Proyecto Fin de Carrera

P r o y e c t o

F i n

d e

C a r r e r a

R o m á n

Julio- 2012

A z a h a r a M a e s t r e

La Con t a min a ció n L

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Azahara Román Maestre

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No se permite la reproducción total o parcial de esta revista, ni su incorporación a un sistema informático, ni su transmisión en cualquier forma o por cualquier medio, sea éste electrónico, mecánico, por fotocopia, por grabación u otros medios. © Azahara Román, 2012 Ilustración de la cubierta: © Azahara Román Primera edición: junio de 2012 Impreso y encuadernado en Madrid, 30 de Junio de 2012.

Printed in Spain – Impreso en España 2

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“En los momentos de crisis, sólo la imaginación es más importante que el conocimiento” Albert Einstein

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e d i t o r i a l Me van a permitir que me salga del tema principal de este proyecto pero me gustaría hacer una reflexión sobre divulgación de contenidos científicos. Con la que está cayendo, los recortes en investigación, educación, ciencia y un largo ecétera que nos espera, parece absurdo, casi irónico, eliminar presupuestos para la investigación y no digo ya de la divulgación.

Quizás mi trayectoria profesional se haya desviado un poquito desde que comencé la carrera: ambientóloga, ¡suena bien!. Pero quizás me di cuenta de que mi verdadera vocación no era salvar el medio ambiente sino informar y hacer llegar a todo el mundo que esta tarea no es moco de pavo y que no está en manos de los políticos, (que en parte si lo está), sino en cada uno de los terrícolas que habita nuestro maravilloso planeta azul. Por ese motivo decidí especializarme en Periodismo Científico, de ahí toda la parafernalia en editar mi proyecto, aunque estoy segura que su vista lo agradecera. Quería formarme como profesional de la divulgación, (¡uy, la palabra mágica!). Según la RAE, divulgar significa, literalmente, “Publicar, extender, poner al alcance del público algo”. ¡Esa es mi inquietud! Sin trampa ni cartón.

La ciencia se encuentra en un segundo plano, es cierto que cada vez menos, y pienso que el divulgador debe llevar, en una mano al investigador y en la otra al público. Dar a conocer para concienciar, esa es la fórmula.

Puede que me esté metiendo en camisa de once varas, en una profesión que está en doble decadencia, el periodismo, pero mientras existan curiosos, al menos por la llamada ciencia-pop, a nosotros nos quedará un hueco en este mundillo. Por eso no me rindo, por eso he escogido este camino difícil, porque esperemos que algún día la buena comunicación de la ciencia sea tan importante como hacerla.

Azahara Román

Ambientóloga y Periodista Científico arommae@gmail.com

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agradecimientos Quiero agradecer en primer lugar a mi tutor Antonio Prado, por haberme dado la oportunidad de haber hecho este estudio, sus consejos y sus ánimos.

Agradecer a mi familia de Madrid, mis compis de piso, Pilar, Pascual y Nines por aguantar mis agobios y sacarme una sonrisa en momentos de tensión. A mis niñas del máster, Carla, Dani, Elena y Adri, por haberme dado ánimos y confiar en mi trabajo.

A mis niños de Sevilla, Bruna, MJota, Roci y Samu, que aunque este año han estado lejos, siempre los he sentido cerca, (ahora con Whatapps más). Y a mis egmaseros, Kini, Silvia, Cuki, Sara, Cristóbal y Javi.

A mis maestros aviares, Jota y Claudine y mi maestro de helechos, Antonio, por haberme enseñado y enriquecido con tanto conocimiento.

Y finalmente a mis padres por todas las oportunidades que me han dado, su apoyo y su dedicación.

Azahara Román Maestre

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S u m a r i o

8 Resumen 9 Objetivos Introducci贸n 38 M a t e r i a l e s y M e t o d o l o g 铆 a Resultados D i s c u s i 贸 n 58 Conclusiones B i b l i o g r a f 铆 a 64

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Edición y Maquetación Azahara Román Contenido Azahara Román

Revisión de Contenido

Antonio Prado

Revisión de Estilo

Carla Rifaterra

Ponente: Azahara Román Maestre Tutor: Dr. Antonio Prado Moreno Departamento: Fisiología, Anatomía y Biología Celular Área: Fisiología Animal Tribunal: Dra. Rocío Leal Campanario Dr. Javier Márquez Ruíz

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La contaminación lumínica ha sido desde bien entrado el siglo XX un problema relativamente poco importante desde el punto de vista animal, pues ha tenido un enfoque exclusivamente astronómico en muchas partes del planeta. Si bien, en la transición del siglo XX al siglo XXI han aparecido numerosos estudios basados en los problemas que puede acarrear un exceso de iluminación sobre la fauna y la flora.

El inicio del canto de las aves ha sido un comportamiento documentado por sociedades naturalistas entrado el siglo XX (Allen, 1913). Estudios recientes han demostrado cómo la contaminación lumínica afecta a dicho comportamiento, generando un patrón totalmente distinto al natural.

En nuestro ensayo queremos analizar si efectivamente la contaminación lumínica afecta al inicio del canto al amanecer, para lo cual se ha utilizado como modelo de estudio el mirlo común (Turdus merula), un ave característica por presentar una fuerte territorialidad.

De acuerdo con nuestra hipótesis de trabajo inicial hemos podido compro-

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bar que efectivamente el comportamiento del canto al amanecer se produce en zonas con escasa o nula contaminación lumínica, cosa que no ocurre en aquellas sometidas a una intensidad de luz constante durante la noche. Por otro lado hemos podido comprobar que este comportamiento es muy probable que esté vinculado al comportamiento humano ya que las mediciones se tomaron justo en la fecha del cambio de horario de invierno a verano lo cual generó un patrón muy diferente al esperado.

Palabras clave: Contaminación lumínica, mirlo común, canto, intensidad de luz.

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En primer lugar se pretende sentar las bases para el diseño de un protocolo experimental que permita profundizar en el estudio de los efectos de la contaminación lumínica en diferentes entornos urbanos, sobre las poblaciones de aves más comunes.

En base a los análisis previos realizados por otros investigadores, nuestro segundo objetivo es recoger suficiente información para realizar un análisis preliminar de los efectos mencionados sobre el mirlo común.

Finalmente, y como tercer objetivo, se persigue valorar y analizar los efectos de la contamianción lumínica sobre patrones comportamentales en aves.

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I n t r o d u c c i 贸 n

la

Luz

de

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Naturaleza 10

¿Onda o Partícula?

A lo largo de generaciones, físicos y astrónomos han intentando dar respuesta a esta pregunta definiendo lo que se conoce, hasta ahora, como Dualidad Onda-Corpusculo.

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o n d a - c o r p ú s c u l o

La luz es un fenómeno físico que ha generado a lo largo de los siglos una gran controversia. Presentando una naturaleza compleja, que en función de cómo se aborde su estudio se manifestará como onda o como partícula, ni físicos ni astrónomos han conseguido definirla pues ambas propiedades se complementan dando lugar a lo que se conoce como dualidad onda-corpúsculo.

El principal defensor de la teoría corpuscular de la luz fue Isaac Newton, sin embargo, aunque Christian Huygens y Robert Hooke ya habían propuesto la teoría ondulatoria de la luz, la reputación de Newton en el siglo XIX dejó a un lado la teoría defendida por éstos, así como la primeriza idea de interferencia como fenómeno ondulatorio introducida en 1801 por el físico Thomas Young en su ensayo conocido como el experimento de la doble rendija, en el que hacía pasar un rayo de luz a través de dos rendijas paralelas sobre una pantalla generando un patrón de bandas claras y oscuras demostrando así la naturaleza ondulatoria de la luz.

Si bien, aunque esta teoría puede explicar ciertas propiedades de la luz, no es posible explicar otras, tales como la interacción de la luz sobre la materia. En este aspecto entra en juego la teoría corpuscular de manos 12

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de Albert Einstein, donde las partículas de luz se denominan fotones y la energía de un fotón está relacionada con la frecuencia de la onda luminosa asociada por la famosa relación de Eisntein E = h • f, donde h es la constante de Planck.

Con el desarrollo de la teoría cuántica de los átomos y de las moléculas por Rutherford, Böhr, Schrödinger y otros científicos, se mejoró el entendimiento de la emisión y absorción de la luz por la materia. En la actualidad se conoce que la luz emitida o absorbida por los átomos es el resultado de los cambios de energía de los electrones exteriores de éstos, y debido a que estas variaciones de energía están cuantizadas, los fotones emitidos tienen energías discretas que originan ondas luminosas con un conjunto discreto de frecuencias y longitudes de onda que se observan en las ondas sonoras estacionarias.

