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# Biología# Ecología

Rastreando los movimientos de los animales para la conservación

Un nuevo marco integra datos para mejorar el seguimiento de los movimientos de los animales para la conservación.

― 10 minilectura


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La vida silvestre es importante para mantener ecosistemas saludables. Entender cómo se mueven los animales y cómo responden a los cambios en su entorno es clave para proteger las especies en riesgo. El cambio climático y el uso de la tierra afectan las poblaciones de animales, por lo que es esencial predecir cómo estas poblaciones cambian con el tiempo. Tradicionalmente, los estudios se basaban en patrones fijos de dónde viven los animales, lo cual no toma en cuenta cómo sus movimientos cambian en respuesta a las condiciones ambientales.

Un aspecto crítico que a menudo se pasa por alto es el Seguimiento del movimiento de los animales. Con la introducción de tecnologías como el GPS, los investigadores pueden recopilar información detallada sobre cómo se mueven los animales con el tiempo. Esto permite un mejor entendimiento del comportamiento animal y ayuda en los esfuerzos de conservación.

A pesar de los avances en el seguimiento, todavía hay desafíos. Para las especies migratorias, los comportamientos individuales pueden variar mucho. Entender estas variaciones ayuda a los investigadores a hacer mejores predicciones sobre toda la población. Sin embargo, la recolección de datos a menudo depende de solo un pequeño número de animales marcados, lo que puede no representar a toda la población. Esto hace que estudiar el comportamiento de movimientos a gran escala sea complicado. Hay una necesidad de combinar datos del seguimiento individual con datos poblacionales más amplios para obtener una imagen más clara de los movimientos animales.

Desafíos en el Seguimiento de los Movimientos de Animales

El movimiento animal está influenciado por varios factores, como las interacciones con otras especies y las condiciones ambientales. Esta complejidad es especialmente evidente en especies migratorias, donde diferentes grupos dentro de la misma especie pueden comportarse de manera única. Por ejemplo, algunos pueden migrar en diferentes momentos o a diferentes destinos. Debido a esta variabilidad, usar datos de seguimiento individual solo para entender los patrones de movimiento generales puede ser limitado.

El seguimiento individual muchas veces implica un pequeño número de animales, lo que dificulta sacar conclusiones sobre grupos más grandes. Esta limitación es un problema para los esfuerzos de conservación, ya que entender los movimientos A nivel poblacional es esencial para tomar decisiones informadas. Sin una forma confiable de escalar los datos de movimiento individual al nivel poblacional, las ideas sobre cómo las especies responden a los cambios en su hábitat pueden faltar.

El Papel de la Tecnología en el Seguimiento de Animales

La llegada de la tecnología GPS a principios de los años 90 marcó una mejora significativa en el seguimiento de la vida silvestre. Esta tecnología permite a los investigadores recopilar grandes cantidades de datos sobre dónde y con qué frecuencia se mueven los animales. La creciente cantidad de datos de seguimiento ha sido complementada por avances en métodos estadísticos, lo que hace más fácil analizar los patrones de movimiento.

Se han desarrollado nuevos métodos para estimar cómo viajan los animales en base a los datos recopilados. Estos métodos pueden estimar las rutas reales que toman los animales, evaluar sus rangos de hogar y examinar cómo utilizan los recursos en su entorno. También hay un interés creciente en entender los comportamientos subyacentes que impulsan estos movimientos.

A pesar de estos avances, todavía hay desafíos para cuantificar el movimiento a diferentes escalas dentro de las poblaciones. Esto es especialmente importante para las especies migratorias, ya que hacer seguimiento a ellas a menudo implica analizar movimientos a escala continental.

Integrando Datos Individuales y Poblacionales

Para abordar los desafíos de entender los movimientos de los animales, hay una necesidad de un marco que combine tanto los datos de seguimiento individual como los datos de distribución a nivel poblacional. Al integrar estas fuentes de datos, los investigadores pueden obtener mejores ideas sobre cómo el comportamiento individual impacta los patrones poblacionales generales.

Históricamente, los estudios se centraron en el seguimiento individual o en modelos a nivel poblacional. Sin embargo, integrar los dos tipos de datos presenta una oportunidad para hacer predicciones más informadas sobre cómo se mueven las poblaciones y cómo responden a los cambios ambientales.

Se han propuesto varios modelos matemáticos para analizar el movimiento, pero muchos no combinan efectivamente el comportamiento individual con los datos poblacionales. Para mejorar esto, es esencial estimar parámetros compartidos entre ambos tipos de datos. Esto permite una comprensión más completa de la dinámica del movimiento.

