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| Caso práctico de Google Earth Solidario | |
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Investigación ecológica sobre los viejos pinos bristlecone
Se dice que los árboles son humanos imperfectos que parecen lamentar su aprisionamiento enraizados en la tierra. Pero a mí nunca me lo han parecido. Nunca he visto un árbol infeliz.
- John Muir
ResumenDesde los tiempos de Charles Darwin, los biólogos han buscado maneras de representar la increíble biodiversidad de nuestro planeta a través de mapas que transmitieran tanto información significativa como un sentido de la proporción realista. En los últimos años, este reto se ha transformado en una búsqueda de plataformas de creación de mapas disponibles para ayudar a concienciar al público general, a los que puedan acceder fácilmente tanto los científicos ya consolidados como los recién llegados y que sean lo suficientemente potentes como para permitir mostrar datos biológicos y hacer seguimientos de éstos. Nuestra investigación se centra en la ecología poblacional de los viejos pinos bristlecone de la cordillera White Mountains de California. Hemos descubierto en Google Earth una importante herramienta tanto para acelerar el proceso diario de nuestro trabajo de campo, como para concienciar a la opinión pública acerca de nuestros proyectos. Google Earth ha facilitado mucho a nuestro equipo la tarea de compartir datos espaciales y nos ha permitido ver con gran rapidez estos datos superpuestos en imágenes aéreas; asimismo, nos ha ayudado a descubrir patrones ecológicos en los bosques de pinos bristlecone.
Introducción
Los pinos bristlecone, tanto los vivos como los muertos, son importantes recursos científicos. (Crédito de la imagen: George Grossman) Ampliar imagen En 1953, el biólogo Edmund Schulman descubrió varios árboles de más de 4.500 años de antigüedad en el área de "Methuselah Grove", si bien probablemente haya árboles más antiguos por descubrir en la cordillera. Para muchos científicos, la cualidad más interesante de los pinos bristlecone no es su extrema antigüedad, sino la durabilidad de su madera ya muerta. Su lento crecimiento en una cordillera montañosa seca y de gran altura hace que la madera del bristlecone sea extremadamente densa y que quede rellena de resina, por lo que puede permanecer sin descomponerse en el suelo hasta 10.000 años después de que el árbol haya muerto. Durante más de 50 años, los investigadores del Laboratorio de Investigación de los Anillos de los Árboles de la Universidad de Arizona, entre otros, han utilizado el registro de los anillos de los árboles como una importante herramienta para estudiar los cambios climáticos pasados y presentes. En 2004 dimos comienzo a un proyecto (que partió del Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la Universidad de California en Santa Cruz) para llegar a comprender mejor la ecología poblacional de los pinos bristlecone. El objetivo de este proyecto es examinar específicamente cómo algunos grupos de viejos pinos bristlecone han crecido o se han reducido en los últimos milenios, y cómo pueden reaccionar estas poblaciones a un clima cambiante. Estamos estudiando muchas arboledas de pinos bristlecone en la cordillera de White Mountains, árboles viejos y jóvenes, y estamos analizando diferentes aspectos de la producción de piñas y del desarrollo de la madera. Uno de los mayores retos al realizar investigaciones de campo científicas en un entorno de montaña agreste es la localización de sitios de interés, descubrir cómo llegar hasta ellos y comunicar esta información a un equipo de personas. Antes de que se actualizaran las imágenes disponibles en Google Earth de las White Mountains, poder obtener imágenes aéreas que mostrasen con claridad pinos bristlecone individuales en una zona amplia resultaba difícil y caro. Sin embargo, con las imágenes que Google Earth ofrece actualmente se puede distinguir cada árbol, los tipos de roca principales son claramente identificables y es fácil establecer si los árboles están en arboledas densas o poco densas.
Implementación de nuestro archivo KMLHemos incluido un archivo KML con diferentes tipos de información para otros científicos, educadores y el público en general.