La propagación de la luz viene gobernada por sus propiedades ondulatorias, mientras que el intercambio de energía entre luz y materia viene determinado por sus propiedades corpusculares. Esta dualidad ondapartícula es una propiedad general de la naturaleza. Así, los electrones, y otras partículas, también se propagan como ondas e intercambian energía como partículas.

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e s p e c t r o

e l e c t r o m a g n é t i c o

Las ondas electromagnéticas se clasifican en regiones de un espectro continuo de frecuencias o longitudes de onda que responden a la ecuación λ = c/f, donde c es la velocidad de la luz y f la frecuencia.

Las distintas regiones del espectro se denominan, de menor a mayor longitud de onda, rayos gamma, rayos x, región ultravioleta, luz visible, infrarrojo, microondas y radio.

La región de la luz visible abarca solo una pequeña parte del espectro electromagnético. Su frecuencia ocupa desde, aproximadamente 4 x 1014 Hz hasta casi 7 x 1014 Hz, equivalente a las longitudes de onda entre 700 y 400 nm. Solo la radiación en esta región de frecuencias o longitudes de onda es la que activa los receptores del ojo, y es la luz emitida o reflejada de los objetos que nos rodean la que nos proporciona información visual acerca de nuestro alrededor.

Newton fue el primero en reconocer que la luz blanca es una mezcla de luz de todos los colores aproximadamente de igual intensidad. Para ello, hizo pasar un rayo de luz solar a través de un prisma de vidrio y observó el espectro de la luz refractada.

Como el ángulo de refracción del prisma de vidrio depende ligeramente de la lon-

gitud de onda, el haz refractrado se difunde en el espacio separándose sus colores o longitudes de onda, como ocurre en un arco iris.

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V e l o c i d a d d

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Antes del siglo XVII se pensaba que la velocidad de la luz era infinita. El primero en calcularla fue Galileo. Los experimentos para determinar dicho valor consistían en medir el tiempo que tardaban dos observadores, con una linterna y un obturador, en ver la luz del otro a una distancia determinada. Posteriormente, destacados astrónomos utilizaron el eclipse de una de las lunas de Júpiter para determinarla, pero se obtuvieron datos inexactos pues variaba en función de la posición en la que se encontrara la Tierra en su órbita de rotación. Numerosos físicos intentaron calcularla utilizando métodos de experimentación similares a los de Galileo, utilizando sistemas de espejos y observadores.

Actualmente se sabe que la velocidad de la luz es exactamente 299 792 458 m/s, y se definen en función de ésta y la unidad de tiempo, la unidad estándar de longitud, el metro.

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I n t r o d u c c i 贸 n

La

Visi贸n

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La visi贸n es el sentido m谩s desarrollado por las aves pues necesitan una agudeza visual y una gran precisi贸n para realizar el vuelo.

en Aves Azahara Rom谩n Maestre

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A n a t o m í a del

Ojo

La estructura anatómica del ojo en aves es similar a la de otros vertebrados, aunque presentan determinadas estructuras que los diferencian de los demás. Realizando una descripción de la configuración del ojo se diferencia una capa exterior transparente denominada córnea seguida de dos capas de fibras de colágeno que recubre el ojo dándole su integridad, denominada esclerótica.

La lente es la estructura que enfoca la luz en la retina, dividiendo al ojo en dos cámaras, una anterior que contiene el humor acuoso, y una posterior que contiene el humor vítreo. El iris es un diafragma coloreado que controla mediante músculos situados delante de la lente la cantidad de luz que entra en el ojo, situándose en el centro la pupila, un área circular variable a través de la cual la luz pasa al interior del ojo.

Anatomía del Ojo de las Aves.

La retina es una estructura curva, relativamente lisa, formada por múltiples capas que acogen a las células fotorreceptoras, los conos y los bastones, con neuronas asociadas y vasos sanguíneos. La densidad de fotorreceptores desempeña un papel importante en la agudeza visual, así, mientras que los humanos presentamos 200.000 receptores por mm2, algunas aves, como por ejemplo, el gorrión doméstico (Passer domesticus) duplica la cantidad, y en otros casos como el busardo ratonero (Buteo buteo) alcanza el millón por mm2.

La conexión de los fotorreceptores se lleva a cabo en los ganglios neuronales. La relación entre ganglios neuronales y fotorreceptores va a determinar la resolución, que en el caso de 16

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las aves es muy alta en comparación con otros vertebrados.

En el centro de la retina se localiza una mayor densidad de receptores, la fóvea, siendo el área de mayor agudeza visual delantera, es decir, que permite obtener una visión más detallada y clara de los objetos.

Todas las fibras nerviosas del ojo confluyen en el nervio óptico, estructura encargada de llevar la información captada por el ojo hacia las partes relevantes del cerebro para la traducción de la información.

El pecten es una estructura característica de las aves, con apariencia de peine, que pertenece al coroide. No es una estructura sensorial pero está formada por pigmentos.

Se proyecta dentro del humor vítreo desde el punto donde el nervio óptico entra al globo ocular. Aunque la función fisiológica de esta estructura no es bien conocida, se cree que su función es nutrir a la retina y controlar el pH del humor vítreo. (Sturkie, 1998).

El coroides es una membrana situada detrás de la retina, que está muy irrigada de vasos sanguíneos y tejido conectivo y que presenta un color oscuro debido a que contiene melanina.

Anatomía

e x t r a o c u l a r d e l a s Av e s

a ambos lados de la cabeza, y el búho, que los tiene en el centro.

La función de los párpados en las aves no es la misma que para el caso de los mamíferos, la lubricación del ojo la lleva a cabo la membrana nictitante, un tercer párpado oculto que realiza un movimiento lateral a modo de limpiaparabrisa.

Al igual que en mamíferos, la glándula lagrimal es la encargada de realizar la limpieza del ojo y está protegida por una sustancia oleosa segregada por la glándula de Harderian, cubriendo la córnea y previniendo la sequedad.

El campo visual en aves puede ser binocular o monocular. La visión binocular se caracteriza por la utilización conjunta de los dos ojos, permitiendo una imagen tridimensional. Al contrario que ésta, la visión monocular forma una imagen en dos dimensiones. Debido a esto, estudios de comportamiento han demostrado que muchas especies de aves enfocan los objetos lejanos con la visión lateral y monocular, sin embargo orientan la cabeza hacia los lados para obtener una mejor resolución visual.

(Sturkie, 1998) Paloma

Búho

Las aves tienen los ojos aplanados, a diferencia de los mamíferos que son esféricos, lo cual le permite enfocar un mayor campo visual. Alrededor del ojo presentan un círculo de placas óseas denominado anillo esclerótico. Las aves no presentan movilidad Visión Binocular en los ojos, a excepción de algunas especies.

Visión Monocular El campo visual va a variar en función de la posición de los ojos en la cabeza, aves con Campo visual de una paloma y de un los ojos a los lados van a presentar un am- búho. Nótese la diferencia en el campo plio campo visual y aves con los ojos al fren- mono y binocular en función de las necesite tendrán un menor campo visual. Ejem- dades visuales de cada especie. plos de ello son la paloma, que tiene los ojos Azahara Román Maestre

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El tamaño del ojo está en relación aproximada con su masa corporal. Un estudio mostró que la masa del ojo es proporcional a la masa corporal, hecho determinante en la ecología y hábitos de cada especie. (Brooke et al, 1999).

Otra cuestión estudiada es que las aves con ojos relativamente grandes, en función de su masa corporal, como por ejemplo el petirrojo europeo (Erithacus rubecula), comienzan el canto diurno más temprano que especies con el mismo globo ocular y diferente masa corporal. Este hecho puede ser debido a que el ave de menor tamaño tiene que empezar su actividad diaria más temprano para así evitar pérdidas de peso nocturnas. (Thomas et al, 2002)

F o t o r r e c e p t o r e s C o n o s

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B a s t o n e s

Las aves, al igual que los demás vertebrados, presentan dos tipos de células fotorreceptoras, los conos y los bastones.

Los bastones son células receptoras de luz localizadas en la retina responsables de la visión en bajas condiciones de luz, gracias a un pigmento visual denominado rodopsina. En condiciones de mucha luz, las células se saturan y no son capaces de detectar los colores.

Los conos son responsables de la visión del color ya que son capaces de detectar luz de diferentes longitudes de onda. Las aves pueden detectar cuatro longitudes de onda, se dice que son tetracromáticas, ya que, además de detectar los tres colores sensibles al ojo, el rojo, el verde y el azúl, pueden detectar longitudes de ondas pertenecientes al rango del ultravioleta. (Wilkie et al, 1998).

Los cuatro pigmentos visuales que se encuentran en los conos derivan de la proteína opsina, ligada a una molécula denominada retinal, estrechamente relacionada con la vitamina A. El pigmento más abundante en los conos es la forma iodopsina responsable de la detección de longitud de onda más larga, en torno a 570 nm.

Una característica que presentan las células cono, a diferencia de las de los ma18

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míferos, es la presencia de una membrana oleosa coloreada con altas concentraciones de carotenoides, ubicadas de tal forma que la luz pase a través de ellas antes de alcanzar el pigmento visual. Éstas, actúan como filtros, eliminando longitudes de onda y estrechando más el espectro de absorción de los pigmentos. De esta manera, se reduce la superposición de respuesta y se incrementa el número de colores que el ave puede ver.

(Goldsmith, 2006).

Se han identificado seis tipos de gotitas diferentes, con distintas concentraciones de carotenoides (Goldsmith, 1984). Los colores y la distribución de las gotitas de aceite en la retina varían en función de la especie y del hábitat o nicho ecológico en el que se localice.

Pigmentos de los conos de un ave.

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Las ventajas de ver más allá de la luz...

Las aves, según hemos comentado anteriormente, pueden percibir la luz en el rango del ultravioleta. Esta cualidad, generalmente, está involucrada en el acto del cortejo, aunque algunas especies la utilizan para detectar presas.

Muchas aves presentan patrones ultravioletas en el plumaje que los hace invisibles al ojo humano, como le ocurre, por ejemplo, al herrerillo europeo macho (Parus caeruleus), que exhibe durante el cortejo las plumas de la nuca (Andersson, 1998).

En otros casos, como ocurre en el mirlo común (Turdus merula), la intensidad del color del pico es un factor muy importante en la interacción entre los individuos. En un estudio realizado en la Universidad de Waikato, en Nueva Zelanda, han analizado la respuesta que genera, tanto en machos como en hembras, el componente ultravioleta que presentan en el pico. Sus conclusiones han demostrado que en la interacción entre los machos por el territorio no parece ser importante, sin embargo, sí han comprobado que las hembras responden más fuertemente a machos cuya intensidad del color naranja del pico es mayor. (Bright et al, 2002).

Otro caso es el del cernícalo común (Falco tinnunculus) que es capaz de detectar a sus presas, roedores y ratas, gracias a los restos de heces y orina que éstos dejan, que reflejan la luz ultravioleta. (Viitala et al, 1995).

Los cuatro tipos de receptores de color les permite ver, además del espectro visible, la luz ultravioleta.

Herrerillo común o europeo.

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Gl ándu l a Pine a l

La glándula pineal o epífisis es la estructura generadora de ritmos biológicos por antonomasia ya que es sensible a la luz, gracias a neuronas fotorreceptoras, produciendo melatonina, la hormona reguladora del ciclo sueño-vigilia.

En las aves, la glándula pineal se localiza en la superficie dorsal del cerebro, incrustada en un espacio triangular entre los dos hemisferios del telencéfalo y el cerebelo.

Existe una gran variabilidad interespecífica en la anatomía de glándula pineal de las aves, la mayoría de aves diurnas activas presentan un órgano pineal bien desarrollado, sin embargo, algunas especies nocturnas o crepusculares como por ejemplo las lechuzas, tienen un órgano pineal más rudimentario.

En general, la glándula pineal aviar consiste en una ampliación distal, la vesícula pineal, que se expone en el cráneo y se adhiere a la duramadre, y una proximal del tallo pineal delgado, el cual está conectado a la pared dorsal del tercer ventrículo.

Los pinealocitos son células fotorreceptoras modificadas relacionados estructuralmente con la rodopsina y la producción de melatonina, que dependen fuertemente de la luz.

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Glándula pineal de la paloma.

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como Z eit geb er La luz es el desencadenante ambiental de muchos de los ritmos circadianos y circanuales de las aves. En condiciones naturales los ritmos endógenos se sincronizan con una periodicidad de 24 horas, si bien, aunque las condiciones ambientales varían periódicamente, como por ejemplo la disponibilidad de alimento, la temperatura o los estímulos sociales, que también pueden influir en la sincronización del ritmo, es la alteración periódica de la luz el sincronizador más importante en los ritmos circadianos.

La sincronización de los ritmos circadianos en aves se produce a través de la infor-

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mación lumínica que perciben a través de los ojos, la cual se transfiere al sistema nervioso central a través de la hormona liberadora de tirotropina (TRH). Además, la luz percibida por la glándula pineal y los fotorreceptores encefálicos desempeña también un papel en la sincronización de los ritmos circadianos.

La vida de la mayoría de los organismos no se organiza en un solo día, sino que también tiene una base anual. La reproducción, en particular, se limita a momentos favorables del año, lo cual garantiza condiciones óptimas para la supervivencia de las crías. En la mayoría de los animales, los ciclos anuales de reproducción están controlados por los cambios estacionales de la duración del día, es decir, del fotoperiodo.

I n i c i o

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Amane c e r

Para las aves, emitir sonidos es mucho más que su seña de identidad, es un instrumento que no solo les favorece su éxito reproductivo sino que además, les permite comunicarse en situaciones de peligro, defensa y localización. Las aves presentan un lenguaje propio, escueto, aunque en algunos casos de enorme complejidad, hecho que ha contribudo a convertirlo en un exitoso grupo desde su aparición hace más de 200 millones de años.

Es un hecho característico y bien conocido por la gente madrugadora el escuchar el canto de los pájaros al amanecer, pero, ¿siempre ha sido así? Los primeros observadores de este hecho son naturalistas ornitólogos, (Allen, 1913), cuyas observaciones apuntan a la variación en el inicio del canto en diferentes especies en periodos de cambio de luz. Posteriormente, en 1930, la American Society of Naturalists, publicó un estudio detallado sobre la influencia que tiene la luz en el inicio del canto de las aves, de manera que, la variabilidad del ciclo díanoche, desde el equinoccio de primavera hasta el solsticio de verano, influye progresivamente en el canto matutino de éstas, (Allard, 1930).

Entrados en el siglo XX, los descubrimientos sobre este hecho van más allá del

mero comportamiento aviar, sumergiéndose en la estructura anatómica captadora de luz, el ojo. En un estudio publicado en The Royal Society, se comprueba que cuanto mayor es el diámetro del ojo del ave, mayor sensibilidad visual tiene, por lo que es de esperar que aquellas aves que presenten un diámetro del ojo mayor, sean las primeras en iniciar el canto al amanecer (Thomas et al, 2002).

En nuestro modelo de estudio, el mirlo común, presenta un ritmo circadiano del canto. La duración de éste varia según el ciclo reproductor, el tempero y las necesidades alimenticias familiares. Las primeras notas diarias las emite desde el posadero nocturno, posteriormente emite su canto propiamente dicho, desde diferentes posaderos dentro de su territorio. Finalmente, al anochecer, recorre su territorio emitiendo un canto breve desde los distintos posaderos cuya finalidad es marcar su territorio. (Cramp, 1988)

Mirlo común en posadero.

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lumínica

Contaminación

Alpes

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Milan

Amsterdam

Bruselas

Paris

Londres Canal de la Mancha

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Oeste de Estados Unidos. La fotografía fue tomada desde la Estación Espacial Internacional el 29 de Septiembre de 2011. En la fotografía se aprecia grandes ciudades como Chicago, Mineápolis o Saint Louis. A la derecha se puede observar un punto blanco que casi seguro es un rayo de una tormenta. Se puede ver en el horizonte una aurora boreal y en la parte superior se puede apreciar una parte de la Estación Espacial Internacional.

Aurora Boreal

Rayo

Chicago

Mineápolis/Saint Paul

Apalaches

Des Moines

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Saint Louis

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Noroeste de Europa. La fotografía fue tomada desde la Estación Espacial Internacional el 10 de Agosto de 2011. En ella se pueden apreciar las grandes áreas metropolitanas de Paris, Londres, Bruselas, Amsterdan y Milan.

Luna Llena.

Fotografía tomada el 21 de Marzo de 2011.

Contaminación Lumínica en la Península Ibérica. La fotografía fue tomada desde la Estación Espacial Internacional el 4 de Diciembre de 2011 (NASA . En ella se pueden observar grandes áreas metropolitanas como Madrid, Lisboa, Sevilla y el Estrecho de Gibraltar. También es detacable el perfecto trazado de la Península debido a la contaminación lumínica de las costas.

Francia Madrid

Sevilla

Estrecho de Gibraltar

Lisboa Océano Atlántico

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La contaminación lumínica es un problema ambiental relativamente reciente, producido por el hombre, a causa de una excesiva iluminación de los núcleos urbanos en periodos nocturnos, debido a la emisión de luz hacia la bóveda celeste.

O r í g e Cno en tsa dem lai n a c i ó n

L u m í n i c a

El problema de la contaminación lumínica apareció con la invención de la luz eléctrica, lo cual hizo que las ciudades fueran iluminadas con una superpoblación de bombillas en todos sus rincones. Aunque estudios recientes apuntan numerosos problemas, tanto de salud como ambientales, para ecosistemas y organismos, la contaminación lumínica se abordó en primera instancia como un serio problema para los astrónomos, pues la luz emitida hacia la bóveda celeste contaminaba una buena visión de los astros. Los estudios sobre contaminación lumínica comenzaron a realizarse en la década de los 70, el más conocido fue realizado sobre el mayor observatorio en el sureste de América (Riegel, 1973; Walter, 1970) Ya en el año 1976, The Journal of the Royal Astronomical Society of Canada, puMapa de Contaminación Lumínica blicó un estudio sobre la contaminación lu- del estudio realizado en la ciudad de Onmínica en la ciudad de Ontario, Canadá. En tario, Canadá. Las manchas negras reéste se realizan análisis empíricos y modela- presentan los núcleos urbanos. ción matemática en dos zonas cuyo nivel de contaminación lumínica era significativamente diferente. Sus resultados demuestran, en primer lugar que la observación empírica y los modelos matemáticos obtienen los mismos resultados y cómo la intensidad lumínica en zonas alejadas de áreas urbanas es menor apareciendo un gradiente progresivo hacia las ciudades. (Berry, 1976).

Contaminación Lumínica Planetaria. La imagen de fondo tomada en 2003 en base al Escaner de programas satélites de defensa meteorológica de la NASA muestra las zonas con mayor contaminación lumínica del globo.

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Fuentes de luz La contaminación lumínica se produce debido a diversas fuentes de luz, incluyendo el halo luminoso nocturno, la invasión lumínica, el brillo deslumbrante y la iluminación excesiva. Hemos hablado de los orígenes de la contaminación lumínica, que englobaría la fuente referida al halo luminoso nocturno que se produce sobre las áreas urbanas durante la noche. Si bien, aunque la invasión lumínica, es decir, la intrusión de luz artificial en una propiedad, por ejemplo, la luz de una farola en una habitación de una casa, y el brillo deslumbrante, es decir, la luz que brilla horizontalmente, son otras fuentes de contaminaicón lumínica destacables, nosotros nos vamos a centrar en la iluminación excesiva de zonas urbanas, pues es la que influye mayoritariamente sobre la fauna urbana.

La utilización excesiva de la luz artificial va más allá de la mera seguridad de los viandantes y en muchas ocasiones las lámparas son artilugios decorativos cuyo fin no es iluminar el tránsito de vehículos o personas. En este caso cabe destacar la Ley sobre Protección de la Calidad Astronómica de los Observatorios del Instituto Astronómico de Canarias (Ley 31/1988). El Instituto Astronómico de Canarias ha establecido una serie de normas básicas en el alumbrado urbano, basadas en el tipo de iluminaria adecuada para evitar la emisión de luz Normas básicas de la utilización del alumbrado. IAC. hacia la bóveda celeste.

Según Real Decreto 1890/2008, de 14 de noviembre, por el que se aprueba el Reglamento de eficiencia energética en instalaciones de alumbrado exterior, la iluminancia vertical en zonas urbanas residenciales no debe superar los 10 lux. En nuestra zona de estudio, aunque el alumbrado se adecua a las instalaciones recogidas en la Ley anterior, nuestros ensayos recogen una intensidad lumínica de aproximadamente 25 lux, lo cual supera con creces el valor recogido en el Real Decreto.

El lado oscuro de la Luz

Alumbrado zona experimental

Todos los organismos deben adaptarse tanto a las características temporales como espaciales para sobrevivir en un entorno y reproducirse con éxito. El ciclo de la luz genera un ritmo biológico circadiano que actúa a través del sistema endocrino y neuroendocrino controlando varios procesos fisiológicos y de comportamiento. Debido a que el brillo del cielo como resultado de la iluminación artificial en el medio urbano puede llegar a niveles que exceden a los naturales vistos en el crepúsculo, pueden desencadenar nuevos fenómenos fisiológicos y de comportamiento sobre los animales, por ejemplo la alteración de actividades reproductivas, las interacciones predador/presa e incluso las capacidades de la orientación. (Kristen and Randy, 2007) Azahara Román Maestre

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V iv ir la Noche E fe c to s s o b re l a Fa un a

Los ciclos de luz-oscuridad marcan nuestros ritmos circadianos. Multitud de especies llevan asociado a ellos un comportamiento por lo que muchas de ellas han sido estudiadas por desencadenar un patrón comportamental distinto al natural cuando se ven sometidas a la contaminación lumínica, como es el caso del petirrojo americano, Turdus migratorius.

Un estudio llevado a cabo en la Universidad de Florida ha revelado que las poblaciones de petirrojo localizadas en zonas con altos niveles de luz artificial comienzan sus coros matutinos antes del amanecer. Además, el tiempo de inicio del coro en relación con el anochecer urbano se correlacionó positivamente con la cantidad de luz artificial presente durante la noche. Los cantos que se dieron en áreas con poca o relativamente poca cantidad de luz artificial no comenzaron, casi nunca, durante la noche plena, sino al comienzo del crepúsculo. Esto demuestra que el incremento de la luz artificial nocturna puede estar afectando severamente al comportamiento del canto de Turdus migratorius a nivel poblacional. (Miller, 2006)

Uno de los mejores datos sobre los efectos de la contaminación lumínica sobre la fauna proceden de la costa de Florida donde las tortugas marinas están luchando por sobrevivir a la invasión del desarrollo urbano en sus zonas de anidamiento. Parece ser que las crías de tortuga cuando salen del huevo se ven influenciadas con las luces que tienen los hoteles de la playa, se aturden y no son capaces de continuar su camino hacia la orilla. Si las pequeñas tortuguitas no logran alcanzar la orilla antes del amanecer es 26

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posible que sean victimas de depredadores ambrientos.

Investigadores del Utica College, Nueva York, especializados en anfibios, han analizado que la exposición repentina a la luz artificial en las ranas nocturnas ven disminuido el comportamiento de la ingesta de alimento y la reproducción.

Otro de los efectos significativos que produce la contaminación lumínica excesiva de los edificios es la colisión con éstos de -

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las aves migratorias. Según un estudio llevado a cabo en la Universidad de Clemson, Carolina del Sur, las torres iluminadas con luz roja son potencialmente peligrosas para las aves. Los investigadores observaron el número y el comportamiento de las aves en tres sitios diferentes, uno con una torre de televisión iluminada con luz blanca, otro sitio con una torre iluminada con luz roja y otro sitio sin torre, durante 14 noches en una temporada de migración de otoño. Las aves cambiaron su trayectoria en aquellas zonas que presentaban una torre iluminada, y además, de los tres sitios, la torre roja presentó una mayor concen-

tración de aves en el aire lo cual aumentó el riesgo de colisión con el edificio. Parece ser que la luz roja afecta a las brújulas magnéticas de las aves por lo que este efecto podría explicar parte de la desorientación que puede ocurrir cuando las aves se acercan a las torres de comunicación, cuyo número se ha visto multiplicado en los últimos años. (Harder, 2002)

Las torres iluminadas artificialmente desorientan a las aves migratorias sacándolas de su ruta y aumentando los riesgos de colisión.

Los insectos son el grupo más susceptible a la contaminación lumínica pues la mayoría de ellos son de actividad nocturna y acuden a farolas y luces durante la noche, lo que aumenta el riesgo de que sean depredados. El grupo de los insectos es el grupo evolutivamente mejor conservado, sin embargo ha sufrido cambios comportamentales bastante destacables para adaptarse al medio. Los insectos presentan un sistema sensorial muy eficaz que les permite encontrar fuentes mínimas de luz. Con la contaminación lumínica de las ciudades este sistema se ha convertido en una trampa mortal para su supervivencia (CONAMA 9).

Las polillas cuando sienten que han sido detectadas por un murciélago tienen un mecanismo de escape que consiste en ir dando saltos en el vuelo. Un estudio realizado en la Universidad de Gothenburg en Suecia demuestra que la luz artificial reduce el uso de este comportamiento defensivo en las polillas (Rydell, 1997). Otro experimento llevado a cabo en luciérnagas demuestra que la quimioluminiscencia que generan estos insectos para la comunicación sexual es similar al espectro de la luz de las lámparas incandescentes, por lo que las luciérnagas no pueden cortejar a otras con normalidad.

Este tipo de cambios pueden generar en las poblaciones adaptaciones comportamentales a la luz artificial, en algunos casos se podrán ver favorecidas y en otros no tanto, modificando así patrones de conducta evolutivos y dando lugar a especies diferentes a las naturales.

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I n t r o d u c c i ó n

El

Mirlo

Común

erlo-preto Чёрный дрозд MMustarastas

Koltrast Feketerigó Merel S v a r t t r o s t

drozd čierny Amsel Merle noir Z oz o ar r u nt a

乌鸫

Common Blackbird kos černý

kos クロウタドリ Solsort M e r l o

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c o m u n e

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Turdus merula, L. 1

7

5

8

El mirlo común es un paseriforme de la familia Turdiae, de amplia distribución geográfica y características básicas que hacen que sea un ave fácil de identificar.

Presenta dimorfismo sexual, los machos adultos se caracterizan por exhibir un plumaje negro brillante, pico de color anaranjado y un anillo ocular del mismo color que el pico. La hembra, por el contrario, tiene el plumaje negro parduzco, casi grisáceo, el pico color marrón y no presenta el anillo ocular. Los juveniles son muy parecidos a las hembras pero se diferencian de éstas en que presentan un moteado color beige en la parte inferior del cuerpo.

Un adulto de mirlo puede llegar a medir 25 cm de altura y pesar aproximadamente alrededor de unos 100 gramos, aunque el peso varía en función de la estación del año, generalmente mayor en invierno, cuando se establecen los depósitos de grasa, y menor en verano. Los machos de mirlo común son muy territoriales y suelen ocupar pequeños terrenos entre 0.1 y 0.2 hectáreas en jardines, aunque este valor puede llegar a ser mayor en hábitats naturales como bosques.

Su dieta es muy variada, prácticamente

omnívora. Suelen alimentarse de insectos y oligoquetos, siendo su presa estrella la lombriz de tierra, Lumbricus terrestris, aunque esta última es de menor importancia en hábitats naturales. Desde finales de verano hasta principios de invierno suele aumentar el consumo de frutos, siendo éste exclusivamente oportunista, solo cuando la abundancia y la accesibilidad de éstos sea mayor o los recursos animales sean escasos y las demandas nutricionales elevadas.

(Snow, 1987).

2

1

Hembra (2) y cría (1) de mirlo común. El individuo número uno es la cría, nótese el plumaje moteado del pecho.

Hembra. Nótese el plumaje y la ausencia de anillo ocular.

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El mirlo común está ampliamente distribuido por Europa, América del Norte y Asia, y existen poblaciones periféricas en el noroeste de África y en islas del Atlántico. Según la IUCN, (International Union for Conservation of Nature), la población reproductora de mirlo común en Europa está estimada entre 40 y 82 millones de parejas productoras, lo cual equivale a aproximadamente entre 120 y 246 individuos. Aunque la mayoría de la distribución de la población de mirlo se encuentra en Europa, equivalente en porcertanje al 50-74 % de la población total, las estimaciones sobre la población mundial se encuentran entre los 162 y 492 millones de individuos. (IUCN, 2009) En la lista roja elaborada por la UICN, a nivel Europeo, el mirlo común está catalogado como de preocupación menor pues presenta un amplio rango de distribución.

Zonas donde está presente y/o cría.

Zonas de rara observación o de modo ocasional.

Especie introducida.

Área de distribución del mirlo común.

Macho cebando a pollos.

La búsqueda del lugar de nidificación la llevan a cabo ambos progenitores, generalmente en matorrales de media altura, si bien, es la hembra la que siempre tiene la última elección. La construcción del nido la realiza la hembra, entre febrero y abril, según la localización geográfica, utilizando como materiales hierba seca, musgo, barro, hojas secas y raíces, que teje minuciosamente hasta adoptar forma de copa que posteriormente forra con hierba fina.

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Nido de mirlo común con huevos. Estudios sobre la reproducción del mirlo común demuestran que en espacios urbanizados la puesta suele ser menor.

La puesta consta de 3 - 5 huevos, generalmente 4, y son características las puestas de reemplazo. Las primeras las realizan entre marzo y abril y las últimas en junio. Los huevos son de color azulado cubierto de machas pardo-rojizas. La hembra es quien incuba los huevos, en raras ocaciones el macho se deja caer sobre ellos, y la eclosión de los huevos es asincrónica, es decir, no es simultánea. Una vez comienzan a eclosionar los pollos, es la hembra quien los incuba, sin embargo ambos se encargan de alimentarlos, hasta alcanzar el 13ª día que el pollo ya sale del nido. (Aparicio et al., 2011).

La agresividad es una de sus características, sobre todo en época de cría.

El mirlo es una especie solitaria y territorial, siendo el territorio un hecho esencial para el emparejamiento y la cría. La agresividad es otra de las características que definen a este ave. En época de cría los comportamientos agresivos se dan entre individuos del mismo sexo, mientras que fuera de la época de cría es independiente de él. A diferencia de otras aves, y de las conductas agresivas que le caracterizan, rara vez se producen luchas entre machos durante la época de celo. El emparejamiento es monógamo y es habitual que la fidelidad conyugal se mantenga de por vida. Ambos sexos se reproducen por primer vez en su prime-

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ra primavera, comenzando después que las aves adultas. (Cramp, 1988). El periodo de celo se da desde finales de diciembre y sobre todo a mediados de febrero. El cortejo del macho se caracteriza por el levantamiento de la cola en abanico hasta alcanzar una posición vertical. A la vez encoge el cuello y adopta forma redondeada destacando el color anaranjado de su pico en el centro. La hembra no permanece indiferente, como en otras especies, sino que esponja su plumaje, sobre todo el obispillo y el cuello. En las parejas sedentarias el macho domina fuera de la época de cría, sin embargo durante ésta, es la hembra quien domina. (Noval, 1975).

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El canto es la manifestación vocal más característica de la especie.

Generalmente canta desde un posadero, raras veces en vuelo y tiene diferentes reclamos de alarma y de contacto. El canto es muy complejo, debido a la capacidad inventiva y de aprendizaje, que le permite elaborar un gran repertorio de frases y sonidos. La voz aflautada y limpia emitida en tono muy alto y de gran poder de propagación, está combinada con gorjeos muy bajos, lo que la convierte en un canto agradable y musical.

Cortejo del mirlo macho.

Frecuencia espectral del canto de alarma.

Ante la presencia de un depredador emiten un

¡¡chí-chí-chí-chí!!

La estructura musical del canto se compone de una estrofa, que dura entre 3-4 segundos, los silvidos de 6-9 segundos y el estribillo.

Si la alarma es fuerte y repentina emiten un ¡¡chíchí-uí-uí...chí-uí-uí!! y ante la presnecia de un depredador emiten un ¡¡chí-chí-chí-chí!!. En el caso de las hembras, cuando están incubando los huevos, ante la presencia de un depredador, emiten en tono bajo y lento un ¡¡chuk-chuk-chuk...!!. El reclamo de contacto es agudo y breve, ¡¡sri...!! o ¡¡ssree!!. (Noval, 1975).

Mirlo macho en posadero.

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...del

medio rural ...al medio urbano...

El mirlo común, Turdus merula, es una de las especies de aves que están más ampliamente urbanizadas en todo el Paleártico Occidental, hecho que presenta una gran variación respecto a 150 años atrás, cuando la especie se limitaba exclusivamente a los bosques.

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La invasión se refiere a un proceso de expansión geográfica externo al alcance geográfico original de la especie, mientras que el proceso de urbanización suele referirse a llenar los vacíos dentro de un área de distribución original.

El proceso de urbanización del mirlo fue registrado por primera vez en Alemania en 1820, sin embargo, existen ciudades europeas que aún carecen de esta especie.

