Nos esperan muchos más a medida que desarrollemos nuevas técnicas y tecnologías para explorar el mundo que nos rodea, desde ensayos de laboratorio hasta cámaras de visión nocturna. Averigüemos cuántos tipos de estudios ecológicos existen, ¡y cuáles podrías realizar tú mismo!
Definición de estudio ecológico
La Ecología es la rama que estudia los organismos y su entorno. Para estudiar estos organismos sin perturbarlos, deben emplearse métodos específicos.
Un estudio ecológico se refiere a los esfuerzos realizados para dilucidar la interacción de los factores bióticos y abióticos en un entorno natural.
Estos estudios suelen comprender análisis combinados de más de un factor. Entre ellos se pueden incluir:
Tipo de suelo, contenido orgánico y pH. Por ejemplo, suelos de podzol, de bajo contenido orgánico, ácidos.
Densidad y tamaño de la población de especies. Por ejemplo, propagación de especies coníferas como cedros y pinos en podzoles canadienses.
Efectos de la contaminación acústica y lumínica en el medio ambiente. Por ejemplo, tala y turismo en el bosque de Sayward, Isla de Vancouver, Canadá.
Es necesario que un estudio ecológico se realice en un entorno dinámico, que el aire libre puede proporcionar, para observar la naturaleza de las relaciones entre comunidades animales, bacterianas, etc.
Un entorno dinámico al aire libre difiere de uno de laboratorio en que es autosuficiente y abierto, lo que significa que hay elecciones libres que pueden tomar las especies residentes, con ramificaciones evolutivas desconocidas en el futuro. En un entorno creado en un laboratorio, la elección de alimentos, actividades, etc. es limitada.
Abiótico se refiere a los elementos no vivos de un entorno, como el pH y la temperatura, mientras que biótico se refiere a las células vivas.
El trabajo de campo ayuda a obtener datos esenciales, directos e indirectos, sobre el estado del medio ambiente.
Directo significa observar las especies de primera mano (o con ayuda de cámaras trampa), mientras que indirecto significa analizar los desechos de los animales u otras señales que indiquen su presencia (ramitas rotas, marcas de orina, etc.).
Ejemplos de estudios ecológicos
Hay muchos ejemplos de famosos estudios ecológicos realizados en todo el mundo. La dinámica de población de las especies puede extrapolarse a partir del análisis del territorio, la disponibilidad de alimentos, la cubierta vegetal y los tipos de suelo, las condiciones climáticas generales, la invasión humana o la probabilidad de aparición de enfermedades.
Extrapolar significa extraer el factor desconocido de una secuencia o una cadena ampliada de valores o hechos conocidos.
Charles Darwin en las Islas Galápagos, Ecuador
Charles Darwin fue un naturalista inglés que llevó a cabo investigaciones en distintas islas del archipiélago de las Galápagos. Las observaciones de especies endémicas (por ejemplo, las tortugas gigantes de las Floras que se comían los marineros y los prisioneros) iban acompañadas de disecciones (por ejemplo, de iguanas marinas, para comprender su nutrición), notas en su diario, bocetos y recogida de especímenes.
Una especie endémica es aquella que se encuentra en una zona geográfica limitada y definida.
Sus teorías y descubrimientos en las Galápagos hicieron avanzar significativamente el conocimiento público y científico de la biología evolutiva.
Más del 75% de las notas de Darwin del viaje del Beagle consisten en observaciones geológicas"1.
El entorno de las Galápagosse caracteriza por paisajes volcánicos (con rocas como el basalto), y está sometido al fenómeno de El Niño (potentes corrientes oceánicas y de viento). Se beneficia de terrenos costeros y montañosos dominados por matorrales sometidos a un clima árido. Algunas de las islas tienen suelos fértiles debido a su reciente pasado volcánico, que están siendo cultivados por la población.
Los estudios ecológicos de Darwin incluían
- Las adaptaciones morfológicas generacionales (forma y funciones corporales).
