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Monitoreo de la Biodiversidad: Herramientas y Técnicas

Explorando métodos modernos para rastrear y proteger las poblaciones de vida silvestre de manera efectiva.

― 8 minilectura


Desafíos en el MonitoreoDesafíos en el Monitoreode la Biodiversidadfauna y asegurar su supervivencia.Métodos esenciales para rastrear la
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La biodiversidad es la variedad de vida en el mundo y está disminuyendo a un ritmo alarmante. Esta caída ha generado preocupaciones sobre cómo necesitamos entender qué está causando esta pérdida para poder proteger mejor la naturaleza. A medida que se están fortaleciendo las regulaciones y directrices para asegurar que la biodiversidad no siga disminuyendo, hay una necesidad creciente de monitorear la vida silvestre. Al mismo tiempo, los avances en tecnología significan que ahora tenemos herramientas más precisas y asequibles para ayudarnos a monitorear y recopilar datos sobre la vida silvestre.

Herramientas Modernas para Monitoreo de Vida Silvestre

Una de estas herramientas son los Sensores, que incluyen cosas como trampas de cámara y unidades de grabación autónomas. Estos dispositivos se están volviendo más comunes y son una forma importante de abordar los desafíos ecológicos. Ofrecen ventajas sobre los métodos tradicionales de observación de vida silvestre. Por ejemplo, no molestan a los animales, suelen ser más baratos y pueden colocarse en áreas de difícil acceso para observar animales tímidos o esquivos. También ayudan a recopilar datos consistentes a lo largo del tiempo.

Debido a estos beneficios, ahora se recomiendan sensores en políticas relacionadas con la biodiversidad. Por ejemplo, las organizaciones están buscando combinar los datos de los sensores con grandes conjuntos de datos e inteligencia artificial para obtener información más profunda sobre las especies animales y sus hábitats.

Usando Modelos para Analizar Datos de Vida Silvestre

Para entender los datos recopilados del monitoreo de vida silvestre, los ecólogos a menudo utilizan modelos. Estos modelos estiman cosas como si una especie está presente en una determinada área o cuántos individuos hay. Lo hacen analizando las relaciones con factores ambientales. Hay modelos que se centran en una especie específica, así como modelos que consideran múltiples especies a la vez.

Un tipo específico de modelo que ha ganado prominencia es el modelo de ocupación, que estima si los animales están presentes en un lugar determinado. Por ejemplo, si una trampa de cámara toma una foto de un ciervo, decimos que esa ubicación está "ocupada". El modelo se puede usar para estimar cuántos sitios en una región están ocupados por esa especie.

Modelos de ocupación Explicados

Los modelos de ocupación incluyen dos partes principales. La primera parte analiza la presencia real de la especie, mientras que la segunda parte considera la posibilidad de que la especie no sea detectada incluso si está ahí. Esta segunda parte reconoce que a veces los animales están presentes pero no se ven por varias razones, como estar escondidos o no moverse frente a la cámara.

Los modelos de ocupación estándar suelen analizar datos recopilados en ciertos momentos, como durante encuestas cortas. Sin embargo, con el uso creciente de sensores, la recolección de datos puede realizarse de forma continua a lo largo de largos períodos. Esto significa que los modelos deben adaptarse para manejar este flujo continuo de información.

El Desafío de la Discretización en Modelos de Ocupación

Al usar sensores para recopilar datos, los investigadores a menudo necesitan dividir estos datos continuos en intervalos de tiempo más pequeños. Estos intervalos más pequeños se pueden llamar "sesiones". El desafío es que la forma en que los investigadores eligen crear estas sesiones puede tener un impacto significativo en los resultados de los modelos.

Si los investigadores eligen hacer las sesiones demasiado largas, pueden perder detalles que podrían afectar la precisión del modelo. Por otro lado, si las sesiones son demasiado cortas, tal vez no recojan suficiente información. Esto puede hacer que el modelo sea menos confiable.

Modelos de Tiempo Continuo vs. Modelos de tiempo discreto

Hay dos tipos principales de modelos para elegir: modelos de tiempo continuo y modelos de tiempo discreto. Los modelos de tiempo continuo aprovechan los datos continuos recopilados por los sensores. Permiten a los investigadores observar más de cerca cómo cambia la presencia de los animales a lo largo del tiempo, lo que puede proporcionar información valiosa.

Los modelos de tiempo discreto, por otro lado, agregan datos en esos intervalos de tiempo más pequeños. Aunque estos modelos se han utilizado durante mucho tiempo, a veces pueden simplificar en exceso los datos y pasar por alto detalles importantes.

Cada tipo de modelo tiene sus pros y contras. Discretizar datos los simplifica, pero también puede ocultar variaciones. Los modelos de tiempo continuo pueden ofrecer un análisis más rico, pero pueden ser más complejos de usar.

Examinando el Rendimiento del Modelo

En estudios que comparan modelos continuos y discretos, los investigadores a menudo investigan diferentes escenarios donde los animales pueden ser difíciles de detectar. Esto es importante porque cuando las especies son esquivas, los modelos pueden tener problemas para proporcionar estimaciones precisas de ocupación.

Para evaluar qué tan bien funcionan estos modelos, los investigadores simulan varios escenarios de ocupación. Para cada modelo, miden cuán precisamente pueden estimar la probabilidad real de ocupación. Este tipo de evaluación ayuda a identificar qué modelos funcionan mejor en ciertas condiciones.

Estudio de Caso: Monitoreo de Lince

Para ilustrar las diferencias entre estos modelos, los investigadores analizaron datos del monitoreo de linces en un área específica. Usaron cinco modelos de ocupación diferentes y compararon sus estimaciones de ocupación de linces. Los modelos produjeron resultados similares, sugiriendo que podrían estimar de manera confiable la presencia de linces a pesar de los desafíos de tratar con especies esquivas.

Para especies fácilmente detectables, todos los modelos mostraron un buen rendimiento, pero cuando se trató de especies altamente esquivas, hubo diferencias notables. Los modelos tenían varios grados de sesgo y precisión general, destacando la importancia de elegir el modelo adecuado según la especie que se esté monitoreando.

Elegir el Modelo de Ocupación Adecuado

Al seleccionar un modelo de ocupación, los investigadores deben considerar varios factores. Para especies que son fáciles de detectar, los modelos más simples pueden ser suficientes. Estos modelos son típicamente más directos y pueden ofrecer buenas estimaciones de ocupación.

Sin embargo, para estudios más complejos enfocados en el comportamiento animal o patrones de actividad, los modelos de tiempo continuo pueden ofrecer un mayor valor. Estos modelos pueden capturar detalles más finos de los movimientos e interacciones de los animales que los modelos discretos pueden pasar por alto.

La Importancia de la Calidad de los datos y el Período de Recolección

Recopilar datos de alta calidad es crucial para cualquier esfuerzo de monitoreo de vida silvestre. Si una especie es altamente esquiva, extender el período de monitoreo puede ayudar a recopilar más datos, mejorando el rendimiento del modelo. En los casos donde no se pueda recoger más datos, los investigadores deben tener cuidado al interpretar los resultados, ya que pueden no reflejar con precisión la realidad.

Al trabajar con datos continuos, es importante considerar cómo las tasas de detección impactan las estimaciones de ocupación. Por ejemplo, un modelo que tenga en cuenta las variaciones en las tasas de detección puede proporcionar información más confiable sobre cuán a menudo se ven los animales.

Futuro del Monitoreo de Biodiversidad

A medida que la tecnología sigue avanzando, podemos esperar más avances en herramientas de monitoreo de vida silvestre. Los sistemas automatizados que usan inteligencia artificial para identificar especies en fotos o grabaciones están volviéndose más comunes. Combinar estas herramientas con los modelos estadísticos adecuados podría llevar a un monitoreo más eficiente y preciso de la biodiversidad.

Los investigadores deben mantenerse abiertos a usar varios modelos en su análisis. Esto no solo ayuda a validar resultados, sino que también permite flexibilidad al lidiar con diferentes especies y desafíos de monitoreo. Al seguir refinando sus enfoques, los investigadores pueden contribuir a una mejor comprensión de los animales y ecosistemas que estudian.

Conclusión

La disminución de la biodiversidad es un problema crítico que necesita atención inmediata. El monitoreo continuo y el uso de técnicas de modelado apropiadas son esenciales para entender y abordar este problema. Al utilizar tanto tecnología moderna como métodos estadísticos sólidos, podemos proteger mejor nuestro mundo natural y asegurar la supervivencia de diversas especies para las generaciones futuras.

Fuente original

Título: Analysing biodiversity observation data collected in continuous time: Should we use discrete- or continuous-time occupancy models?

Resumen: O_LIBiodiversity monitoring is undergoing a revolution, with fauna observations data being increasingly gathered continuously over extended periods, through sensors like camera traps and acoustic recorders, or via opportunistic observations. These data are often analysed with discrete-time ecological models, requiring the transformation of continuously collected data into arbitrarily chosen non-independent discrete time intervals. To overcome this issue, ecologists are increasingly turning to the existing continuous-time models in the literature. Closer to the real detection process, they are lesser known than discrete-time models, not always easily accessible, and can be more complex. Focusing on occupancy models, a type of species distribution models, we asked ourselves: Should we dedicate time and effort to learning and using these continuous-time models, or can we go on using discrete-time models? C_LIO_LIWe conducted a comparative simulation study using data generated within a continuous-time framework. We assessed the performance of five static occupancy models with varying detection processes: discrete detection/non-detection process, discrete count process, continuous-time Poisson process, and two types of modulated Poisson processes. Our goal was to assess their abilities to estimate occupancy probability with continuously collected data. We applied all models to empirical lynx data as an illustrative example. C_LIO_LIIn scenarios with easily detectable animals, we found that all models accurately estimated occupancy. All models reached their limits with highly elusive animals. Variation in discretisation intervals had minimal impact on the discrete models capacity to estimate occupancy accurately. C_LIO_LIOur study underscores that opting for continuous-time models with an increased number of parameters, aiming to get closer to the sensor detection process, may not offer substantial advantages over simpler models when the sole aim is to accurately estimate occupancy. Model choice can thus be driven by practical considerations such as data availability or implementation time. However, occupancy models can encompass goals beyond estimating occupancy probability. Continuous-time models, particularly those considering temporal variations in detection, can offer valuable insights into specific species behaviour and broader ecological inquiries. We hope that our findings offer valuable guidance for researchers and practitioners working with continuously collected data in wildlife monitoring and modelling. C_LI

Autores: Léa Pautrel, S. Moulherat, O. Gimenez, M.-P. Etienne

Última actualización: 2024-02-27 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.11.17.567350

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.11.17.567350.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/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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