Marco Propuesto para el Modelado de Movimiento Integrado

El marco propuesto para el modelado de movimiento integrado involucra tres componentes principales:

  1. Modelo de Movimiento para Datos de Seguimiento Individual: Este modelo ayuda a los investigadores a inferir los procesos específicos que impulsan el movimiento. Los datos de seguimiento modernos pueden revelar patrones que ayudan a interpretar cómo diferentes individuos se mueven en su entorno.

  2. Modelo de Variación entre Individuos: Este componente toma en cuenta las diferencias en el comportamiento de movimiento entre individuos dentro de una población. Algunos animales pueden mostrar patrones de Migración distintos, que pueden ser influenciados por factores como la edad o el sexo. Entender estas diferencias es crucial para evaluar la conectividad y el riesgo poblacional.

  3. Modelo para Datos de Distribución de especies: Este modelo predice cómo cambia la distribución de una especie con el tiempo. Integra los patrones de movimiento observados en los datos de seguimiento individual, ofreciendo ideas sobre cómo se estructura toda la población.

Juntos, estos modelos ofrecen un enfoque integral para entender cómo los movimientos individuales contribuyen a la dinámica poblacional, lo que lleva a una planificación de conservación más eficiente.

Estudio de Caso: Águilas Doradas

Para demostrar la efectividad del marco de modelado de movimiento integrado, los investigadores estudiaron la migración de primavera de águilas doradas en el oeste de América del Norte. Estas aves tienen una amplia distribución, con poblaciones repartidas en varias regiones. Entender sus patrones migratorios es importante para los esfuerzos de conservación.

Los investigadores siguieron a más de 600 águilas doradas usando tecnología satelital para recopilar datos sobre sus movimientos. El objetivo principal era estimar las tasas de supervivencia anuales e identificar las causas de mortalidad. Los objetivos adicionales incluían entender los corredores migratorios principales y documentar la dispersión juvenil.

Al usar el modelo integrado, los investigadores tenían como objetivo llenar los vacíos en el conocimiento existente sobre el comportamiento de movimiento de las águilas doradas y ayudar a informar las decisiones de gestión relacionadas con su conservación.

Recolección de Datos

El estudio recolectó datos de telemetría de 136 águilas doradas, cada una representando una temporada de migración de primavera diferente. La mayoría de estas águilas fueron marcadas como polluelos, mientras que otras fueron capturadas cuando eran más grandes. Los datos de seguimiento permitieron a los investigadores observar los movimientos de las águilas individualmente a lo largo del tiempo.

Además de los datos de seguimiento, los investigadores utilizaron datos de distribución de especies obtenidos de eBird, un proyecto de ciencia ciudadana que agrega registros de observación de aves. Estos datos proporcionaron información sobre la abundancia relativa de águilas doradas en diferentes regiones, permitiendo a los investigadores comparar movimientos individuales con tendencias poblacionales más amplias.

Al combinar estas dos fuentes de datos, los investigadores pudieron analizar cómo interaccionaron las águilas doradas individuales con su entorno durante el período de migración.

Modelo de Movimiento Integrado Jerárquico

El modelo de movimiento integrado jerárquico se centró en entender los patrones de movimiento de las águilas doradas durante su migración de primavera. El modelo consideró varios factores, incluidos el comportamiento individual, la estructura de subpoblaciones y los datos de distribución de especies más amplios.

Utilizando un modelo de ecuaciones diferenciales estocásticas, los investigadores analizaron los datos de telemetría para estimar cómo se movían diferentes subpoblaciones de águilas doradas. El modelo tuvo en cuenta las variaciones en el comportamiento de movimiento y cómo estas variaciones impactaron la dinámica poblacional general.

Los resultados de este modelo proporcionaron ideas sobre cómo los individuos de diferentes subpoblaciones migraron y cómo estos comportamientos afectaron su distribución poblacional general. Los hallazgos revelaron información importante sobre los patrones migratorios de las águilas doradas y ayudaron a identificar áreas que podrían ser cruciales para su conservación.

Hallazgos e Implicaciones

El modelo de movimiento integrado arrojó ideas únicas sobre el comportamiento de las águilas doradas en el oeste de EE. UU. Uno de los hallazgos significativos fue la estimación de las proporciones de individuos migratorios frente a no migratorios dentro de la población. Esta información es crucial para entender cómo los cambios ambientales podrían afectar a diferentes subpoblaciones.

El modelo estimó que alrededor del 34% de la población de águilas doradas en el área se consideraba migratoria, mientras que los datos de seguimiento tradicionales habían sugerido un porcentaje mucho más alto. Esta discrepancia destaca la importancia de integrar múltiples fuentes de datos para obtener una representación más precisa de las poblaciones de vida silvestre.