Científicos de la Universidad de Sheffield (Reino Unido) han estudiado qué modelo de colonización es más adecuado para comprender la variación espacial y temporal del mirlo a lo largo del último siglo (Evans et

al., 2009). El modelo, denominado leapfrog, es relativamente admisible en especies migratorias o parcialmente migratorias como es el caso del mirlo. A su vez el estudio ha comprobado que existen algunas adaptaciones de esta especie a la vida en la ciudad que tienen una base genética incluyendo cambios en la respuesta al estrés, tendencias migratorias o en el ciclo reproductor.

Por otro lado, un estudio realizado en la Universidad de Granada (Ibáñez-Álamo et al. 2010), analiza los efectos de la vida en la ciudad sobre el mirlo, la depredación, la disponibilidad de alimento, la mortalidad adulta y el parasitismo.

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¿Genéticamente diferentes?

Evans et al., 2009

...a través de la región paleártica occidental, las poblaciones urbanas de mirlo contienen menos diversidad genética...

La colonización del mirlo en ambientes urbanos gracias a la aclimatación de la especie ha hecho que este ave sea una de las mejor adaptadas a convivir con el hombre en la ciudad, pero, ¿qué cambios han sido posibles para poder adaptarse al estrés que genera el entorno urbano?

Un estudio realizado en la Universidad de Sheffield ha establecido un análisis exhaustivo sobre el tipo de colonización de Turdus merula. Según las primeras investigaciones la colonización del mirlo comenzó en Alemania en 1820, pero también ha ocurrido más recientemente en el norte y en el este de Europa.

Los científicos parten de dos hipótesis, por un lado que la forma de colonización sea de tipo salto, leapfrog, es decir, que los individuos llegaban a la zona y se adaptaban al nuevo hábitat, y por otro lado, que la urbanización se haya producido de forma independiente.

Para analizar qué tipo de colonización se dio se realiza un análisis genético en poblaciones de mirlo en entorno rural y en entorno urbano. Cualquier evento de coloniza36

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ción es probable que produzca una pérdida de diversidad genética debido a los efectos fundadores, hecho que será aún más notable en el caso de que se den efectos fundadores acumulados en poblaciones y generaciones sucesivas. Así pues, la pérdida de diversidad genética en las poblaciones urbanas con respecto a las rurales será mayor después de la colonización tipo leapfrog, en comparación con la independiente.

Los resultados del estudio demuestran que las poblaciones urbanas de mirlo contienen menos diversidad genética que las rurales, por lo tanto, las poblaciones urbanas están más diferenciadas entre sí que las rurales. Aunque la variación genética no es marcada entre ambos grupos, sí se ha comprobado una variación alélica de las poblaciones urbanas.

El hecho de que la diversidad genética de las poblaciones urbanas de mirlo presenta solo una reducción moderada, en parte puede explicar cómo este antiguo especialista de hábitat boscoso ha logrado convertirse en una de las aves urbanas más comunes que conviven junto al hombre.

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Nuevos Retos en la Gran Ciudad Ibáñez-Álamo et al., 2010 El crecimiento urbano supone una nueva fuente de investigación para comprender las adaptaciones y la historia de vida de muchas especies que se han aclimatado a la presencia del ser humano en su entorno. En estudios previos se ha demostrado que la presencia del hombre produce un aumento en la disponibilidad de comida, sin embargo otros apuntan que la mayor cantidad de alimento no sustituye al encontrado en un entorno natural.

En el presente estudio, “Does urbanization affect selective pressure and life-history strategies in the common blackbird?”, se analiza, en tres poblaciones diferentes, una en entorno urbanizado, otra en entorno rural (semi-urbanizado) y una tercera en un bosque (natural), la importancia relativa que supone la limitación del alimento y la depredación de los nidos dentro de la urbe.

El análisis del éxito reproductivo de cada población indica que existen diferencias significativas entre las poblaciones naturales del bosque y las que están sometidas a algún tipo de presión humana. Los resuldatos demuestran que en el bosque el 17 % de los nidos sacaron adelante a uno de los pollos mientras que en las poblaciones rurales y urbanas pasó a un 46 y un 53 % respectivamente. El mirlo se ve favorecido en hábitat urbanizados ya que se dan menores índices de depredación a nidos, probablemente por la alteración del hábitats de las especies depredadoras. De hecho, esta puede ser la explicación con mayor consistencia de por qué esta especie ha presentando un patrón de crecimiento constante e independiente del medio rural al medio urbano.

Por otro lado, resultados también apoyan la idea de que hay una mayor limitación de los alimentos en los hábitats urbanos, por lo tanto, apoya la hipótesis de que la urbanización plantea nuevos retos a los que las especies deben enfrentarse, por ejemplo, ante la limitación de alimento se ha comprobado que las nidadas son menores y que los polluelos son de menor tamaño, además éstos permanencen en el nido mayor tiempo.

En conclusión, la urbanización implica cambios en el comportamiento de Turdus merula, siendo la limitación de alimento la principal presión selectiva en las ciudades, mientras que la depredación de los nidos disminuye considerablemente. Este hecho genera un mayor éxito reproductivo sobre la especie convirtiendose en la razón principal de su gran abundancia en hábitats urbanos.

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M a t e r i a l e s

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Localización y Características de la Zona

La zona de estudio está localizada en el núcleo poblacional de Dos Hermanas, Sevilla, en el que se han establecido dos zonas de experimentación, una control situada en la periferia y una experimental localizada dentro del núcleo urbano.

Ambas zonas fueron sometidas a un estudio previo, visual y auditivo, para ratificar la presencia de mirlo común (Turdus merula). También se hicieron análisis de luz en diversos puntos de la zona control para localizar un lugar de muestreo en el que la contaminación lumínica fuera mínima y para confirmar que no se daba una diferencia en relación al ruido producido por la actividad humana que pudiera interferir en las observaciones.

de Estudio

que la zona quede aún más aislada de la luz residual procedente de la carretera.

Mapa toponímico de Dos Hermanas.

Zona Control La zona control se caracteriza por presentar una masa boscosa de olivos y eucaliptos actuando como pantalla lumínica en el muestreo. Se puede observar, no muy lejos del lugar de muestreo, el paso de una carretera de cuatro carriles con doble sentido.

Según observaciones previas, no presenta mucho tránsito en el horario en el que se recogen los datos, pero sí se debe destacar la presencia de las obras del Metro en los alrededores de la zona. También es destacable que al existir desnivel altitudinal entre la localización de la carretera y el punto donde se van a recoger las medidas, hace Zona control. En la imagen superior se puede observar a la izquierda el alumbrado de la carretera. En la imagen inferior la carretera quedaría a la izquierda del trípode de muestreo.

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La zona control (izquierda) se encuentra a las afueras del núcleo poblacional, colindante a una carretera poco transitada. La zona experimental (derecha) se localiza en un parque urbano (delimitado por el rectángulo rojo).

Zona experimental.

En la foto 1 se puede observar al fondo la tapia del convento. Las fotos 2, 3 y 4 muestran diferentes momentos horarios, amanecer, medio día y anochecer.

1

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Zona Experimental La zona experimental se localiza en un parque dentro del núcleo urbano, contiguo a éste se localiza un convento con bastante vegetación. Según las observaciones, es posible que la arboleda del convento sirva como dormidero de aves urbanas, pues durante la recogida de datos se observaba la entrada y salida de mirlos, tórtolas, gorriones, verderones y estorninos negros.

Las características de la zona son muy similares a la control ya que también hay una carretera que bordea el parque. La vegetación es muy similar predominando en este caso olivos.

3

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M AT E R I A L E S Gr ab a d or a S ony I D C - I PX 8 20 La grabadora se colocó en las coordenadas UTM, (239970, 4132420) y (239760, 4131500), zona control y experimental respectivamente.

La brújula se utilizó para posicionar la estación de muestreo 178 º S.

Br úju l a

Ter m oh i g róm et ro El termohigrómetro se colocó a una altura de 100 cm.

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E s t a c i ó n

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M u e s t r e o

Luxóme tro G O S SE N Mavolu x 5 0 3 2 C El sensor del luzómetro es colocado con una inclinación de 15 º, a una altura de 115 cm.

El sonómetro es colocado en la base superior, a una altura de 120 cm y con una inclinación de 40 º.

S on óm etro Testo 8 1 6

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M

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Recogida

de datos

La recogida de muestras se realizó entre los días 21/03/2011 y 13/04/2011. Como solo se disponía de un aparato de medición se establece el lunes de cada semana para medir en la zona control, mientras que las medidas del grupo experimental se realizan aleatoriamente el resto de los días, exceptuando sábados y domingos.

Los días marcados en rojo se realiza la recogida de muestras en la zona control y los marcados en azul en la zona experimental.

