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La contaminación lumínica hace que los pájaros de todo el mundo canten más tiempo cada día

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Ecología Ornitología Contaminación Lumínica Ciencia Ciudadana Southern Illinois University Carbondale Biología Oklahoma State University Brent Pease Neil Gilbert
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La contaminación lumínica está provocando que las aves de todo el mundo canten durante más tiempo cada día, prolongando sus vocalizaciones una media de 50 minutos, según un nuevo estudio de los investigadores Brent Pease, profesor asistente en la Escuela de Silvicultura y Horticultura de la Southern Illinois University Carbondale (SIU) y Neil Gilbert profesor asistente en el Departamento de Biología de la Oklahoma State University.

Brent Pease, profesor adjunto de la Facultad de Silvicultura y Horticultura de la SIU Carbondale, muestra el BirdWeather PUC, un dispositivo resistente a la intemperie con micrófonos, wifi, GPS, sensores ambientales e inteligencia artificial. La investigación de Pease es un ejemplo del trabajo que convierte a la SIU Carbondale en una universidad de Investigación 1. Crédito de la imagen: Russell Bailey
Brent Pease, profesor adjunto de la Facultad de Silvicultura y Horticultura de la SIU Carbondale, muestra el BirdWeather PUC, un dispositivo resistente a la intemperie con micrófonos, wifi, GPS, sensores ambientales e inteligencia artificial. La investigación de Pease es un ejemplo del trabajo que convierte a la SIU Carbondale en una universidad de Investigación 1. (Crédito de la imagen: Russell Bailey)

En su análisis de más de 500 especies de aves diurnas, también señalan que las aves más expuestas a la luz, ya sea por tener ojos grandes o por utilizar nidos abiertos, son las más afectadas por la contaminación lumínica en este sentido.

Los científicos saben que la contaminación lumínica, que afecta al 23 % del planeta, está influyendo en los patrones de actividad regulados por el ciclo circadiano de luz y oscuridad en determinadas especies.

Este nuevo estudio, publicado hoy en Science es el primero en documentar este fenómeno en aves de diferentes especies, en distintos lugares de todo el mundo y en diferentes estaciones. No está claro si estos impactos son positivos, negativos o neutros para la aptitud física de las aves, pero «documentar estos efectos sobre la aptitud física y frenar la contaminación lumínica son retos para la conservación en el siglo XXI», señalaron Pease y Gilbert.

Pease y Gilbert analizaron 2,6 millones de ‘capturas’’ de vocalizaciones de aves al amanecer y 1,8 millones de observaciones de vocalizaciones al atardecer. Los datos proceden del proyecto BirdWeather e incluyen grabaciones de científicos ciudadanos, monitorización automatizada de la biodiversidad y aprendizaje automático. Esta tecnología, conocida en inglés como machine learning, permitió, hasta el momento de la publicación, más de 1.400 millones de vocalizaciones de aves de más de 11.000 ubicaciones en todo el mundo.

Hasta aquí el resumen realizado por Becky Ham para la American Association for the Advancement of Science (AAAS).

Como divulgador pertinaz -en lo personal disfruto del canto y la compañía de las aves silvestres que se han acercado a vivir a la ciudad de Santa Rosa, La Pampa, en Argentina, donde resido, quizá porque el medio ambiente en el que nacieron, y se desarrollaron, ha cambiado y buscan alimentarse y prosperar en un entorno en el que la mayoría de los humanos los ignoran por completo. Bien, sigamos.

En el artículo SIU research finds birds in light polluted areas stay up late (Una investigación de la SIU descubre que las aves en áreas con contaminación lumínica se quedan despiertas hasta tarde), con la firma de Kim Rendfel y la contribución de Tim Crosby, nos muestran la tenacidad de dos docentes - Pease y Gilbert - a los que les interesa la conservación de la vida silvestre.

¿Por qué las aves cantan más allá del día?
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Las aves que están activas durante el día cantan más tarde en la noche en lugares con importante contaminación lumínica, según una investigación realizada por un profesor de Carbondale de la Universidad del Sur de Illinois y su colega, escribió Rendfel.

Pease y Gilbert analizaron datos recopilados en todo el mundo, comparando más de 180 millones de vocalizaciones de aves en un solo año con imágenes satelitales globales.

“Nos sorprendieron nuestros hallazgos: bajo los cielos nocturnos más brillantes, el día de un pájaro se extiende casi una hora”, dijo Pease.

El proyecto surgió en el afán de los docentes afán por entusiasmar a los estudiantes universitarios con las aves. Dos años atrás, Pease instaló una computadora con micrófono incorporado en el Centro de Educación al Aire Libre Touch of Nature, de la SIU, para transmitir el canto de las aves en el Edificio de Agricultura del campus principal, a casi 13 kilómetros al norte, donde se ubican su departamento y otros.

El resultado fue un tablero de datos básicos en los monitores de los edificios destinados a las ciencias agrícolas.

