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  • Writer's pictureLuis A Mazariegos

Marzo 2024 – Big Data: Análisis Multimodal de la Biodiversidad y Servicios Ambientales @ RNMP

Casi todos reconocemos el valor moral de la conservación y la restauración de ecosistemas. En la última década se han desarrollado metodologías para asignar además un valor económico a los procesos de restauración, principalmente en términos de la cantidad de gas carbónico que se puede eliminar del ambiente a través de los procesos de la fotosíntesis y el crecimiento de los árboles sembrados. El resultado es la estimación, el cálculo, la verificación y la venta de los llamados bonos de carbono. Este proceso y el desarrollo del marco legal que lo rodea, se han convertido en un importante catalizador financiero para las organizaciones que se dedican a la recuperación de pastizales o ambientes altamente perturbados. Irónicamente, no existían mecanismos similares para asignar un valor económico a la conservación de bosques maduros, cuyo valor es prácticamente nulo en el mercado de los bonos de carbono.

 

Los bosque de niebla @RNMP ostentan una biodiversidad extrema.

El concepto de bonos de biodiversidad y el marco regulatorio que los rodea pueden llenar este vacío. El primer desafío es implementar estrategias de muestreo que permitan asignar un valor a cualquier área en términos de la biodiversidad que contiene. Es desafiante porque la riqueza de especies en los ecosistemas tropicales es abrumadora y el conocimiento que tenemos de ella es apenas incipiente. También porque las especies allí presentes tienen sus propios ciclos diarios, mensuales y anuales de actividad, por lo que muchas son esencialmente invisibles para los profesionales que intentan contarlas de manera presencial.

 

En un intento de resolver estos dos problemas, se utilizan cámaras trampa para realizar conteos que no requieran la presencia de humanos, y para restringirse a un grupo moderadamente rico en especies, cuya taxonomía es relativamente bien conocida: los mamíferos. En la misma dirección, el despliegue de grabadoras que capturan automáticamente los paisajes sonoros de un ecosistema ha sido invocado para estimar la diversidad de organismos acústicamente activos, principalmente aves. La combinación de cámaras trampa y grabadoras automáticas permite así estimar la biodiversidad únicamente de los dos grupos de animales con que estamos más familiarizados, los mamíferos y las aves.


Se han desplegado más de 40 cámaras trampa @RNMP que proporcionan información valios sobre la presenciade grandes felinos, que son un indicador importante de un ecosistema saludable.

 

En el 2020, la Fundación BIOCONSERVANCY asumió el desafío de estimar valores globales de diversidad que no dependan totalmente del reconocimiento de especies, y que permiten además estimar el valor de un área conservada en términos de los servicios ambientales que presta. Para empezar, era necesario cuantificar el progreso en la restauración del bosque de niebla en diferentes áreas, una tarea que solía requerir largas horas de caminata. Para ello, hoy utilizamos un dron con cámaras multiespectrales que fotografían paisajes de bosque enfatizando las bandas azul, verde roja, roja cercana e infrarroja cercana. Los cálculos realizados con cada pixel y cada cámara nos permiten estimar el porcentaje de cobertura de bosque maduro, bosque ralo, matorrales y pastos.


La estimación del tipo de vegetación de una área se puede determinar a través de datos multiespectrales.


En el gradiente ambiental generado por los distintos grados de restauración del bosque, la extracción, amplificación y secuenciación de casi tres millones de secuencias de ADN del suelo permitió corroborar la presencia de más de 4.000 tipos de bacteria. Con esta información se pudo estimar índices de diversidad, así como clasificarlas por el rol funcional que desempeñan en el crecimiento de los árboles y la maduración del suelo.


El sistema Oxford Nanopore Minion nos permite secuenciar el ADN en tiempo real.

 

En paralelo, el despliegue de sensores automáticos de luz, temperatura y humedad permitió observar como la presencia de bosques maduros de niebla, reduce tanto las temperaturas máximas como la fluctuación de temperatura en un valor entre 1y 3 grados centígrados, que facilita la sobrevivencia de las especies más raras. Con el mismo tipo de datos, cuantificamos el valor del bosque para mantener valores mayores de humedad relativa y para estimar el porcentaje de tiempo en que capturan agua por precipitación horizontal.


Resumen de 87.810 observaciones de tres registradores de datos, cada uno de los cuales proporciona 29.270 observaciones de temperatura. Hay en @RNMP otros 34 registradores de datos desplegados.

 

El despliegue de grabadoras automáticas con sensibilidad hasta 96 kHz permitió estimar índices de diversidad de organismos acústicamente activos, incluyendo murciélagos, grillos, aves y anfibios. Esta aproximación permite evaluar la biodiversidad contenida sin requerir la identificación individual de las especies involucradas. Finalmente, el uso de cámaras trampa permitió comparar los métodos que integramos de manera novedosa, con el método más usado para valorar biodiversidad. Ya son claras dos ventajas de nuestra aproximación: la cantidad de datos disponible supera en varios órdenes de magnitud a la que se obtiene con métodos tradicionales y, además, podemos cuantificar algunos de los servicios ambientales que prestan tanto los ecosistemas prístinos como aquellos en restauración.


Comparación entre grabaciones sonoras en un ecosistema de pastizales (espectro de sonido arriba) y un bosque prístino (espectro de sonido abajo).

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