- La ramificación de distintas subespecies a partir de una especie en islas remotas
- La evolución de los organismos por selección natural
- Las interacciones entre fauna y flora
El turismo y el florecimiento de la población humana son actualmente las principales causas de pérdida de especies animales en las Islas Galápagosy sus alrededores.
Dian Fossey sobre los gorilas de montaña, Ruanda
Dian F ossey fue una primatóloga estadounidense (el estudio científico de los primates) que ayudó a sentar las bases del centro de investigación sobre gorilas más antiguo del mundo (llamado Karioske). Viajó desde Estados Unidos para investigar y estableció un campamento permanente en el Congo y luego en Ruanda. La información obtenida de sus estudios sobre los gorilas incluía:
Nacimientos y muertes
El movimiento de las hembras entre grupos
Alimentación y especies vegetales en las selvas tropicales africanas
Exhibiciones de dominancia, adelantamientos e interacciones de grupo2.
Otros datos importantes que pueden recopilarse y analizarse hoy en día son:
diversidad genética (tecnología de genotipado)
observaciones con poca luz o nocturnas (cámaras infrarrojas de disparo por movimiento)
observaciones de caza furtiva y comercio ilegal (drones)
La tecnología degenotipado representa cualquier material, sustancia química, ordenador, base de datos, etc. utilizados en el procesamiento y comprensión del material genético obtenido de una especie.
El Parque Nacional de los Volcanes en el que Dian llevó a cabo sus actividades se beneficia de un clima templado tropical húmedo, refrescado por la elevación general del parque. Se caracteriza por bosques de bambú y alpinos, así como praderas afroalpinas.
Simona Kossak en el Bosque de Białowieża, Polonia
Simona Kossak fue una bióloga polaca que se centró en la ecología del comportamiento de los mamíferos en el bosque de Bialowieza, donde pasó la mayor parte del tiempo, viviendo en una cabaña de madera. Sus investigaciones ayudaron a preservar lo que hoy es el mayor bosque primigenio más antiguo de Europa.
Los bosques primigenios son aquellos que contienen un gran número de árboles vivos, viejos o antiguos, normalmente de más de 300 años, así como un gran volumen de madera muerta, hasta la mitad del volumen total de madera del bosque.
El bosque de Bialowieza es una mezcla deárboles caducifolios(arce, roble, carpe, etc.) y coníferos (abeto, pino, etc.). Se beneficia de un clima templado-continental húmedo. La información estudiada por Simona incluye:
- Rehabilitación y domesticación de animales salvajes
- Relaciones tróficas (red alimentaria) en los bosques mixtos caducifolios
- Efectos antropogénicos en los ecosistemas forestales (tala, gestión forestal, etc.)
Además, estudió los mecanismos de respuesta al miedo de los animales salvajes, especialmente de los ungulados (grandes mamíferos con pezuñas) como el corzo, y ayudó a diseñar los repelentes UOZ-1 .
Los repelentesUOZ-1 son dispositivos son oros montados cerca de las vías férreas que enseñan a los animales a temer y evitar las vías cuando se acercan los trenes, a través de las señales auditivas producidas. Evitar las vías férreas forestales es algo que los animales pueden dejar de hacer a medida que los trenes modernos se hacen más rápidos y menos ruidosos.
Diseño del estudio ecológico
El diseño de estudios ecológicos es el proceso de planificación y realización de investigaciones ecológicas de forma que se minimicen los sesgos y se maximicen las posibilidades de identificar con precisión las relaciones entre los distintos elementos de un ecosistema.
Estos estudios pueden realizarse mediante observación, modelización y experimentación.
Paso 1:
El primer paso en el diseño de un estudio ecológico es identificar los objetivos de la investigación y las preguntas que hay que responder.
Paso 2:
Una vez decididos éstos, el siguiente paso es elegir un lugar de estudio adecuado. El lugar elegido debe ser lo suficientemente grande como para permitir la replicación y la variabilidad ecológica, pero también lo suficientemente pequeño como para ser identificable.
