Aves, señales acústicas y paisajes sonoros

Fernando González-García y Juan Carlos Serio Silva

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 08 de marzo 2021

Pocos saben que, de las 10,500 especies de aves a nivel mundial, alrededor del 11.0% habitan en México, ocupando con ello el destacado onceavo lugar en cuanto a tal riqueza de especies. Esta gran riqueza biológica conlleva necesariamente a una gran fuente de señales acústicas, es decir, una gran diversidad de cantos y llamados que van desde simples hasta otros más complejos, y que en su conjunto requieren de estudio y documentación. La herramienta científica para ello es la “bioacústica”, que resulta de la combinación entre la biología y la acústica y se define como una disciplina basada en el comportamiento de comunicación entre los animales y que usa como herramienta principal de análisis, las vocalizaciones grabadas de estas aves. Aquí hablaremos de la importancia de los estudios bioacústicos en estos vertebrados emplumados, así como de las distintas herramientas tecnológicas actuales para realizar dichos estudios.

Palabras clave: bioacústica, cantos y llamados.

La bioacústica es una ciencia multidisciplinaria en la que se combinan la biología y la acústica con el fin de estudiar el comportamiento de comunicación entre los animales a través de señales acústicas. Las señales acústicas son aquellos sonidos que los animales producen y emiten para poder comunicarse. Generalmente los estudios bioacústicos implican la investigación tanto en la producción de las señales acústicas, así como en su dispersión a través de un medio (aire, agua) y su recepción en el oído de los animales e inclusive en los humanos. En el caso de las aves, estas señales son producidas por un órgano llamado siringe, aunque también algunas especies de aves pueden producir otros tipos de sonidos con la ayuda de las alas, picos y patas, y son conocidos como sonidos mecánicos. Es notable que aunque la mayoría de los estudios realizados en el campo de la bioacústica se relacionan con la investigación básica vinculada a la etología (estudio del comportamiento animal y humano) y la sistemática (clasificación de las especies a partir de su historia evolutiva) también tiene sus aplicaciones prácticas, especialmente aquellas que se vinculan con los estudios de valoración de biodiversidad, conservación y manejo de poblaciones silvestres, así como en estudios descriptivos y de estructura vocal, diagnóstico y descripción de nuevas especies. También son útiles para identificar el repertorio vocal, estudios de variación geográfica, monitoreo acústico de poblaciones a partir de su identificación individual, y el monitoreo acústico de comunidades y paisajes sonoros. También se pueden realizar otros tipos de investigaciones básicas como es el estudio de la riqueza, abundancia y composición de especies y los efectos e impactos del ruido propiciado por las actividades humanas sobre la comunicación acústica tanto en áreas naturales como en áreas urbanas. Para todo lo anterior, el desarrollo de la bioacústica ha tomado mucho auge a nivel mundial gracias también al desarrollo de nuevas tecnologías.  

Monitoreo acústico pasivo

El monitoreo acústico pasivo es una técnica muy reciente, e involucra el estudio y monitoreo de la vida silvestre y ambientes asociados mediante el despliegue de una determinada cantidad de grabadoras (sensores acústicos o sistemas autónomos de grabación) en el campo que pueden grabar los sonidos durante horas, días, semanas o meses, bajo un protocolo de monitoreo. Lo característico de esta técnica es la no “interferencia del observador” durante el proceso de grabación, de ahí el nombre de monitoreo pasivo, a través de estas grabaciones se pueden identificar distintas especies de vertebrados (mamíferos, aves, anfibios), invertebrados (insectos) e incluso se puede también detectar otros sonidos como la lluvia, viento, ruido de actividades humanas entre otros sonidos de interés. Además, actualmente es posible hacer una valoración del estado de la biodiversidad en los ecosistemas a través del análisis de lo contenido en las grabaciones. Luego entonces, mucho del monitoreo acústico pasivo, se basa en lo que los estudiosos de las señales acústicas denominan “paisaje sonoro”. 