Nuestro archivo KML incluye algunos de nuestros árboles enlazados a fotografías, y muestra cómo utilizamos esta información en nuestro trabajo diario. Ampliar imagen La primera sección, "For Travelers" (Para viajeros), contiene marcas de posición sobre lugares clave para los visitantes, como la zona de acampada y el centro de visitantes. La segunda sección, "Learn About the Bristlecone Pine" (Más información sobre el pino bristlecone), presenta una visita guiada al ecosistema de pinos bristlecone. Aquí, aquellos a los que le interese podrán conocer cómo se descubrieron los pinos bristlecone, qué es la ciencia de la dendrocronología, podrán examinar las diferencias entre las arboledas de pinos bristlecone y explorar el límite de la vegetación arbórea. Este es un buen ejemplo de cómo se puede utilizar un archivo KML para transmitir diferentes tipos de información acerca de la historia natural de determinadas especies. La tercera sección, "A Week of Field Research" (Una semana de investigación de campo) detalla el trabajo de campo de una semana con nuestro equipo y demuestra cómo Google Earth resulta fundamental para nuestras operaciones de campo diarias. Aquí incluimos capas con enlaces a muchas imágenes de nuestros árboles, mostramos un transecto de la vegetación de muestra y perfilamos la distribución de los pinos bristlecone en California, Nevada y Utah. Para terminar, la última sección habla sobre la Estación de investigación de White Mountains, donde los usuarios pueden explorar las cuatro subestaciones que existen y utilizar enlaces hacia algunos de los muchos proyectos que de allí parten.
Aplicación de Google Earth en nuestro programa de investigaciónHaz clic en el vídeo para ver algunos de nuestros mapas al sur de la cordillera White Mountains. A medida que nuestro proyecto fue creciendo, empezamos a usar Google Earth a diario durante la temporada de estudio de campo. Nuestra estrategia básica es mantener un archivo KML "maestro" con todos los puntos o todas las rutas que estamos explorando, incluyendo miles de árboles individuales, al cual puede acceder cualquier miembro de nuestro equipo u otras personas en la estación de investigación. Una de las mejoras recientes ha sido enlazar cada punto a una fotografía del árbol para así poder identificarlo rápidamente. Para ello, primero creamos un archivo de texto con una lista de nombres de árboles, coordenadas GPS, nombres de imágenes y los datos asociados a cada árbol (edad, números de piñas, etc.). Después, con una secuencia de comandos PHP creamos un archivo KML con marcas de posición en la ubicación de cada árbol; la viñeta correspondiente a cada marcador de posición incluye una fotografía y los datos asociados al árbol en cuestión. Una de las ventajas de utilizar este sistema, a diferencia de las plataformas GIS tradicionales, es la facilidad de uso por parte de personas diferentes, entre ellas estudiantes y voluntarios. Igualmente, al utilizar archivos KML se pueden intercambiar los datos fácilmente entre sistemas operativos Mac y PC. También disponemos de flexibilidad para imprimir rápidamente mapas o fotografías o para transferir nuestros hitos, siempre en aumento, a unidades GPS distintas o desde ellas. Por ejemplo, la mañana antes de salir al lugar de estudio, podemos utilizar este archivo KML maestro para imprimir un mapa con puntos de estudio equivalentes a un día de trabajo para varias personas y al mismo tiempo subir las coordenadas de un transecto diferente en unidades GPS para otro grupo distinto. Por la tarde, los nuevos datos recopilados se podrán descargar e introducir en el archivo KML para planificar el siguiente día de trabajo.
Ejemplos del uso que hacemos de este sistemaHaz clic en el vídeo para ver cómo utilizamos Google Earth para documentar estos transectos. 1. Diseño de los transectos: un aspecto desconcertante en el estudio de la biología del pino bristlecone es que hay muy pocos árboles jóvenes dentro de los grupos de árboles antiguos y muertos. Las semillas de los pinos bristlecone pueden germinar y sobrevivir sólo 1 año de cada 50, y puede que sólo en algunas zonas. Por ello, parte de nuestro proyecto conlleva "transectos a pie" por bosques de pinos bristlecone a diferentes alturas, laderas y sustratos, con el fin de medir todos los árboles pequeños a menos de 20 metros del recorrido del observador. Este método de muestreo de árboles jóvenes nos ayudará a determinar las condiciones necesarias para la germinación y la supervivencia de los pinos bristlecone. En esta parte de nuestro proyecto, primero utilizamos Google Earth para identificar posibles áreas prometedoras. El vídeo muestra un ejemplo de un transecto a una altura de entre 3.170 y 3.260 metros, cruzando dolomitas y tipos de roca granítica (se diseñaron otros transectos en diferentes alturas, laderas y tipos de roca). En Google Earth medimos la ruta para que tuviera una longitud aproximada de 1,6 kilómetros, más o menos la distancia que nuestro equipo puede abarcar en una jornada de 8 horas. Antes de recorrer la zona, examinamos la ruta con la función de inclinación de Google Earth para asegurarnos de que no se cruzasen zonas de dolomita suelta con demasiada pendiente que resultasen peligrosas, y también imprimimos varias vistas de las fotografías aéreas para que diferentes miembros del equipo pudieran localizar la zona. Después guardamos el archivo como KML y utilizamos MacGPS Pro para exportar la ruta a varias unidades GPS Garmin. Sobre el campo, pudimos seguir esta ruta a grandes rasgos en las unidades GPS mientras buscábamos y medíamos todos los árboles pequeños dentro de los 20 metros de distancia con respecto a la línea central. Al recopilar los datos del día, registramos la ubicación exacta de cada árbol y utilizamos la función de seguimiento del GPS para registrar el transecto real recorrido (que presentó pequeñas variaciones con respecto al diseñado en Google Earth). A la vuelta, cargamos la ruta real recorrida en Google Earth y utilizamos nuestra secuencia de comandos PHP para enlazar los marcadores de posición con fotografías y datos. Como resultado, podemos hacer clic en cualquiera de los marcadores de posición y obtener una imagen del árbol y ver los datos asociados a éste (por ejemplo la edad estimada, su altura, su diámetro en la base y el estado reproductivo). Así pues, si queremos volver a un árbol concreto de este transecto, cualquier miembro del equipo puede hacer clic en el punto, obtener una imagen del árbol y volver a esa ubicación. Haz clic en el vídeo para ver algunos de nuestros árboles aislados y uno de nuestros puntos clave con varios cientos de árboles. 2. Búsqueda de árboles aislados: otra parte de nuestro proyecto conlleva examinar los patrones de crecimiento y la producción de piñas de los árboles que crecen a 50 metros de distancia como mínimo de otros pinos bristlecone, en comparación con los que se encuentran en densas arboledas. Primero utilizamos Google Earth para localizar lo que parecían ser árboles aislados y después medir la distancia entre estos árboles y los demás. Estos árboles se registran en nuestro archivo KML maestro y se enlazan a imágenes y datos de nuestra base de datos online. 3. Seguimiento de árboles individuales en un enclave: una parte fundamental de nuestro proyecto es determinar la edad de varios cientos de árboles vivos y muertos en un enclave. Esto nos exige documentar varios cientos de puntos dentro de un área pequeña y mantener cada punto asociado a un número exclusivo y a una fotografía de identificación. Al seguir estudiando cada zona, el número de puntos aumenta todos los días. Mantenemos una lista de puntos en nuestro archivo KML maestro e, igualmente, cada punto está enlazado con una imagen de nuestra base de datos online. Si surge una pregunta relacionada con los datos o la edad de un árbol concreto, basta con hacer clic en el punto para obtener una imagen del árbol, subir el punto a nuestro GPS y volver al enclave.
Lecciones aprendidas y sugerenciasGoogle Earth ha facilitado enormemente el proceso del trabajo de campo diario de nuestro equipo y nos ha permitido mantener un registro de una gran cantidad de datos espaciales a los que pueden acceder muchas personas diferentes. Hemos aprendido algunas cosas:
En resumen, si eres nuevo en el uso de programas informáticos de generación de mapas, no encontrarás un método más sencillo para gestionar y compartir tus datos espaciales. Como otra opción, para aquellos que estén familiarizados con plataformas GIS tradicionales, recomiendo probar Google Earth para acelerar la visualización de los datos y compartirlos.
EnlacesDescarga el KML aquíReferencia excelente: The Bristlecone Book: A Natural History of The World's Oldest Trees, de Ronald M.Larner
AutoresAdelia Barber, estudiante de doctorado en Ecología y Biología Evolutiva en la Universidad de California, Santa Cruz.Esta investigación ha sido posible gracias a: Daniel Doak (profesor de la Universidad de Wyoming), Tom Harlan (Universidad de Arizona), George Grossman, Keren Crum, Marcos Grabiel, Nathan Diem, Elizabeth Hooshiar, Jeff Garcia, Colin Maher, Leonard Miller, Daniel Nagy, STEPS Institute y la National Science Foundation.
ContactoAdelia Barber, adelia@biology.ucsc.edu |
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