El sonido ambiente fue grabado con una grabadora de la marca Sony, modelo ICDIPX820, en modo SHQ (Super-High-Quality), y la sensibilidad del micrófono en modo H, que permite captar sonidos lejos del punto de localización de la grabadora.

El tiempo de grabación fue de 1 hora y 30 minutos, desde la hora de llegada al lugar de muestreo, 6:30 a.m., hasta que amanecía, 8:00 a.m. La grabadora se colocó siempre en el mismo punto, tanto en la zona control como en la zona experimental en las coordenadas UTM, (239970, 4132420) y (239760, 4131500) respectivamente.

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Para medir los demás parámetros, temperatura, humedad, luz y ruido, se construyó una estación de muestreo con un trípode de aluminio, para facilitar la toma de datos del experimentador, y realizar siempre la misma metodología en la recolección de los datos, pues algunos aparatos son muy sensibles a pequeñas variaciones.

En el trípode se colocaron los instrumentos de medida con bridas de plástico, utilizadas en bricolaje y jardinería, y masilla adhesiva para crear asiento en el aluminio. Las coordenadas UTM de la estación de muestreo son, (239920, 4132420) y (239730, 4131520), para la zona control y experimental respectivamente, y fue colocada siempre en la misma orientación, 178º S, para lo cual se utilizó una brújula digital. El sonómetro utilizado es el modelo Testo 816 y fue colocado en la base superior del trípode, aproximadamente a 120 cm de altura y con una inclinación de unos 40 grados. El luxómetro es de la marca GOSSEN, modelo Mavolux 5032C. El sensor fue situado en una de las patas del trípode con una inclinación aproximada de 15 grados y a una altura de 115 cm.

Los parámetros climatológicos, temperatura y humedad fueron medidos con un termohigrómetro colocado en otra de las patas del trípode, a aproximadamente 100 cm de altura.

La recolección de los parámetros luz, temperatura, humedad y ruido se realizó cada 5 -

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minutos, y todos los aparatos permanecieron encendidos durante el tiempo de muestreo. Se anotaron también las condiciones meteorológicas con las que se comenzó el registro, así como la luz y el ruido basal al llegar a la zona.

Tr at a m i e nt o

de las grabaciones

Los archivos del sonido ambiente muestreado fueron previamente tratados con el software WavePad V. 4.48. En primer lugar, para eliminar el ruido ambiente y esclarecer el canto de las aves se realizó un filtro de paso alto a una frecuencia de 4368 Hz, que permite eliminar todas las frecuencias por debajo de la indicada. Posteriormente se amplifica un 200 % el volumen del archivo para facilitar la escucha de individuos más alejados de la fuente de grabación.

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Sonora de Aves de Europa. Este análisis lo hemos realizado con el software Adobe Auditions CS.5, que nos permite obtener la frecuencia espectral de los sonidos de la grabación con el que se han detectado siete cantos diferentes.

A continuación se procede al conteo de individuos mediante la escucha de las grabaciones y posteriormente se confirma la existencia del canto utilizando la frecuencia espectral de la grabación y los patrones localizados previamente.

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Análisis í

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Los datos recogidos fueron analizados con el software estadístico SPSS 15.0. Para el estudio de éstos y, puesto que los datos no presentan una distribución normal, se ha llevado a cabo una prueba de MannWhitney. para corroborar si efectivamente las condiciones de luminosidad son difeen los dos grupos. Esta prueba nos C onte o de Ind iv idu os rentes confirma que nuestros grupos control y Tipos de Canto experimental son significativamente diferentes en cuanto a las condiciones de luz, Una vez filtradas las grabaciones mues- pues el sig asintótico da un valor de 0,000, treadas se procede al conteo del número de p < 0,05, por lo tanto podemos afirmar que cantos. los grupos son diferentes con un nivel de La variable canto la hemos definido como significación del 5 %. el número de veces que se escucha cualPosteriormente se analiza si el número de quiera de los sonidos que realiza el mirlo, cantos se adecua a un modelo de disperde manera que para establecer exhausti- sión, por lo que se estudia el coeficiente de vamente el patrón de canto que queremos correlación de Pearson, R cuadrado, para buscar hemos tomado como referencia la determinar si los datos presentan una estifrecuencia espectral procedente de la Guía mación lineal, cuadrática y cúbica.

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Frecuencia espectral de cantos de Turdus merula. GuĂ­a Sonora de Aves de Europa.

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R esultados

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Con la intención de llevar a cabo un estudio completo y fiable, y valorar diferentes opciones de análisis, se ha optado por estudiar varios modelos de regresión, lineal, cúbica y cuadrática, para cada grupo, obteniéndose que el más adecuado para el grupo control es el cúbico, es decir, se ha obtenido un coeficiente de correlación de Pearson de 0,765, por tanto, con una probabilidad del 76,5 % el número de cantos depende de la intensidad de la luz. Por el contrario, los datos del grupo experimental no se han adecuado a ningún modelo. Por otro lado, la prueba de Mann-Whitney, según hemos comentado anteriormente, confirma la hipótesis nula de diferencia entre grupos en cuanto a la variable luz, con un nivel del significación del 5 %.

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cipio podría verse solo como un problema a la hora de agrupar los resultados, podemos analizarlo como una fuente adicional de información, dado que se introduce una modificación (adelanto temporal) en las variables ambientales, incluyendo todas las relacionadas con la actividad humana, de la que podemos sacar partido. De este modo, como se puede ver en la figura 2, el ruido ambiente medio de los días previos y posteriores al cambio horario varía significativamente. En este caso hemos tomado las medidas a partir de las 7:30, hasta las 8:00, en las muestras después del cambio de hora, y de 6:30 a 7:00 en las muestras antes del cambio horario, para partir de las mismas condiciones de luz. Sin embargo, aunque las condiciones de ruido ambiente sean diferentes, en la figura 3 se pueden observar La dispersión del total de cantos realizado dos patrones de ruido bien diferenciados. en el grupo control y en el experimental es Cabe destacar las fechas en las que aparecen muy distinta. La regresión cúbica estudiada dichos patrones, por un lado, el patrón de en el análisis estadístico se puede apreciar ruido que presenta valores más bajos, coen la representación gráfica, figura 1, don- rresponden a los días más cercanos al día de la concentración mayor del número de del cambio de hora, exceptuando el día 25, cantos se observa en torno a las 7:35 de la que es posible que se haya visto interferido mañana, mientras que en el grupo experi- por algún otro factor y que según nuestras mental la dispersión de datos no se puede anotaciones de campo es posible que se definir mediante un modelo. Además se ob- deba al cambio en la pila del sonómetro. servan cantos a todas las horas durante el periodo de tiempo que se recogen las muesEn cuanto a las representaciones gráficas tras. de los datos utilizados para el análisis, es decir, las muestras recogidas los días posEs de gran interés señalar aquí que, aun- teriores al cambio horario, en primer lugar que no se planificó de forma intenciona- en el grupo control, además de que las dos da, durante la toma de datos se produjo el muestras recogidas presentaban un patrón cambio horario de invierno a verano (27 de similar en el número de cantos con respecto Marzo de 2011, 2 a.m). Esto, que en prin- a la hora, se puede apreciar en la figura 4 50

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cómo el número de cantos aumenta progresivamente con la intensidad de luz al amanecer.

Sin embargo, en el grupo experimental podemos resaltar dos tipos de resultados. Por un lado los muestreos realizados los días previos al cambio de hora presentan un patrón del número de cantos muy similar, figura 5, de forma parecida a como ocurre en el grupo control, si bien, no sucede lo mismo en las muestras recogidas los días posteriores al cambio de hora, figura 6, sino todo lo contrario, se observa cómo el número de cantos presenta numerosos picos sin seguir un patrón más o menos definido durante los días de muestreo.

Sin embargo podemos resaltar que en ambos grupos, pre y post cambio de hora, se produce un descenso en el número de cantos al amanecer. Este aspecto se ve con mayor nitidez en la figura 7, donde llegadas las 7:00 a.m se produce un descenso brusto en el número de cantos, coincidente con un aumento exponencial de la intensidad lumínica. Aunque en la figura 8, también se produce ese descenso, la presencia de picos positivos y negativos en la gráfica, así como valores muy heterogéneos en el número de cantos demuestran que debe existir otro factor que produzca ese tipo de oscilaciones, posiblemente la actividad humana.

Figura 1. En el gráfico se muestra la suma total de los cantos recogidos en cada muestreo. Se puede apreciar los datos del grupo experimental (en azul) presentan mayor dispersión.