Paso 3:
Una vez seleccionado el lugar, el siguiente paso consiste en diseñar técnicas de muestreo que capten con precisión los datos deseados. La observación en este punto permite a los ecólogos recopilar datos sobre el comportamiento y la distribución de los organismos en la naturaleza.
Por último, una vez recogidos todos los datos, es importante analizar e interpretar cuidadosamente los resultados para sacar conclusiones sobre las relaciones entre los distintos elementos del ecosistema.
Estos datos pueden utilizarse después para desarrollar modelos que ayuden a explicar cómo interactúan estos organismos con su entorno.
Laexperimentación puede ser un paso opcional, que permite a los ecólogos poner a prueba estos modelos manipulando las condiciones ambientales y observando los efectos en el comportamiento de los organismos, por ejemplo en un invernadero.
Hoy en día es más difícil encontrar comunidades ecológicas inalteradas, o separarlas de los efectos de las actividades antropogénicas.
Losseres humanos también se incluyen en los estudios ecológicos.
Estudio Ecológico de Epidemiología
Los estudios ecológicos centrados en la epidemiología se centran específicamente en los aspectos de la enfermedad y las interacciones dentro de las poblaciones de animales salvajes. Se realizan diversas comparaciones relacionadas con
Factores geográficos: mortalidad o número de infecciones correlacionados con determinadas zonas geográficas
Tendencias temporales: tasas de infección que varían según el año, la estación, etc.
Influencia climática: tasas de infección asociadas a patrones de precipitaciones, cambios en el pH del agua o del suelo, ocurrencia de catástrofes naturales, etc.
Al realizar estudios ecológicos, los alumnos deben ser conscientes del riesgo de enfermedades zoonóticas y antroponóticas.
Las enfermedades zoonóticas, también llamadas zoonosis, se refieren a patógenos que saltan de huéspedes no humanos a huéspedes humanos, a menudo a través de individuos inmunodeprimidos o debilitados, o por evolución natural.
El carbunco, la viruela vacuna o la viruela del mono pueden propagarse de los animales a los humanos.3
Lazoonosis inversa se refiere a que los reservorios patógenos humanos son un riesgo para los animales.
Los gorilas y otros primates son especialmente sensibles a las cepas del virus de la gripe (influenza) y al virus SARS-CoV-2 (que causa el Covid). La giardia y la tuberculosis también pueden transmitirse de los humanos a los perros e incluso a los castores.
Ventajas del estudio ecológico
La ventaja de algunas comunidades ecológicas, como los agroecosistemas, es que han evolucionado junto con los asentamientos humanos, tanto en las llanuras europeas como en las selvas amazónicas. En estos casos, los humanos pueden participar más "cómodamente" en los estudios ecológicos.
Los estudios ecológicos nos dicen más sobre:
Efectos de la dinámica natural en las comunidades humanas
Efectos de las comunidades humanas en el medio natural
Los estudios ecológicos pueden cambiar positivamente
Lastendencias de la población de las especies: mediante una mejor comprensión de lo que hace disminuir el número de habitantes, especialmente si el animal está en peligro (por ejemplo, el impacto de la investigación de Diane Fossey en la conservación de los gorilas y el índice de caza furtiva).
La protección de un hábitat más amplio: estudiar una sola especie significa estudiar los elementos que le ayudan a sobrevivir, como los lugares de nidificación y el alimento preferido. Esto conduce a una comprensión más amplia de todas las especies que interactúan o incluso de las formaciones geológicas del hábitat (por ejemplo, cuevas y acantilados), e incluirlas en todos los esfuerzos de conservación.
Agravamiento del cambio climático: una conservación eficaz conduce a la mitigación del cambio climático, mediante la prevención de incendios accidentales o la eliminación de organismos clave de la cadena del carbono (especies concretas de plancton).
