La primavera está llegando más temprano a partes del Ártico, y también algunas aves migratorias. Pero los investigadores aún no tienen una idea clara de cómo el cambio climático está transformando la vida de la tundra. Eso está comenzando a cambiar como herramientas automatizadas para rastrear aves y otros animalesen lugares remotos se conectan en línea, dando a los investigadores una gran cantidad de pistas sobre cómo la vida silvestre se está adaptando a temperaturas más cálidas y a un clima más errático.
En un nuevo estudio en Avances científicos , los investigadores de la Universidad de Columbia describen una forma de examinar rápidamente miles de horas de grabaciones de campo para estimar cuándo los pájaros cantores llegaron a sus lugares de reproducción en la vertiente norte de Alaska. Entrenaron un algoritmo en un subconjunto de datos para seleccionar el canto de los pájaros del viento, camiones y otros ruidos, y estimar, a partir de la cantidad de tiempo que los pájaros pasaron cantando y llamando cada día, cuando llegaron en masa.
Los investigadores también desataron el algoritmo en sus datos sin entrenamiento para ver si podía elegir cantos de pájaros por su cuenta y aproximar una fecha de llegada. En ambos casos, las estimaciones de la computadora coincidían con lo que los observadores humanos habían notado en el campoSu método de aprendizaje automático no supervisado podría extenderse a cualquier conjunto de datos de vocalizaciones de animales.
"Nuestros métodos podrían ser modificados para detectar la llegada de aves y otros animales vocales en hábitats altamente estacionales", dijo la autora principal del estudio, Ruth Oliver, una estudiante graduada en Columbia. "Esto podría permitirnos rastrear cambios a gran escala en cómolos animales están respondiendo al cambio climático "
Aunque relativamente simples, estas herramientas podrían acelerar el análisis de conjuntos de datos acústicos repletos de información sobre biodiversidad valiosa para los conservacionistas y otros, dice Andrew Farnsworth, investigador del Laboratorio de Ornitología de Cornell que no participó en el estudio.
"Un archivo de grabaciones acústicas le dice cómo la biodiversidad está cambiando con el tiempo", dijo. "Comprender la dinámica de la llegada de los pájaros cantores y el momento de la reproducción es la puerta para pensar sobre el cambio climático y cómo la temperatura, el clima y las nevadas están afectando a varias especies"
Los pájaros cantores son notoriamente difíciles de rastrear en la naturaleza. Sus migraciones abarcan miles de millas y sus cuerpos son demasiado pequeños para ser etiquetados con receptores GPS. En un enfoque novedoso, Natalie Boelman, ecóloga del Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty de Columbia, y sucolegas colocaron micrófonos en las estribaciones de la cordillera Brooks de Alaska para espiar a dos especies particulares que vuelan en cada primavera para aparearse y criar a sus crías: gorriones de corona blanca y espuelas largas de Laponia.
A partir de 2010, el equipo registró durante cinco temporadas a intervalos regulares desde principios de mayo hasta julio. Esperaba precisar cuándo llegaban las aves y si la mezcla de especies cambiaría a medida que las plantas que favorecen temperaturas más cálidas amplíen su rango.los gorriones prefieren arbustos leñosos, y las espuelas largas de Laponia, abren los pastizales. Se espera que los arbustos dominen el área para 2050, los gorriones podrían terminar expulsando espuelas largas y otras aves adaptadas a la tundra.
En la siguiente fase de su investigación, el equipo espera desarrollar aún más la herramienta para distinguir entre gorriones y espuelas largas, entre otras especies, para detectar tendencias a nivel de población.
La identificación específica de la especie es un problema complejo que otros investigadores están tratando de resolver. En Cornell, Farnsworth y sus colegas están utilizando herramientas de aprendizaje profundo en un proyecto llamado BirdVox para clasificar las grabaciones de las llamadas de aves migratorias en la noche, cuando hay menos ruido competitivopara filtrar. Wildlife Acoustics, una compañía cerca de Boston, está construyendo grabadores de campo de bajo costo y desarrollando software para rastrear las idas y venidas de las aves, así como las ranas, los murciélagos y las ballenas, por los sonidos que emiten.
"Queremos saber qué especies están presentes cuando los humanos no lo están", dice Farnsworth. "Estamos tratando de enseñarle a la máquina a clasificar el sonido como lo hace el cerebro humano".
Cuanto más largo sea el conjunto de datos, mayor será la posibilidad de que aparezca una señal de cambio climático. Para Boelman, cinco años resultaron demasiado cortos en una región conocida por grandes oscilaciones de clima y temperatura de año en año, que parecen estar creciendomás extremo con el cambio climático. En un estudio reciente en Oecologia basado en datos de observación, el equipo informó que tanto los gorriones como las espuelas largas parecían cronometrar su llegada y reproducción a las condiciones locales; cuando una primavera tardía retrasó el deshielo en 10 días en 2013, las avesllegaron de 3 a 6 días más tarde de lo habitual y eclosionaron sus crías de 4 a 10 días más tarde.
"Sin embargo, todavía no está claro cómo los pájaros cantores se enfrentarán si llega la primavera incluso antes o más tarde que durante nuestro período de estudio", dijo Boelman. "Las especies también cronometran su migración y reproducción con la duración del día, que no cambia con el clima"cambio. Las especies cuya respuesta migratoria está conectada a la duración del día solo pueden no adaptarse tan bien a un entorno cambiante ".
Otros autores son Dan Ellis, Columbia Engineering; Helen Chmura, Jesse Krause, Jonathan Pereze y John Wingfield, Universidad de California en Davis; Shannan Sweet, Universidad de Cornell; y Laura Gough, Universidad de Towson.
El estudio fue financiado por la Oficina de Programas Polares y Programas de Investigación de Posgrado de la Fundación Nacional de Ciencias; una subvención de $ 200,000 del Instituto de Ciencia de Datos de Columbia; y el Experimento de Vulnerabilidad Ártico-Boreal de la NASA.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty, Universidad de Columbia . Original escrito por Kim Martineau. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :