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Ecología del paisaje sonoro

Espectrograma del paisaje sonoro del Parque Nacional del Monte Rainier en Estados Unidos. Las áreas resaltadas muestran ruidos de marmotas, aves, insectos y aeronaves . La ecolo...

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Espectrograma del paisaje sonoro del Parque Nacional del Monte Rainier en Estados Unidos. Las áreas resaltadas muestran ruidos de marmotas, aves, insectos y aeronaves .

La ecología del paisaje sonoro es el estudio de las relaciones acústicas entre los organismos vivos, humanos y otros, y su entorno, ya sean organismos marinos o terrestres. Apareció por primera vez en el Handbook for Acoustic Ecology editado por Barry Truax en 1978, [ 1 ] el término se ha utilizado ocasionalmente, a veces indistintamente, con el término ecología acústica . Los ecólogos del paisaje sonoro también estudian las relaciones entre las tres fuentes básicas de sonido que componen el paisaje sonoro: las generadas por los organismos se denominan biofonía ; las de categorías naturales no biológicas se clasifican como geofonía , y las producidas por los humanos , antropofonía .

Cada vez más, los paisajes sonoros están dominados por un subconjunto de la antropofonía (a veces denominada en terminología más antigua y arcaica como "ruido antropogénico"), o tecnofonía, la abrumadora presencia de ruido electromecánico. Esta subclase de contaminación acústica o perturbación puede tener un efecto negativo en una amplia gama de organismos. Las variaciones en los paisajes sonoros como resultado de fenómenos naturales y la actividad humana pueden tener efectos ecológicos de gran alcance , ya que muchos organismos han evolucionado para responder a señales acústicas que emanan principalmente de hábitats no perturbados.

Los ecólogos del paisaje sonoro utilizan dispositivos de grabación , herramientas de audio y elementos de análisis ecológicos y acústicos tradicionales para estudiar la estructura del paisaje sonoro. La ecología del paisaje sonoro ha profundizado la comprensión actual de los problemas ecológicos y ha establecido conexiones profundas y viscerales con los datos ecológicos. La preservación de los paisajes sonoros naturales es ahora un objetivo de conservación reconocido.

Fondo

Como disciplina académica, la ecología del paisaje sonoro comparte algunas características con otros campos de investigación, pero también se distingue de ellos de manera significativa. [ 2 ] Por ejemplo, la ecología acústica también se ocupa del estudio de múltiples fuentes de sonido. Sin embargo, la ecología acústica, que se deriva del trabajo fundacional de R. Murray Schafer y Barry Truax , se centra principalmente en la percepción humana de los paisajes sonoros. La ecología del paisaje sonoro busca una perspectiva más amplia al considerar los efectos del paisaje sonoro en las comunidades de organismos vivos, humanos y otros, y las posibles interacciones entre los sonidos en el entorno. [ 3 ] En comparación con la ecología del paisaje sonoro, la disciplina de la bioacústica tiende a tener un interés más limitado en los mecanismos fisiológicos y conductuales de la comunicación auditiva de las especies individuales. La ecología del paisaje sonoro también toma prestados muchos conceptos de la ecología del paisaje , que se centra en los patrones y procesos ecológicos que ocurren en múltiples escalas espaciales. [ 2 ] [ 4 ] Los paisajes pueden influir directamente en los paisajes sonoros, ya que algunos organismos utilizan las características físicas de su hábitat para alterar sus vocalizaciones. Por ejemplo, los babuinos y otros animales explotan hábitats específicos para generar ecos de los sonidos que producen. [ 2 ] [ 3 ]

La función e importancia del sonido en el medio ambiente puede no apreciarse completamente a menos que se adopte una perspectiva organísmica sobre la percepción del sonido, y, de esta manera, la ecología del paisaje sonoro también se nutre de la ecología sensorial . [ 2 ] [ 4 ] La ecología sensorial se centra en comprender los sistemas sensoriales de los organismos y la función biológica de la información obtenida de estos sistemas. En muchos casos, los humanos deben reconocer que las modalidades sensoriales y la información utilizada por otros organismos pueden no ser obvias desde un punto de vista antropocéntrico. Esta perspectiva ya ha resaltado muchos casos en los que los organismos dependen en gran medida de las señales sonoras generadas dentro de sus entornos naturales para realizar importantes funciones biológicas. Por ejemplo, se sabe que una amplia gama de crustáceos responde a la biofonía generada alrededor de los arrecifes de coral . Las especies que deben asentarse en los arrecifes para completar su ciclo de desarrollo se sienten atraídas por el ruido del arrecife, mientras que los crustáceos pelágicos y nocturnos son repelidos por la misma señal acústica, presumiblemente como un mecanismo para evitar la depredación (las densidades de depredadores son altas en los hábitats de arrecife). [ 5 ] De manera similar, los peces juveniles pueden usar la biofonía como una señal de navegación para localizar sus arrecifes natales, [ 6 ] y también pueden ser incentivados a reubicarse en arrecifes de coral dañados mediante la reproducción de sonidos de arrecifes sanos. [ 7 ] Los patrones de movimiento de otras especies están influenciados por la geofonía, como en el caso de la rana de caña , que se sabe que se dispersa lejos del sonido del fuego. [ 8 ] Además, una variedad de especies de aves y mamíferos usan señales auditivas, como el ruido del movimiento, para localizar presas. [ 9 ] Las perturbaciones creadas por períodos de ruido ambiental también pueden ser explotadas por algunos animales mientras buscan alimento. Por ejemplo, los insectos que se alimentan de arañas concentran sus actividades de búsqueda de alimento durante episodios de ruido ambiental para evitar ser detectados por sus presas. [ 10 ] Estos ejemplos demuestran que muchos organismos son altamente capaces de extraer información de los paisajes sonoros.

Terminología

Los paisajes sonoros naturales incluyen sonidos "geofónicos" naturales pero no biológicos (como el agua del océano) y los sonidos "biofónicos" de los animales (como los cantos de los pájaros ).

Según el académico Bernie Krause , la ecología del paisaje sonoro sirve como lente para otros campos, como la medicina, la música, la danza, la filosofía, los estudios ambientales, etc. ( el paisaje sonoro ). [ 11 ] [ 2 ] Krause considera que el paisaje sonoro de una región determinada es la suma de tres fuentes sonoras separadas (como las describen Gage y Krause) definidas de la siguiente manera:

  • Geofonía , del prefijo griego geo , que significa relacionado con la tierra, y phon , que significa sonido, es un neologismo que se utiliza para describir uno de los tres posibles componentes sonoros de un paisaje sonoro . Se relaciona con los sonidos no biológicos que se producen de forma natural en diferentes tipos de hábitats, ya sean marinos o terrestres. [ 12 ] Normalmente, la geofonía se refiere a los sonidos de fuerzas naturales, como el agua, el viento y los truenos, que se producen en hábitats salvajes y relativamente inalterados. [ 13 ] Pero la geofonía no se limita a esa definición tan estricta, ya que estas fuentes de audio se pueden experimentar prácticamente en cualquier lugar donde se manifiesten los efectos del viento y el agua.
  • Biofonía es un término introducido por Krause, quien en 1998 comenzó a describir el paisaje sonoro en términos de sus fuentes acústicas. La biofonía se refiere a las firmas acústicas colectivas generadas por todos los organismos productores de sonido en un hábitat determinado en un momento dado. Incluye vocalizaciones que se utilizan para la comunicación intraespecífica en algunos casos. Biofonía se compone del prefijo griego bio , que significa vida , y el sufijo phon , que significa sonido , y es un neologismo utilizado para describir el sonido colectivo que los animales vocalizadores crean en cada entorno. Explora nuevas definiciones de territorio animal según lo define la biofonía y aborda los cambios en la densidad, la diversidad y la riqueza de las poblaciones animales. La cartografía de paisajes sonoros puede ayudar a ilustrar posibles mecanismos determinantes y proporciona una herramienta valiosa para la gestión y planificación urbanas. Sin embargo, cuantificar la biofonía en paisajes urbanos ha resultado difícil en presencia de antropofonía, es decir, sonidos generados por humanos. La métrica de porcentaje de biofonía (PB) puede utilizarse para cuantificar la biofonía evitando el sesgo del ruido. La ausencia total de biofonía o geofonía en un bioma determinado se expresaría como disfonía (del griego, que significa la incapacidad de producir una voz colectiva adecuada en este caso). La hipótesis del nicho (también conocida como hipótesis del nicho acústico ; HNA ), [ 14 ] una versión temprana del término biofonía, describe el proceso de partición del ancho de banda acústico que ocurre en biomas aún silvestres, mediante el cual los organismos no humanos ajustan sus vocalizaciones mediante el desplazamiento de frecuencia y tiempo para compensar el territorio vocal ocupado por otras criaturas vocales. Así, cada especie evoluciona para establecer y mantener su propio ancho de banda acústico para que su voz no quede enmascarada. Por ejemplo, se pueden encontrar ejemplos notables de partición clara y discriminación de especies en los espectrogramas derivados de las grabaciones biofónicas realizadas en la mayoría de las selvas tropicales y subtropicales no alteradas. Estudios adicionales con ciertos insectos y anfibios tienden a confirmar la hipótesis. [ 15 ] [ 16 ]
  • Antropofonía es otro término introducido por Krause junto con su colega Stuart Gage. Representa el sonido generado por los humanos, ya sea por ellos mismos o por las tecnologías electromecánicas que emplean. El término antropofonía , compuesto por el prefijo griego anthropo , que significa humano , y el sufijo phon , que significa sonido , es un neologismo utilizado para describir todo sonido producido por los humanos, ya sea coherente, como la música, el teatro y el lenguaje, o incoherente y caótico, como las señales aleatorias generadas principalmente por medios electromecánicos. [ 17 ] [ 18 ] La antropofonía se divide en dos subcategorías: sonido controlado, como la música, el lenguaje y el teatro, y sonido caótico o incoherente, a veces denominado ruido. [ 19 ]

Según Krause, diversas combinaciones de estas expresiones acústicas a través del espacio y el tiempo generan paisajes sonoros únicos.

Los ecólogos del paisaje sonoro buscan investigar la estructura de los paisajes sonoros, explicar cómo se generan y estudiar cómo se interrelacionan acústicamente los organismos. Se han propuesto varias hipótesis para explicar la estructura de los paisajes sonoros, en particular los elementos de la biofonía. Por ejemplo, una teoría ecológica conocida como la hipótesis de adaptación acústica predice que las señales acústicas de los animales se alteran en diferentes entornos físicos para maximizar su propagación a través del hábitat. [ 2 ] [ 19 ] Además, las señales acústicas de los organismos pueden estar bajo presión selectiva para minimizar la superposición de su frecuencia (tono) con otras características auditivas del entorno. Esta hipótesis del nicho acústico es análoga al concepto ecológico clásico de partición de nicho . Sugiere que las señales acústicas en el entorno deberían mostrar partición de frecuencia como resultado de la selección que actúa para maximizar la efectividad de la comunicación intraespecífica para diferentes especies. Las observaciones de diferenciación de frecuencia entre insectos , aves y anuros apoyan la hipótesis del nicho acústico. [ 20 ] [ 3 ] Los organismos también pueden dividir sus frecuencias de vocalización para evitar la superposición con sonidos geofónicos generalizados. Por ejemplo, la comunicación territorial en algunas especies de ranas tiene lugar parcialmente en el espectro ultrasónico de alta frecuencia . [ 21 ] Este método de comunicación representa una adaptación evolutiva al hábitat ribereño de las ranas, donde el agua corriente produce un sonido constante de baja frecuencia. Las especies invasoras que introducen nuevos sonidos en los paisajes sonoros pueden alterar la partición del nicho acústico en las comunidades nativas, un proceso conocido como invasión biofónica. [ 4 ] Aunque la adaptación a los nichos acústicos puede explicar la estructura de frecuencia de los paisajes sonoros, es probable que la variación espacial en el sonido se genere por gradientes ambientales en altitud , latitud o perturbación del hábitat . [ 4 ]Estos gradientes pueden alterar las contribuciones relativas de la biofonía, la geofonía y la antropofonía al paisaje sonoro. Por ejemplo, en comparación con hábitats no alterados, las regiones con altos niveles de uso urbano del suelo probablemente presenten mayores niveles de antropofonía y menores fuentes de sonido físicas y orgánicas. Los paisajes sonoros suelen exhibir patrones temporales, siendo los ciclos diarios y estacionales particularmente prominentes. [ 4 ] Estos patrones suelen ser generados por las comunidades de organismos que contribuyen a la biofonía. Por ejemplo, las aves cantan intensamente al amanecer y al anochecer, mientras que los anuros emiten llamadas principalmente por la noche; la sincronización de estos eventos de vocalización puede haber evolucionado para minimizar la superposición temporal con otros elementos del paisaje sonoro. [ 4 ] [ 22 ]

Métodos

La información acústica que describe el entorno es el dato principal requerido en los estudios de ecología del paisaje sonoro. Los avances tecnológicos han proporcionado métodos mejorados para la recopilación de dichos datos. Los sistemas de grabación automatizados permiten obtener muestras de paisajes sonoros replicadas temporalmente con relativa facilidad. Los datos recopilados por estos equipos se pueden extraer para generar una representación visual del paisaje sonoro en forma de espectrograma . [ 2 ] Los espectrogramas proporcionan información sobre varias propiedades del sonido que pueden ser objeto de análisis cuantitativo. El eje vertical de un espectrograma indica la frecuencia de un sonido, mientras que el eje horizontal muestra la escala de tiempo durante la cual se grabaron los sonidos. Además, los espectrogramas muestran la amplitud del sonido, una medida de la intensidad del sonido . Los índices ecológicos tradicionalmente utilizados con datos a nivel de especie, como la diversidad y la equitatividad , se han adaptado para su uso con métricas acústicas. [ 2 ] Estas medidas proporcionan un método para comparar paisajes sonoros a través del tiempo o el espacio. Por ejemplo, se han utilizado dispositivos de grabación automatizados para recopilar datos acústicos en diferentes paisajes a lo largo de escalas temporales anuales, y se emplearon métricas de diversidad para evaluar las fluctuaciones diarias y estacionales en los paisajes sonoros en diferentes sitios. La desaparición de un hábitat puede observarse midiendo antes y después de la "tala", por ejemplo. [ 23 ] [ 2 ] Los patrones espaciales del sonido también pueden estudiarse utilizando herramientas familiares para los ecólogos del paisaje, como los sistemas de información geográfica (SIG). [ 4 ] Finalmente, las muestras grabadas del paisaje sonoro pueden proporcionar medidas indirectas para los inventarios de biodiversidad en casos donde otros métodos de muestreo son poco prácticos o ineficientes. [ 24 ] Estas técnicas pueden ser especialmente importantes para el estudio de especies raras o esquivas que son particularmente difíciles de monitorear de otras maneras.

Perspectivas desde la ecología del paisaje sonoro: antropofonía

Aunque la ecología del paisaje sonoro se ha definido recientemente como una disciplina académica independiente (se describió por primera vez en 2011 y se formalizó en la primera reunión de la Sociedad Internacional de Ecoacústica, celebrada en París en 2014), muchas investigaciones ecológicas anteriores han incorporado elementos de la teoría de la ecología del paisaje sonoro. Por ejemplo, un amplio conjunto de trabajos se ha centrado en documentar los efectos de la antropofonía en la vida silvestre . La antropofonía (la versión no controlada, que a menudo se usa como sinónimo de contaminación acústica ) puede emanar de diversas fuentes, incluidas las redes de transporte o la industria, y puede representar una perturbación generalizada para los sistemas naturales incluso en regiones aparentemente remotas como los parques nacionales . [ 9 ] Un efecto importante del ruido es el enmascaramiento de las señales acústicas de los organismos que contienen información. En un entorno ruidoso, los organismos pueden tener dificultades para percibir sonidos que son importantes para la comunicación intraespecífica, la búsqueda de alimento, el reconocimiento de depredadores o una variedad de otras funciones ecológicas. [ 9 ] De esta manera, el ruido antropogénico puede representar una interacción del paisaje sonoro en la que el aumento de la antropofonía interfiere con los procesos biofónicos. Los efectos negativos del ruido antropogénico impactan una amplia variedad de taxones, incluyendo peces, anfibios, aves y mamíferos. [ 25 ] Además de interferir con sonidos ecológicamente importantes, la antropofonía también puede afectar directamente los sistemas biológicos de los organismos. La exposición al ruido, que puede percibirse como una amenaza, puede conducir a cambios fisiológicos . [ 9 ] Por ejemplo, el ruido puede aumentar los niveles de hormonas del estrés , afectar la cognición , reducir la función inmunológica e inducir daño al ADN . [ 26 ] Aunque gran parte de la investigación sobre el ruido antropogénico se ha centrado en las respuestas conductuales y a nivel poblacional a la perturbación del ruido, estos sistemas moleculares y celulares pueden resultar áreas prometedoras para trabajos futuros.

Antropofonía y aves

La antropofonía, el sonido generado por las actividades humanas, desempeña un papel importante en los paisajes sonoros contemporáneos.

Las aves se han utilizado como organismos de estudio en gran parte de la investigación sobre las respuestas de la vida silvestre al ruido antropogénico, y la literatura resultante documenta muchos efectos que son relevantes para otros taxones afectados por la antropofonía . Las aves pueden ser particularmente sensibles a la contaminación acústica dado que dependen en gran medida de las señales acústicas para la comunicación intraespecífica. De hecho, una amplia gama de estudios demuestra que las aves usan cantos alterados en ambientes ruidosos. [ 25 ] La investigación sobre carboneros comunes en un entorno urbano reveló que las aves macho que habitan territorios ruidosos tienden a usar sonidos de mayor frecuencia en sus cantos. [ 27 ] Presumiblemente, estos cantos de tono más alto permiten a las aves macho ser escuchadas por encima del ruido antropogénico, que tiende a tener alta energía en el rango de baja frecuencia, enmascarando así los sonidos en ese espectro. Un estudio de seguimiento de múltiples poblaciones confirmó que los carboneros comunes en áreas urbanas cantan con una frecuencia mínima aumentada en relación con las aves que habitan en el bosque. [ 28 ] Además, este estudio sugiere que los hábitats urbanos ruidosos albergan aves que usan cantos más cortos pero los repiten más rápidamente. A diferencia de las modulaciones de frecuencia, las aves pueden simplemente aumentar la amplitud (volumen) de sus cantos para disminuir el enmascaramiento en entornos con ruido elevado. [ 29 ] El trabajo experimental y las observaciones de campo muestran que estas alteraciones del canto pueden ser el resultado de la plasticidad conductual más que de adaptaciones evolutivas al ruido (es decir, las aves cambian activamente su repertorio de canto dependiendo de las condiciones acústicas que experimentan). [ 30 ] De hecho, es improbable que los ajustes vocales de las aves al ruido antropogénico sean producto de un cambio evolutivo simplemente porque los altos niveles de ruido son una presión selectiva relativamente reciente. [ 22 ] Sin embargo, no todas las especies de aves ajustan sus cantos para mejorar la comunicación en entornos ruidosos, lo que puede limitar su capacidad para ocupar hábitats sujetos al ruido antropogénico. [ 31 ] En algunas especies, las aves individuales establecen un repertorio vocal relativamente rígido cuando son jóvenes, y este tipo de limitaciones del desarrollo pueden limitar su capacidad para hacer ajustes vocales más adelante en la vida. [ 22 ] Por lo tanto, las especies que no modifican o no pueden modificar sus cantos pueden ser particularmente sensibles a la degradación del hábitat como resultado de la contaminación acústica. [ 27 ] [ 31 ]

Los efectos de la antropofonía en la comunicación auditiva están bien estudiados en el carbonero común.

Incluso entre las aves que pueden modificar sus cantos para ser mejor escuchadas en entornos inundados de antropofonía, estos cambios de comportamiento pueden tener importantes consecuencias para su aptitud . En el carbonero común, por ejemplo, existe una compensación entre la intensidad de la señal y su detección que depende de la frecuencia del canto. [ 32 ] Los machos que incluyen más sonidos de baja frecuencia en su repertorio de cantos experimentan una mayor fidelidad sexual por parte de sus parejas, lo que resulta en un mayor éxito reproductivo. Sin embargo, los sonidos de baja frecuencia tienden a enmascararse cuando hay ruido antropogénico, y los cantos de alta frecuencia son más efectivos para provocar respuestas en las hembras en estas condiciones. Por lo tanto, las aves pueden experimentar presiones selectivas contrapuestas en hábitats con altos niveles de ruido antropogénico: presión para llamar más en frecuencias más bajas para mejorar la intensidad de la señal y asegurar buenas parejas frente a la presión opuesta de cantar en frecuencias más altas para asegurar que las llamadas sean detectadas en un entorno de antropofonía. Además, el uso de ciertas vocalizaciones, incluidos los sonidos de alta amplitud que reducen el enmascaramiento en entornos ruidosos, puede imponer costos energéticos que reducen la aptitud. [ 22 ] Debido a las compensaciones reproductivas y otras tensiones que imponen a algunas aves, los hábitats ruidosos pueden representar trampas ecológicas , hábitats en los que los individuos tienen una aptitud reducida pero son colonizados a tasas mayores o iguales que otros hábitats. [ 25 ] [ 33 ]

La antropofonía puede tener, en última instancia, impactos a nivel de población o comunidad en la fauna aviar . Un estudio centrado en la composición de la comunidad encontró que los hábitats expuestos a la antropofonía albergaban menos especies de aves que las regiones sin ruido, pero ambas áreas tenían un número similar de nidos. [ 34 ] De hecho, los nidos en hábitats ruidosos tuvieron una mayor supervivencia que los puestos en hábitats de control, presumiblemente porque los entornos ruidosos albergaban menos arrendajos occidentales , que son los principales depredadores de nidos de otras aves. Por lo tanto, la antropofonía puede tener efectos negativos en la diversidad de especies locales, pero las especies capaces de hacer frente a la perturbación del ruido pueden beneficiarse de la exclusión de interacciones negativas entre especies en esas áreas. Otros experimentos sugieren que la contaminación acústica tiene el potencial de afectar los sistemas de apareamiento de las aves al alterar la fuerza de los vínculos de pareja . Cuando se exponen a ruido ambiental de alta amplitud en un entorno de laboratorio, los pinzones cebra , una especie monógama , muestran una preferencia disminuida por sus parejas. [ 35 ] De manera similar, los machos de escribano palustre en ambientes tranquilos tienen más probabilidades de formar parte de una pareja que los machos en lugares ruidosos. [ 30 ] Estos efectos pueden, en última instancia, resultar en una menor producción reproductiva de las aves sujetas a altos niveles de ruido ambiental. [ 36 ]

Antropofonía e insectos

En comparación con otros taxones, se ha investigado relativamente poco sobre los efectos del ruido antropogénico en los insectos. Sin embargo, el conocimiento actual indica que probablemente se ven afectados por el ruido antropogénico en mayor medida que muchos otros grupos de animales. [ 37 ] [ 38 ] Los insectos, al igual que las aves, dependen en gran medida de las señales acústicas para comunicarse, las cuales pueden verse interrumpidas por el ruido. Sin embargo, mientras que las aves y otros taxones estudiados a menudo por los efectos del ruido antropogénico dependen principalmente de señales acústicas aéreas, los insectos frecuentemente utilizan señales vibratorias para comunicarse. [ 39 ] Las propiedades de las señales vibratorias aumentan la amenaza que representa para ellos el ruido antropogénico. Además, debido a la limitada capacidad de dispersión y los estrictos requisitos de hábitat, los insectos pueden ser incapaces de evitar el ruido antropogénico moviéndose a lugares más silenciosos. [ 38 ] Ciertas respuestas conductuales podrían permitir a los insectos compensar la presencia de ruido antropogénico, pero las limitaciones fisiológicas y ambientales limitan la eficacia de estas estrategias.

Como resultado de la interferencia en la comunicación, los insectos corren un mayor riesgo de sufrir consecuencias negativas para su aptitud biológica debido a los impactos en el apareamiento, la búsqueda de alimento y la supervivencia. El ruido que enmascara o distorsiona las señales utilizadas para localizar pareja o para el cortejo puede impedir que se produzca el apareamiento. [ 40 ] De manera similar, el ruido que impide que los insectos perciban presas o peligros potenciales puede resultar en una disminución del éxito en la búsqueda de alimento y de la supervivencia. [ 41 ]

Mecanismo de impacto

Las señales vibracionales utilizadas por la mayoría de los insectos tienen la mayor parte de su potencia concentrada por debajo de 2 kHz , un rango de frecuencia que es más bajo que la mayoría de las comunicaciones aéreas, pero que se superpone en gran medida con muchos tipos de ruido antropogénico. [ 37 ] Como resultado, el ruido antropogénico puede enmascarar y/o distorsionar las propiedades de las señales vibracionales. [ 38 ] El ruido que se superpone a las señales acústicas puede impedir que los insectos identifiquen las señales de cortejo intraespecíficas, disciernan el significado de las señales y perciban las señales emitidas por especies depredadoras o presas. [ 42 ] Cualquier capacidad reducida para reconocer y localizar parejas, evitar la depredación y otros peligros, o buscar alimento probablemente tenga consecuencias negativas para la supervivencia y la reproducción. [ 38 ]

Respuestas al ruido

Los insectos muestran diversas respuestas al ruido, como modificar la frecuencia o la velocidad de la señal para reducir la superposición con el ruido [ 43 ] y alterar la sincronización de la señal para aprovechar los intervalos de ruido. La eficacia de estas respuestas varía según la capacidad de los insectos para modular plásticamente su comportamiento o señales, así como las características del ruido antropogénico. [ 44 ]

Algunos insectos pueden modular las frecuencias de sus señales, aumentándolas o disminuyéndolas para evitar la superposición con otros ruidos. [ 43 ] Por ejemplo, los saltamontes machos Chorthippus biguttulus , que utilizan señales aéreas, producen señales de mayor frecuencia cuando viven cerca de carreteras para evitar la superposición con el ruido de tráfico de baja frecuencia. [ 43 ] De manera similar, las chinches hembras Nezara viridula , que utilizan señales vibratorias, alteran la frecuencia dominante de su canto de llamada para evitar la superposición e interferencia de perturbaciones vibratorias. [ 45 ] La capacidad de una especie de insecto para modular señales está limitada por límites fisiológicos al rango de frecuencias que son capaces de producir. [ 46 ] Además, numerosos ruidos antropogénicos ocupan un amplio rango de frecuencias que pueden exceder el rango de frecuencia que los insectos pueden producir. [ 38 ]