Y apareció BirdWeather
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Luego, Pease empleó BirdWeather, un ‘aparato’ de una tecnológica que fabrica sofisticados dispositivos de grabación con wifi, GPS y sensores conectados a la base de datos BirdNET y a su aprendizaje automático, proveniente del Laboratorio de Ornitología de la Universidad de Cornell y de la Universidad Tecnológica de Chemnitz. El panel de BirdWeather proporcionó una mejor visualización de las especies de aves presentes en la zona.

Este gráfico muestra cómo se captura el canto de un ave, a través del sensor BirdWeather, y tras la consulta a BirdNET, surge que se trata de una variedad de Cardenal norteño, también conocido como cardenal rojo o simplemente cardenal.

“Empezamos a ver, en tiempo real, qué aves había en Touch of Nature, justo en nuestro Edificio de Agricultura”, dijo Pease. “Me di cuenta de que había descubierto algo realmente importante para la investigación de la vida silvestre. De repente, no solo sabemos dónde están las especies, sino también cómo se comportan las 24 horas del día, los 7 días de la semana".


BirdWeather desbloquea los sonidos de la naturaleza, en casa o en movimiento, ¡reconociendo más de 6000 especies globales automáticamente!, señala la publicación de HookedOnTech.com en YouTube.

“Por décadas, hemos mejorado constantemente nuestra capacidad para predecir la ubicación de las especies y su número. Pero BirdWeather ha permitido la investigación del comportamiento a gran escala geográfica y temporal. Pudimos empezar a comprender, a una escala sin precedentes, cómo las aves respondían conductualmente a las fuerzas humanas”.

Así como las cámaras de seguimiento revelaron el comportamiento de los mamíferos las 24 horas del día unos 25 años atrás, BirdWeather, junto con BirdNET, ahora puede hacerlo por las aves.

“Estamos entrando en la era dorada de la conservación de las aves, gracias al aprendizaje automático y la ciencia participativa”, afirmó Pease, quien dirigió varios proyectos de ciencia ciudadana para evaluar la vida silvestre en el campus de la SIU y registrar sonidos de la naturaleza durante el eclipse del 8 de abril de 2024.

Con BirdNET, Pease y Gilbert utilizaron aprendizaje automático para convertir las vocalizaciones de las aves en visualizaciones llamadas espectrogramas, con un patrón visual distintivo para cada especie. BirdNET luego comparó este patrón con los espectrogramas de más de 6000 especies de su base de datos.

“El algoritmo de aprendizaje automático permite analizar grabaciones de audio las 24 horas del día, los 7 días de la semana, que de otro modo tomarían siglos escuchar”, dijo Pease. “Neil y yo somos los primeros, que sepamos, en aplicar y analizar los datos de BirdWeather de esta manera. Tenemos muchas opciones de investigación, pero primero nos centramos en cómo las aves responden a la contaminación lumínica global, una preocupación creciente tanto para los humanos como para la vida silvestre”.

Pease observó que, en promedio, las aves se quedaban despiertas una hora más allá de su hora habitual de dormir. Los tiempos reales variaban según la especie.

“La siguiente pregunta fue: ¿por qué?” —preguntó Pease—. "¿Qué impulsa esta respuesta de las aves? Pensábamos que quizá se debía a la sensibilidad de los fotorreceptores de una especie: su vista. Y este resultó ser un factor clave. Las especies con ojos grandes en relación con su tamaño corporal mostraron una respuesta desproporcionadamente más intensa a la luz artificial nocturna. Eran más sensibles a la luz nocturna que las especies con ojos pequeños".

La pregunta final —¿el impacto es positivo, negativo o neutral?— requerirá más investigación. Las aves podrían tener más tiempo para buscar alimento y aparearse, pero una hora menos de sueño podría ser perjudicial para su salud.

“Esto es ciencia ciudadana en su máxima expresión”, dijo Pease. “Una tecnología diseñada para que la gente observe las especies en sus propios jardines ha recopilado una cantidad de datos sin precedentes desde 2021: más de 1.400 millones de vocalizaciones de más de 11.000 lugares en todo el mundo. Neil y yo estamos decididos a seguir aplicando esta tecnología a la conservación de la vida silvestre”.

Cita
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  • El artículo Light pollution prolongs avian activity, cuyos autores son Brent S. Pease & Neil A. Gilbert, fue publicado en Science.

Agradecimientos
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Pease y Gilbert agradecen a J. Popp por sus servicios de ilustración científica, al equipo de BirdWeather (T. Clark, V. Parashchak y S. Pohlenz) por el desarrollo del programa BirdWeather y a los miles de voluntarios que desplegaron dispositivos de escucha para BirdWeather. Agradecemos a los tres revisores anónimos por sus comentarios constructivos que mejoraron el manuscrito.

Financiamiento
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  • El trabajo fue financiado en parte por la beca McIntire-Stennis Formula a través del National Institute of Food and Agriculture (Instituto Nacional de Alimentos y Agricultura de Estados Unidos) y la beca McIntire-Stennis Formula ILLZ 22-R002 (a B.S.P.).

Contacto PlaPampa (mailto: rijcardgonzalez@gmail.com)
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