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Figura 2. En esta gráfica se muestra la intensidad del sonido ambiental. A diferencia de las otras, en las que hemos tenido en cuenta todo el periodo de muestreo, hemos tenido que eliminar datos pues con el cambio de hora no disponíamos de datos para hacer la conversión a una hora más, de ahí que hayamos comenzado a representar a partir de las 7:30, hora real en el caso de los días posteriores al cambio de hora, que en la conversión en los días previos al cambio de hora equivaldría a las 6:30. Como se puede comprobar, la media del sonido en los días previos al cambio horario, es mucho menor que después. Esto puede se un indicador de la actividad humana pues el mayor pico de actividad humana comenzaría en torno a las 7;30, lo que supondría una hora menos antes del cambio de hora.

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Figura 3. Esta gráfica muestra la intensidad del sonido ambiente de todas las muestras recogidas para el análisis. Como se puede observar existen dos patrones bien diferenciados de intensidades. En el caso del pico que se observa en la muestra 4, (06.04) se debe a que, según nuestras anotaciones, un perro del parque se acercó a ladrar justo al lado del sonómetro.

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Grupo Control - 28/03/11

Grupo Control - 04/04/11

Figura 4. En el gráfico se muestra el número de cantos frente a la intensidad lumínica en los días de muestreo del grupo control. Se puede observar que se repite un patrón de cantos muy parecido en ambos días y que es justo cuando comienza a amanecer donde se observan los picos del número de cantos.

Grupo Experimental - 24/03/11

Grupo Experimental - 22/03/11

Figura 5. Estas tres gráficas muestran el número de cantos frente a la intensidad lumínica recogidos los días previos al cambio horario. Como podemos ver, la curva número de cantos, en verde claro, presenta patrones similares en los tres días, dándose los picos más altos en torno a las 6:45 y las 7:10.

Grupo Experimental - 25/03/11

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Grupo Experimental - 07/04/11

Grupo Experimental - 13/04/11

Grupo Experimental - 06/04/11

Grupo Experimental - 12/04/11

Figura 6. En el gráfico se muestra el número de cantos frente a la intensidad lumínica en los días de muestreo del grupo experimental en los días posteriores al cambiod de hora. Se puede observar que no se repite un patrón de cantos parecido y que en la mayoría de los casos el número de cantos desciende drásticamente justo cuando aumenta la intensidad lumínica debido a la salida del sol.

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Figura 7. En el gráfico se muestra el número de cantos frente a la intensidad lumínica en cada día de muestreo justo antes del cambio de hora de invierno a verano. Aunque la intensidad de luz sea permanente durante la noche real, se puede observar un patrón en el número de cantos que se repite en los tres días de muestreo previos al cambio de hora. Es destacable en la gráfica como en torno a las 7:00 - 7:10 a.m, se produce un descenso brusco en el número de cantos, coincidente con el aumento de la intensidad lumínica a causa de la salida del sol.

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Figura 8. En el gráfico se muestra el número de cantos frente a la intensidad lumínica en cada día de muestreo justo después del cambio de hora de invierno a verano. Se puede comprobar como, a diferencia de la figura 7, no se mantiene un patrón bien definido de la actividad del mirlo, en función del número de cantos, lo cual puede indicar una descarrilamiento del ritmo a causa de la actividad humana o el ruido que ésta genera en el comportamiento del inicio del canto al amanecer.

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DISCUSIÓN

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El presente estudio pretende analizar los efectos de la contaminación lumínica sobre el mirlo común. Estudios previos han demostrado que el inicio del canto matutino en las aves está supeditado por el exceso de intensidad lumínica en las ciudades (Miller, 2006).

De acuerdo con nuestra hipótesis inicial de trabajo se analizó la intensidad lumínica y el número de cantos antes y después del amanecer. Teniendo en cuenta que la recogida de las muestras se realizó aleatoriamente, por casualidad, no se tuvo en cuenta el cambio de hora de invierno a verano, por lo que se ha decido utilizar para su análisis aquellas en las que el cambio de hora ya se había realizado, es decir, en la hora de verano, aún así no hemos querido descartar aquellas recogidas previo al cambio de hora, ya que hemos considerado que se puede obtener información relevante para sacar conclusiones. Si bien, se han representado gráficamente las muestras antes y después del cambio horario, pues es posible que la intensidad lumínica no solo sea el factor principal del inicio del canto del mirlo sino la actividad humana asociada a la zona de estudio en la que se han recogido las muestras.

En otros estudios se ha demostrado que la territorialidad de las aves se establece en la mayoría de los casos a través del canto matutino (Allen, 1913), lo cual se ha confirmado en nuestro análisis del grupo control. Según el análisis estadístico, la relación entre la intensidad lumínica y el número de cantos es del 76,5 % por lo que se puede afirmar con un alto porcentaje que la intensidad de luz influye en el número de cantos. Como se puede ver en la figura 4 cuando aumenta la intensidad lumínica, en torno a las 7:35 h, comienzan a cantar hasta que amanece completamente. Por el contrario, en la zona experimental, en las figuras 5, 6, 7 y 8, sometida durante la noche a una intensidad lumínica entre 24 y 25 lux, siempre se han detectado un alto número de cantos antes de que amanezca, sin embargo, resulta destacable que cuando comienza a amanecer y aumenta la intensidad de luz natural, debido a la salida del sol, el número de cantos decrece hasta en muchos casos desaparecer.

En las muestras recogidas cuando se adelantó el reloj una hora no existe un patrón definido en el número de cantos, como ocurre antes del cambio de hora, como podemos observar en las figuras 7 y 8, esto puede ser debido a que la actividad humana podría ser un desencadenante de la actividad de las aves urbanas pues no solamente se oían mirlos sino que además se recogieron muestras de otras aves asociadas a las ciudades, como tórtolas 60

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turcas, verderones y estorninos. Este aspecto lo podemos discutir utilizando las figuras 2 y 3, donde hemos representando al intensidad de sonido ambiente que puede estar directametne relacionada con la actividad humana. Destacar que en la zona experimental era asiduo presenciar a vecinos paseando a perros, en la mayoría de los casos sin cadena, por lo que los animales pueden también suponer un estrés para las aves, y sentirse presionados a realizar el reclamo de alerta, que significametivamente era el más escuchado.

Analizando la representación gráfica hemos podido comprobar un aumento significativo en el sonio medio los días posteriores al cambio de hora, con respecto a los días previos.

Esto nos puede indicar que existe una relación entre el ruido ambiental generado por la actividad humana que puede condicionar el inicio del canto en aves. De hecho, existen estudios sobre este aspecto, concretamente en el mirlo común (Erwin, 2009) Posiblemente la sincronización del ritmo exógeno causado por la actividad humana llegara a estabilizarse conforme pasaran las semanas, y el patrón de cantos matutinos adoptara una forma similar a la que se presenciaba justo antes del cambio de hora.

En futuros estudios sería conveniente analizar este último aspecto, pues la actividad humana asociada al grupo experimental era, según las observaciones realizadas, mucho mayor que en la zona control. Además se podría analizar con mayor exactitud cómo puede afectar el cambio horario al canto del ave, ya que nuestras muestras fueron recogidas con bastantes días de posterioridad al cambio de hora. Este aspecto también nos puede indicar cómo influye la actividad humana, a través del ruido ambiente, en el incio del canto del ave. Por otro lado, se podría mejorar la metodología empleada, por ejemplo, realizar la recogida de muestras en ambos grupos al mismo tiempo pues es posible que las condiciones meteorológicas también influyan en el comportamiento de las aves.

Finalmente comentar que, lo que ha podido ser una casualidad temporal en la recogida de muestras, el cambio horario de invierno a verano, puede suponer una nueva puerta de investigación ante la influencia antrópica de las especies dentro de las ciudades.

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partir de los resultados obtenidos podemos concluir que aunque no se ha podido determinar una relación directa entre la intensidad lumínica y el comienzo del canto del mirlo debido a

la metodología empleada, si podemos concluir que es muy probable que la contaminación lumínica afecte al inicio del canto en las aves urbanas, pues se ha visto una clara tendencia al canto durante las horas sin luz natural, en comparación con aquella zona donde la contaminación lumínica es prácticamente nula. Aún así no podemos descartar la existencia de otros factores inmensurables como la actividad humana cerca de la zona.

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Azahara RomĂĄn Maestre

arommae@gmail.com (+34) 695.62.80.59 www.cienciapunto.com

Licenciada en Ciencias Ambientales Periodista CientĂ­fico

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