de la antropofonía interfiere con los procesos biofónicos. Los efectos negativos del ruido antropogénico afectan a una amplia variedad de taxones, incluidos peces, anfibios, aves y mamíferos. [26] Además de interferir con sonidos ecológicamente importantes, la antropofonía también puede afectar directamente los sistemas biológicos de los organismos. La exposición al ruido, que puede percibirse como una amenaza, puede provocar cambios fisiológicos . [10] Por ejemplo, el ruido puede aumentar los niveles de hormonas del estrés , alterar la cognición , reducir la función inmune e inducir daños en el ADN . [27] Aunque gran parte de la investigación sobre el ruido antropogénico se ha centrado en las respuestas conductuales y a nivel de la población a la perturbación del ruido, estos sistemas moleculares y celulares pueden resultar áreas prometedoras para trabajos futuros.
Las aves se han utilizado como organismos de estudio en gran parte de las investigaciones sobre las respuestas de la vida silvestre al ruido antropogénico, y la literatura resultante documenta muchos efectos que son relevantes para otros taxones afectados por la antropofonía . Las aves pueden ser particularmente sensibles a la contaminación acústica dado que dependen en gran medida de señales acústicas para la comunicación intraespecífica. De hecho, una amplia gama de estudios demuestra que las aves utilizan cantos alterados en entornos ruidosos. [26] La investigación sobre carboneros comunes en un entorno urbano reveló que los pájaros macho que habitaban territorios ruidosos tendían a utilizar sonidos de mayor frecuencia en sus canciones. [28] Presumiblemente, estos cantos de tono más alto permiten que los pájaros machos se escuchen por encima del ruido antropogénico, que tiende a tener alta energía en el rango de frecuencia más bajo, enmascarando así los sonidos en ese espectro. Un estudio de seguimiento de múltiples poblaciones confirmó que los carboneros comunes en áreas urbanas cantan con una frecuencia mínima aumentada en relación con las aves que habitan en los bosques. [29] Además, este estudio sugiere que los hábitats urbanos ruidosos albergan aves que utilizan cantos más cortos pero los repiten más rápidamente. A diferencia de las modulaciones de frecuencia, las aves pueden simplemente aumentar la amplitud (volumen) de sus cantos para disminuir el enmascaramiento en ambientes con ruido elevado. [30] El trabajo experimental y las observaciones de campo muestran que estas alteraciones del canto pueden ser el resultado de una plasticidad del comportamiento en lugar de adaptaciones evolutivas al ruido (es decir, las aves cambian activamente su repertorio de cantos dependiendo de las condiciones acústicas que experimentan). [31] De hecho, es poco probable que los ajustes vocales de las aves al ruido antropogénico sean producto de un cambio evolutivo simplemente porque los altos niveles de ruido son una presión de selección relativamente reciente. [23] Sin embargo, no todas las especies de aves ajustan sus cantos para mejorar la comunicación en ambientes ruidosos, lo que puede limitar su capacidad para ocupar hábitats sujetos a ruido antropogénico. [32] En algunas especies, las aves individuales establecen un repertorio vocal relativamente rígido cuando son jóvenes, y este tipo de limitaciones de desarrollo pueden limitar su capacidad para realizar ajustes vocales más adelante en la vida. [23] Por lo tanto, las especies que no modifican o no pueden modificar sus cantos pueden ser particularmente sensibles a la degradación del hábitat como resultado de la contaminación acústica. [28] [32]
Incluso entre las aves que son capaces de alterar sus cantos para ser mejor escuchadas en ambientes inundados de antropofonía, estos cambios de comportamiento pueden tener importantes consecuencias para su aptitud . En el carbonero común, por ejemplo, existe un equilibrio entre la intensidad de la señal y la detección de la señal que depende de la frecuencia de la canción. [33] Los pájaros machos que incluyen más sonidos de baja frecuencia en su repertorio de canciones experimentan una mejor fidelidad sexual por parte de sus parejas, lo que resulta en un mayor éxito reproductivo. Sin embargo, los sonidos de baja frecuencia tienden a quedar enmascarados cuando hay ruido antropogénico, y las canciones de alta frecuencia son más efectivas para provocar respuestas femeninas en estas condiciones. Por lo tanto, las aves pueden experimentar presiones selectivas competitivas en hábitats con altos niveles de ruido antropogénico: presión para cantar más en frecuencias más bajas para mejorar la intensidad de la señal y asegurar buenas parejas versus presión opuesta para cantar en frecuencias más altas para garantizar que las llamadas se detecten en contra. un trasfondo de antrofonía. Además, el uso de ciertas vocalizaciones, incluidos sonidos de alta amplitud que reducen el enmascaramiento en ambientes ruidosos, puede imponer costos energéticos que reducen la aptitud física. [23] Debido a las compensaciones reproductivas y otras tensiones que imponen a algunas aves, los hábitats ruidosos pueden representar trampas ecológicas , hábitats en los que los individuos tienen una aptitud física reducida pero son colonizados a tasas mayores o iguales que otros hábitats. [26] [34]
En última instancia, la antropofonía puede tener impactos a nivel poblacional o comunitario en la fauna aviar . Un estudio centrado en la composición de la comunidad encontró que los hábitats expuestos a la antropofonía albergaban menos especies de aves que las regiones sin ruido, pero ambas áreas tenían un número similar de nidos. [35] De hecho, los nidos en hábitats ruidosos tuvieron una mayor supervivencia que los colocados en hábitats de control, presumiblemente porque los ambientes ruidosos albergaban menos arrendajos de los matorrales occidentales , que son los principales depredadores de nidos de otras aves. Por lo tanto, la antropofonía puede tener efectos negativos sobre la diversidad de especies locales, pero las especies capaces de hacer frente a las perturbaciones acústicas pueden en realidad beneficiarse de la exclusión de las interacciones negativas entre especies en esas áreas. Otros experimentos sugieren que la contaminación acústica tiene el potencial de afectar los sistemas de apareamiento de las aves al alterar la fuerza de los vínculos de pareja . Cuando se exponen a ruido ambiental de alta amplitud en un laboratorio, los pinzones cebra , una especie monógama , muestran una menor preferencia por sus parejas apareadas. [36] De manera similar, los escribanos machos en ambientes tranquilos tienen más probabilidades de ser parte de una pareja apareada que los machos en lugares ruidosos. [31] Estos efectos pueden, en última instancia, dar lugar a una reducción del rendimiento reproductivo de las aves sujetas a altos niveles de ruido ambiental. [37]
La disciplina de la biología de la conservación se ha preocupado tradicionalmente por la preservación de la biodiversidad y los hábitats de los que dependen los organismos. Sin embargo, la ecología de los paisajes sonoros anima a los biólogos a considerar los paisajes sonoros naturales como recursos dignos de esfuerzos de conservación. Los paisajes sonoros que provienen de hábitats relativamente libres tienen valor para la vida silvestre, como lo demuestran los numerosos efectos negativos del ruido antropogénico en varias especies. [10] Los organismos que utilizan señales acústicas generadas por sus presas pueden verse particularmente afectados por paisajes sonoros alterados por humanos. [38] En esta situación, los emisores (involuntarios) de señales acústicas no tendrán ningún incentivo para compensar el enmascaramiento impuesto por el sonido antropogénico. Además, los paisajes sonoros naturales pueden tener beneficios para el bienestar humano y pueden ayudar a generar un sentido distintivo de lugar, conectando a las personas con el medio ambiente y brindando experiencias estéticas únicas. [25] Debido a los diversos valores inherentes a los paisajes sonoros naturales, pueden considerarse servicios ecosistémicos proporcionados por ecosistemas intactos y en funcionamiento . [2] Los objetivos para la conservación de paisajes sonoros pueden incluir paisajes sonoros necesarios para la persistencia de la vida silvestre amenazada, paisajes sonoros que están siendo gravemente alterados por la antrofonía y paisajes sonoros que representan lugares o valores culturales únicos. [25] Algunos gobiernos y agencias de gestión han comenzado a considerar la preservación de los paisajes sonoros naturales como una prioridad ambiental. [39] [40] [41] En los Estados Unidos, la División de Sonidos Naturales y Cielos Nocturnos del Servicio de Parques Nacionales está trabajando para proteger los paisajes sonoros naturales y culturales.
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