Concienciación pública: a medida que aumenta la conciencia de la sociedad sobre sus propias acciones y efectos, la gente comprende qué medidas puede tomar para conservar y disfrutar del entorno natural durante más tiempo.
Los estudios ecológicos realizados sobre el terreno son importantes porque permiten probar y aplicar lasteorías ecológicas (científicas) de .
Lateoría ecológica se refiere a la variedad de hipótesis que se están probando o se han probado, sobre la naturaleza y la influencia de las interacciones naturales, desde las interacciones químicas, hasta las sociales.
Los efectos de factores abióticos, como la luz y la nutrición, sobre factores bióticos, como el ritmo y la calidad del crecimiento de los tejidos.
Los modelos conceptuales y matemáticos se crean en ordenadores o en papel. Después se visualizan o simulan. Diferentes escenarios pueden pasar por diferentes ajustes de parámetros, cada uno con diferentes resultados, hasta que se reconocen patrones, y el resultado puede ser reproducido indefinidamente también por otros probadores.
Tipos de estudios ecológicos
Hay muchos tipos diferentes de estudios ecológicos, cada uno diseñado para responder a preguntas específicas sobre el mundo natural. Los métodos utilizados para realizar estos estudios incluyen observaciones de campo, recogida de datos para enviarlos a un laboratorio, experimentos y modelización.
Los ecólogos pueden estudiar
la interacción entre una especie concreta y su entorno
la distribución de plantas y animales en un paisaje
el impacto de la actividad humana en un ecosistema.
Las especies que forman parte de estas investigaciones pueden ser fotografiadas, marcadas con etiquetas o anillas, sujetas con collares radiotransmisores (que envían señales de radio a satélites o dispositivos que pueden seguir sus movimientos), o se les puede extraer sangre o tejidos.
Por último, pero no por ello menos importante, estos estudios pueden realizarse en áreas tan pequeñas como un pie cuadrado, o tan grandes como 10 campos de fútbol o más, juntos.
El fotógrafo David Liittschwager fabricó un cubo metálico de 1 pie cuadrado y lo colocó en diversos ecosistemas: terrestres y acuáticos, tropicales y templados, de agua dulce y marinos. Durante varias semanas en cada lugar, Liittschwager y un equipo de biólogos encontraron, identificaron y fotografiaron pequeñas criaturas que pasaban por el cubo.4
Al comprender cómo interactúan estos distintos componentes, mediante estudios ecológicos, los ecólogos pueden conocer mejor los complejos procesos que dan forma a los ecosistemas. A su vez, este conocimiento puede utilizarse para ayudar a conservar la biodiversidad y gestionar los recursos medioambientales de forma sostenible.
Estudio ecológico - Puntos clave
- Un estudio ecológico comprende distintos tipos de información biótica y abiótica extraída de los datos de campo recogidos.
- El pH del agua y los suelos, las poblaciones animales, la cubierta vegetal o las influencias antropogénicas, y similares, pueden formar parte de los estudios ecológicos.
- La investigación y los estudios ecológicos de todo el mundo ayudan a avanzar en nuestro conocimiento del mundo natural y han conducido al desarrollo de teorías sobre la evolución, el mantenimiento de los bosques primitivos, la transmisión de enfermedades de los humanos a los animales salvajes, etc.
- Las teorías científicas pueden probarse con mayor precisión en entornos abiertos y autosostenibles.
- Los estudios ecológicos desempeñan un papel indiscutible a la hora de ayudar a mitigar el cambio climático y de cambiar la conciencia y la comprensión del público.
Referencias
- Geocientífico, Primeros colonos - Darwin el geólogo en las Galápagos, 2009
- Gorillafund, Investigación científica crítica para la estrategia de conservación, 2022
- Ekaterine Khmaladze et al., Distribución geográfica y caracterización genética de poxvirus de infecciones humanas en Georgia, 2009-2014, 2021
- National Geographic (Jeff Hunt et al.), Trabajo de campo, 2022
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