Los insectos pueden alterar la sincronización o la estructura de sus señales para evitar la superposición con el ruido, modificando la tasa de producción de señales, el ritmo de los componentes de la señal o la duración de dichos componentes. [ 38 ] Las limitaciones térmicas en las tasas y la sincronización de las señales pueden limitar la capacidad de modular el comportamiento de la señal a las estaciones o momentos del día en que la temperatura se encuentra dentro de un rango óptimo. [ 47 ]

Los insectos membrácidos del género Enchenopa binotata responden al ruido identificando y emitiendo señales dentro de los intervalos de ruido.

Los insectos también pueden alterar su comportamiento en respuesta al ruido mediante la emisión de señales dentro de "brechas" de ruido antropogénico, durante las cuales hay menos ruido y menor riesgo de superposición. [ 46 ] Esta respuesta depende tanto de la capacidad de percibir rápidamente una brecha de ruido como de iniciar una señal. Las especies de insectos que utilizan esta técnica incluyen el saltamontes Enchenopa Binotata y el saltamontes Copiphora brevirostris , los cuales identifican brechas en el ruido del viento para iniciar la emisión de señales durante breves períodos de silencio. [ 48 ] [ 49 ] En entornos donde el ruido antropogénico es constante, como campos de gas y parques eólicos , esta modificación del comportamiento probablemente no sea una opción potencial para los insectos. [ 47 ]

Consecuencias para la aptitud física

La interferencia del ruido antropogénico en la comunicación de los insectos puede afectar al apareamiento, la búsqueda de alimento y la supervivencia.

La interrupción del apareamiento por enmascaramiento de ruido ocurre cuando la superposición de ruido reduce la percepción de señales y los insectos no pueden modular la señalización para evitarla. Esto puede dificultar el reconocimiento de especies y la localización de pareja, y puede impedir el cortejo y el apareamiento por completo. [ 40 ] [ 50 ] [ 51 ] Se ha observado una disminución del apareamiento en múltiples especies como resultado del ruido interferente, incluyendo arañas lobo Schizocosa ocreata , saltamontes Graminella nigrifrons y escarabajos del pino Dendroctonus . [ 52 ] [ 53 ] [ 54 ] Incluso si los insectos pueden alterar el comportamiento de señalización, aún podrían sufrir reducciones en la aptitud si las hembras no reconocen las señales alteradas o no responden a ellas con la misma facilidad que a las señales no alteradas. [ 48 ] En condiciones ruidosas, las hembras también pueden optar por aparearse con el primer macho encontrado en lugar de muestrear y comparar entre machos. [ 55 ]

El ruido también puede afectar las interacciones entre especies. Cuando el ruido enmascara las señales aéreas o vibratorias emitidas por las presas, los insectos que dependen de estas señales para localizarlas pueden ser incapaces de hacerlo, o las presas pueden modificar su comportamiento para compensar el ruido. [ 41 ] Estos cambios pueden reducir el éxito en la búsqueda de alimento, lo que limita el crecimiento y la reproducción. Por otro lado, los insectos que utilizan señales de advertencia o que detectan peligros potenciales a través de las vibraciones de los depredadores pueden ser incapaces de hacerlo, lo que conlleva un aumento de las tasas de depredación. [ 56 ]

Impactos ecológicos

Aunque existen pocas investigaciones sobre los impactos del ruido antropogénico en los insectos a nivel de comunidad o ecosistema , los estudios indican que el ruido puede disminuir la diversidad y abundancia de las comunidades de insectos. [ 57 ] [ 58 ] Las posibles consecuencias de estos cambios pueden generar efectos en cascada en niveles superiores de la cadena alimentaria , reducir la resiliencia ecológica y afectar la provisión de servicios ecosistémicos críticos como la polinización . [ 37 ]

Conservación del paisaje sonoro

La disciplina de la biología de la conservación se ha preocupado tradicionalmente por la preservación de la biodiversidad y los hábitats de los que dependen los organismos. Sin embargo, la ecología del paisaje sonoro anima a los biólogos a considerar los paisajes sonoros naturales como recursos dignos de esfuerzos de conservación. Los paisajes sonoros que provienen de hábitats relativamente inalterados tienen valor para la vida silvestre, como lo demuestran los numerosos efectos negativos del ruido antropogénico en diversas especies. [ 9 ] Los organismos que utilizan señales acústicas generadas por sus presas pueden verse particularmente afectados por los paisajes sonoros alterados por el ser humano. [ 59 ] En esta situación, los emisores (involuntarios) de las señales acústicas no tendrán incentivos para compensar el enmascaramiento impuesto por el sonido antropogénico. Además, los paisajes sonoros naturales pueden tener beneficios para el bienestar humano y pueden ayudar a generar un sentido de lugar distintivo, conectando a las personas con el entorno y proporcionando experiencias estéticas únicas. [ 24 ] Debido a los diversos valores inherentes a los paisajes sonoros naturales, pueden considerarse servicios ecosistémicos que son provistos por ecosistemas intactos y funcionales . [ 2 ] Los objetivos para la conservación del paisaje sonoro pueden incluir paisajes sonoros necesarios para la persistencia de la vida silvestre amenazada, paisajes sonoros que están siendo alterados severamente por la antropofonía y paisajes sonoros que representan lugares únicos o valores culturales. [ 24 ] Algunos gobiernos y agencias de gestión han comenzado a considerar la preservación de paisajes sonoros naturales como una prioridad ambiental. [ 60 ] [ 61 ] [ 62 ] En los Estados Unidos, la División de Sonidos Naturales y Cielos Nocturnos del Servicio de Parques Nacionales está trabajando para proteger paisajes sonoros naturales y culturales.

Véase también

  • Ecología acústica : estudio de los sonidos humanos y ambientales. 
  • Afonía : condición médica que conduce a la pérdida de la voz. 
  • Bioacústica : estudio del sonido en relación con la biología. 
  • Ecoacústica : estudio del efecto del sonido ambiental en los organismos. Páginas que muestran breves descripciones de los destinos de redireccionamiento. 
  • Ecología auditiva humana
  • Primavera silenciosa : libro de Rachel Carson sobre los pesticidas que dañan el medio ambiente. 
  • Paisaje sonoro : características audibles, resonancias de un entorno acústico. 
  • Espectrograma : representación visual del espectro de frecuencias de una señal a medida que varía con el tiempo. 
  • Zoomusicología – Campo de la musicología y la zoología que estudia la música de los animales. 

Referencias

  1. ↑ Truax, Barry (1978). Manual de ecología acústica , AR C Publications, Vancouver, BC.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Pijanowski, antes de Cristo; Villanueva Rivera, LJ; Dumyahn, SL; Fariña, A.; Krause, BL; Napoletano, BM; Calibre, SH; Pieretti, N. (2011). "Ecología del paisaje sonoro: la ciencia del sonido en el paisaje" . Biociencia . 61 (3): 203. Bibcode : 2011BiSci..61..203P . doi : 10.1525/bio.2011.61.3.6 .
  3. 1 2 3 Krause, Bernie. (2012). "La gran orquesta animal: en busca de los orígenes de la música en los lugares salvajes del mundo", Little Brown/Hachette, Nueva York.
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  • Wild Sanctuary : base de datos en línea de sonidos naturales. Creada por el Dr. Bernie Krause.
  • Estudio biofónico relacionado con la sequía en California
  • La sequía en California tiene un sonido distintivo.
  • Ecología del paisaje sonoro en el Laboratorio de Modelado y Análisis del Entorno Humano de la Universidad de Purdue
  • Artículo de The New York Times Magazine sobre investigación de paisajes sonoros con grabaciones de paisajes sonoros del Parque Nacional Denali.
  • Artículo de la Fundación Nacional de Ciencias sobre ecología del paisaje sonoro
  • Reportaje de la Radio Pública Nacional (NPR) sobre la ecología del paisaje sonoro, con grabaciones de audio asociadas.
  • Artículo de ScienceDaily sobre ecología del paisaje sonoro
  • División de Sonidos Naturales y Cielos Nocturnos del Servicio de Parques Nacionales de EE. UU.
  • Paisaje sonoro: Revista de ecología acústica , publicada por el Foro Mundial de Ecología Acústica.
  • Bibliografía de Leonardo sobre paisajes sonoros y ecología acústica , compilada por Maksymilian Kapelański.
  • Archivo del boletín informativo del Foro Mundial de Ecología Acústica: Paisajes Sonoros
  • Introducción a la ecología acústica