Paisaje sonoro

Un paisaje sonoro lo conforman todos aquellos sonidos que son característicos de un lugar en un momento determinado. Técnicamente, se define como el conjunto de sonidos de origen biológico, geofísico y antropogénico que surgen en una determinada área, y que caracterizan a un determinado ecosistema. Por tanto, un paisaje sonoro está formado principalmente por tres elementos, conocidos como biofonías, geofonías, antrofonías. Las biofonías son los sonidos emitidos por los seres vivos, exceptuando a los humanos. Las geofonías, son aquellos sonidos naturales producidos por el viento, olas del mar, agua corriente, lluvia, tormentas eléctricas, relámpagos, avalanchas, terremotos, entre otros. Finalmente, las antrofonías, las cuales son el resultado de todos los sonidos producidos por las actividades humanas (automóviles, aviones, industrias, etc.).  De esta manera, la ecología del paisaje sonoro encuentra aplicaciones importantes en la evaluación de la calidad ambiental de los ecosistemas tanto naturales como artificiales, siendo este último caso el de las zonas urbanas. Para tales evaluaciones y caracterizaciones sonoras, se requieren de los respectivos dispositivos de grabación, es decir, grabadoras digitales y/o sistemas autónomos de grabación.

Sensores acústicos o sistemas autónomos de grabación

Los sensores acústicos también conocidos como sistemas autónomos de grabación cada vez son relativamente más económicos, más pequeños y una ventaja es que funcionan con baterías y un determinado número de tarjetas o memorias de gran capacidad. Como se había comentado, una vez programados estos sistemas pueden funcionar sin la presencia humana, es decir, la grabación es lo más natural posible y por largas sesiones (grabaciones continuas o discontinuas). Son entonces herramientas valiosas para el monitoreo biológico y funcionan algo parecido a las cámaras trampa (dispositivo automático para la captura de imágenes fotográficas de animales silvestres), pero en lugar de tomar fotos, tienen de uno a dos micrófonos que graban todas las señales acústicas. 

Por otra parte, el paisaje sonoro grabado es hoy más fácil de analizar que en el pasado reciente. En este sentido, los nuevos desarrollos tecnológicos e informáticos han impulsado el desarrollo de la bioacústica, la ecología del paisaje sonoro y más recientemente la ecoacústica. Adicionalmente, a los sistemas digitales de grabación, los desarrollos informáticos han también permitido el avance y desarrollo de la ecoacústica a partir de nuevas herramientas computacionales que facilitan el análisis de grandes volúmenes de información sonora. En general, un primer nivel de análisis establece que entre más variedad de señales acústicas aparezcan en un paisaje sonoro dentro de un ecosistema, se podría inferir que se presenta una mayor cantidad de especies y se asumiría que esa área o ecosistema es más diverso acústicamente y, por lo tanto, en mejores condiciones de conservación. Un segundo nivel de análisis busca conocer cada uno de los “actores acústicos” inmersos en un paisaje sonoro, lo cual se puede determinar de forma automatizada o semiautomatizada, a partir del cual se genera información, por ejemplo, de los patrones diarios y/o estacionales de la actividad acústica en todo el paisaje sonoro, o también se pueden analizar los patrones de actividad vocal por especie de interés. Sin duda, esta nueva aproximación en el conocimiento y valoración de los ecosistemas a través de señales acústicas será de mucho beneficio en evaluaciones más rápidas y a un costo relativamente menor de la biodiversidad. 

Pies de figuras

Fig 1. Las aves de los entornos urbanos también son objeto del monitoreo acústico pasivo. Foto: Fernando González-García

Fig 2. Representación visual (espectrograma) del canto de un ave conocida como Vireo Gorra Café (Vireo leucophrys). En el eje vertical se representan las variaciones de la frecuencia en ciclos por segundo y el eje horizontal la duración del canto en segundos. Foto: Alberto Lobato.

Fig 3. Ejemplos de algunos sensores acústicos o sistemas autónomos de grabación de uso actual en el monitoreo acústico pasivo de la biodiversidad (Foto: Fernando González García. 

Fig 4. La divulgación de los sonidos y su escucha, especialmente de los paisajes sonoros naturales y urbanos es una actividad que puede cambiar nuestra actitud hacia el medio ambiente (Foto: Fernando González-García.

Fig 5. Todos los ambientes naturales se caracterizan por tener sus propios paisajes sonoros. ¿Como suena el paisaje de tu entorno inmediato? Foto: Fernando González-García