Además, el modelo permitió a los investigadores predecir cómo se moverían individuos de diferentes subpoblaciones a lo largo de la temporada de migración. Entender estas dinámicas es esencial para que los gestores de vida silvestre evalúen los posibles impactos de intervenciones, como cambios en el uso de la tierra o proyectos de energía eólica.

Direcciones Futuras

Aunque este estudio se centró en la migración de primavera de águilas doradas, el marco propuesto para el modelado de movimiento integrado tiene aplicaciones más amplias. La investigación futura podría expandir el modelo para abarcar todo el ciclo anual de las especies migratorias, capturando cómo los patrones de movimiento cambian a lo largo de las diferentes estaciones.

Además, los investigadores podrían considerar un rango más extenso de subpoblaciones y modelos estocásticos para tener en cuenta mejor las variaciones individuales en el comportamiento de movimiento. Tales mejoras podrían llevar a predicciones mejoradas sobre cómo las poblaciones responderán a futuros cambios ambientales.

El enfoque de modelado de movimiento integrado ofrece oportunidades prometedoras para los esfuerzos de conservación y gestión. Al combinar datos de seguimiento individual y distribución poblacional, los investigadores pueden tomar decisiones más informadas que beneficien a la vida silvestre y sus hábitats. Este tipo de investigación es esencial para enfrentar las complejidades de la conservación de la vida silvestre en un mundo en constante cambio.

Conclusión

Entender cómo se mueven los animales en respuesta a cambios ambientales es crítico para conservar especies en riesgo. Al integrar datos de seguimiento individual con datos de distribución a nivel poblacional, los investigadores pueden obtener mejores ideas sobre el comportamiento de la vida silvestre. El marco propuesto para el modelado de movimiento integrado ofrece una herramienta valiosa para tomar decisiones informadas de conservación.

El estudio de caso sobre águilas doradas ilustró los beneficios de este enfoque integrado, revelando información importante sobre individuos migratorios y no migratorios dentro de una población. Tales ideas pueden guiar estrategias de gestión efectivas para proteger a estas aves y sus hábitats.

A medida que la investigación continúa evolucionando, la integración de diversas fuentes de datos seguirá siendo esencial para abordar los desafíos que enfrenta la conservación de la vida silvestre. Este trabajo no solo mejora nuestra comprensión del comportamiento animal, sino que también ayuda a preservar la biodiversidad para las futuras generaciones.

Fuente original

Título: Integrated Movement Models for Individual Tracking and Species Distribution Data

Resumen: O_LIWhile the quantity, quality, and variety of movement data has increased, methods that jointly allow for population- and species-level movement parameters to be estimated are still needed. We present a formal data integration approach to combine individual-level movement and population-level distribution data. We show how formal data integration can be used to improve precision of individual and population level movement parameters and allow additional population level metrics (e.g., connectivity) to be formally quantified. C_LIO_LIWe describe three components needed for an Integrated Movement Model (IMM): a model for individual movement, a model for among-individual heterogeneity, and a model to quantify changes in species distribution. We outline a general IMM framework and develop and apply a specific stochastic differential equation model to a case study of telemetry and species distribution data for golden eagles in western North American during spring migration. C_LIO_LIWe estimate eagle movements during spring migration from data collected between 2011 and 2019. Individual heterogeneity in migration behavior was modeled for two sub-populations, individuals that make significant northward migrations and those that remained in the southern Rocky Mountain region through the summer. As is the case with most tracking studies, the sample population of individual telemetered birds is not representative of the population, and underrepresents the proportion of long-distance migrants in. The IMM was able to provide a more biological accurate subpopulation structure by jointly estimating the structure using the species distribution data. In addition, the integrated approach a) improves accuracy of other estimated movement parameters, b) allows us to estimate the proportion of migratory and non-migratory birds in a given location and time, and c) estimate future spatio-temporal distributions of birds given a wintering location, which provide estimates of seasonal connectivity and migratory routes. C_LIO_LIWe demonstrate how IMMs can be successfully used to address the challenge of estimating accurate population level movement parameters. Our approach can be generalized to a broad range of available movement models and data types, allowing us to significantly improve our knowledge of migration ecology across taxonomic groups, and address population and continental level information needs for conservation and management. C_LI

Autores: Frances Buderman, E. M. Hanks, V. Ruiz-Gutierrez, M. Shull, R. Murphy, D. Miller

Última actualización: 2024-06-22 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.19.599581

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.19.599581.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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