pasión entre los terabytes

El Museo Nacional de Ciencias Naturales, perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas, y la Fundación del Centro de Supercomputación de Castilla y León, ubicado en el Campus de Vegazana, llevan a cabo una pionera investigación sobre la avutarda, de la que forma porte el leonés José Manuel Álvarez Martínez. Este estudio marcará un hito en el ámbito de la ecología del conocimiento.

El proyecto, que dirige el profesor Juan Carlos Alonso, lleva por título ‘Impactos humanos sobre la dinámica de población de la avutarda’, con el que se pretende evaluar el impacto sobre las avutardas de los cambios en el uso del suelo, así como de otras causas de mortalidad inducidas por el hombre, proponiendo vías que hagan compatible el desarrollo rural y la conservación de dicha especie. La caza furtiva o las colisiones con el tendido eléctrico son algunas de las causas que amenazan esta especie.

Para ello se integran en modelos de simulación espacialmente explícitos los datos obtenidos mediante radioseguimiento de una amplia muestra de individuos marcados por el equipo investigador sobre comportamiento (capacidad dispersiva, migración, sistema reproductivo), dinámica de población (natalidad, mortalidad, longevidad), disponibilidad de hábitat (capacidad de carga, información vía satélite), y estructura genética de la población (análisis de ADN mitocondrial y nuclear). Los modelos servirán para construir diversas hipótesis de teoría de metapoblaciones; proporcionar un marco teórico para evaluar los efectos de cambios humanos del medio agrícola sobre la supervivencia de las avutardas; y sugerir medidas que minimicen el impacto humano sobre la especie y su hábitat. España conserva más del 60% de la población mundial de avutardas y buena parte de este porcentaje está en León.

José Manuel Álvarez explica que utilizando esta especie como modelo de estudio, se aborda un tema aún no resuelto en ecología del comportamiento, como es la importancia relativa de diferentes presiones selectivas a la hora de que los individuos de un grupo reproductor decidan dónde emplazar el lugar de exhibición nupcial. Los machos de especies que se reproducen en las llamadas arenas de exhibición comunal o leks se reúnen cada primavera tradicionalmente en los mismos lugares concretos, a los que más tarde acuden las hembras para el apareamiento. «Dichos lugares deben, por tanto, poseer unas características que los hacen especialmente favorables para tal fin», remarca.

Según las hipótesis que más apoyo han recibido en estudios recientes, deben situarse donde la probabilidad de encuentro con hembras es máxima, los llamados puntos calientes o hotspots. Sin embargo, otra de las condiciones que deben cumplir las mencionadas arenas de exhibición, y que ha sido mucho menos estudiada, es la de que debe tratarse de lugares seguros frente a posibles depredadores, es decir, que ofrezcan a los individuos que allí se concentran un campo visual lo más extenso posible, para permitirles una detección rápida de cualquier peligro que se avecine, así como una mayor distancia a zonas de sombra o zonas no visibles, donde pudieran ocultarse posibles depredadores. Estos lugares de agregación primaverales podrían ser zonas favoritas de caza de muchos depredadores, por la elevada densidad de potenciales presas que allí se congregan. En este estudio se verifican distintas predicciones de las dos hipótesis, concluyendo que la elección de los lugares de exhibición ha resultado de la interacción de las dos presiones evolutivas, por una parte maximizar la atracción de hembras de los alrededores, y por otra, minimizar los riesgos de depredación.

Con la ayuda de un Sistema de Información Geográfica o SIG (ArcGIS 10), extensos muestreos o censos de la especie durante los últimos 25 años distribuidos por toda la superficie peninsular y cartografía digital georreferenciada suministrada por el Instituto Nacional de Información Geográfica (IGN), se cartografiaron los 350 leks conocidos de avutardas en España, comparándose con lugares elegidos de forma aleatoria en las mismas zonas ocupadas por la especie.

Utilizando un modelo de elevaciones del terreno de muy alta resolución espacial (5 metros), se observó que, de acuerdo a la hipótesis del hotspot, los lugares elegidos por los machos para exhibirse se hallaban centrados en las áreas de distribución de las hembras, presentaban mayor visibilidad horizontal que los puntos aleatorios y se alejaban lo más posible de lugares habitados por el hombre, uno de sus principales depredadores potenciales. «Precisamente la maximización de la visibilidad horizontal debe ser la principal causa de la extremada fidelidad, que ésta y otras especies que se agregan en leks para reproducirse, mantienen al lugar de exhibición año tras año», argumenta este científico leonés que trabaja en el CSIC.

Todo el proceso exigió más de tres meses de procesado, entre pruebas de puesta a punto y análisis finales en Caléndula. El resultado ha sido, remarca, cientos de miles de archivos relacionados con la topografía e intervisibilidad, cuya obtención sería imposible en entornos de computación estándar, que unidos a otros similares, han permitido desarrollar modelos estadísticos con los que argumentar y consolidar las conclusiones del estudio de gran trascendencia en el campo de la ecología del comportamiento.

Ha sido imprescindible la participación de Caléndula, el superordenador instalado en la ULE, (16 cores, 32Gb de RAM, posteriormente 8 cores, 16 Gb de RAM, y más de 1Tbyte de memoria) en base Windows donde se instaló ArcGIS10 Desktop con una licencia del CSIC.

El motivo de selección de esta aplicación SIG estuvo fundamentada en su previa, y futura, utilización por parte del equipo de investigación del proyecto para el desarrollo de otros estudios. El cambio de algoritmo supondría la introducción de más incertidumbre al proceso de análisis, adicional a la ya introducida por la toma de datos en campo, su posterior digitalización y la inherente a los modelos de datos geográficos.

Con ArcGIS instalado en la máquina virtual de Caléndula se han desarrollado todos los trabajos relacionados con análisis SIG y modelización espacial del trabajo mencionado

Por tanto, Caléndula se utilizó para hacer la parte de los análisis relativos a topografía. Se creó un mosaico inédito del MDT o MDE (Modelo Digital de Elevaciones) de 5 metros de resolución espacial del CNIG y se corrieron modelos de selección geográfica para variables derivadas de este MDT (altitud, pendiente, rugosidad del terreno, visibilidad y ocultación ante depredadores) para todos los grupos reproductores de avutarda de España (350).

Esta investigación es relevante porque culmina la desarrollada por este equipo de investigadores del MNCN durante las dos últimas décadas, gracias a la que la avutarda es hoy una de las especies animales amenazadas mejor estudiadas de Europa.

«Los modelos generados constituyen la información clave para plantear modelos rigurosos de disponibilidad del hábitat, uso del espacio y viabilidad de la población», recalcan estos científicos. Se trata de una especia amenazada, cuya única población con posibilidades realistas de supervivencia se encuentra en España.

Para poder realizar este proyecto, en primer lugar, se ha procedido al marcaje de las aves con placas identificativas y emisores de radio que permitan seguir sus movimientos. Así, cada verano se marcan avutardas jóvenes, de 2 a 3 meses de edad, cuándo aún dependen de sus madres y no han desarrollado plena capacidad de vuelo. Las placas alares se tapan provisionalmente con papel para minimizar su visibilidad durante las primeras semanas tras el marcaje. Hasta la fecha se han marcado alrededor de 800 individuos. El emisor de radio permite su localización durante cuatro o cinco años.

Cada emisor emite una señal de radio en una frecuencia diferente, aunque la potencia de dicha señal permite su búsqueda y localización por tierra tan solo a unos pocos kilómetros de distancia.

Cuando se dispersan o migran a distancias mayores es necesario el uso de avionetas. Mediante una antena direccional montada en el extremo del ala, piloto y copiloto son capaces de localizar con gran precisión el lugar en el que se encuentra.