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Seguimiento de la biodiversidad en la parcela “LifePlan” Doñana

Febrero 2022

La ICTS-RBD colabora con la Universidad de Helsinki desde abril de 2021 con el Proyecto Europeo LIFEPLAN – A Planetary Inventory of Life financiado por la Comisión Europea a través del ERC Synergy Grant (https://www.helsinki.fi/en/projects/lifeplan/about).

El proyecto tiene como objetivo fundamental mejorar el conocimiento existente sobre la riqueza de especies a escala global, valorar cuáles son sus tendencias ante el cambio global y como se estructuran en comunidades. Se pretende generar la base de datos de biodiversidad más ambiciosa hasta la fecha, sobre una amplia gama de grupos taxonómicos distribuidos globalmente y recopilada de manera sistemática. Para ello, el proyecto establece parcelas permanentes de una hectárea para el seguimiento de la biodiversidad en 100 sitios del mundo, durante al menos 5 años, alternando anualmente entre una ubicación de la parcela en hábitats "naturales" y una ubicación en hábitats "urbanos" con mayor presencia humana (video reunión inicial proyecto). En el caso de Doñana la parcela “natural” se ha ubicado en la Reserva Biológica de Doñana en las inmediaciones del control de acceso y la parcela “urbana” en los terrenos del INTA-Arenosillo, donde se ubica en la actualidad hasta finales de 2022 cuando volverá a trasladarse a la RBD. La parcela “natural” además se ubica dentro del campo de visión de una fenocámara que proporciona diariamente información sobre el estado fenológico de la vegetación (link de acceso en tiempo real y link a las curvas fenológicas procesadas) lo que permitirá determinar la relación entre la abundancia y riqueza de especies y la fenología.

El proyecto tiene 5 protocolos de las diferentes variables a medir:

  • Un muestreo de suelo 8 veces al año mediante extracción de cata (core) de 5 cm de diámetro y 5 cm de profundidad con objeto de identificar mediante ADN barcoding la diversidad fúngica y microbiana.
  • Muestreo permanente de 5 cámaras trampa situadas sobre postes/árboles en los 4 vértices de la parcela y en su centro que son revisadas semanalmente. Mediante técnicas de Machine Learning se realizará la identificación de la fauna fotografiada. Se muestran algunas fotos capturadas en la parcela natural de Doñana (Foto: Dos individuos de tejón europeo (Meles meles) fotografiados en los alrededores de la parcela de estudio).
  • Muestreo permanente de 5 grabadoras de audio (audiomoth) situados en la misma ubicación que las cámaras trampa y revisados semanalmente. Mediante técnicas de Machine Learning se realizará la identificación de aves (más información en https://bsg.laji.fi/).
  • Muestreo de esporas (y polen) mediante el establecimiento de un Cyclone Sampler (Foto de portada: un miembro del equipo recogiendo muestras del Cyclone Sampler), instalado en el centro de la parcela, en el caso de la parcela en Doñana alimentado por placas solares. Se recogen 2 viales los mismos dos días de la semana a lo largo de todo el año.
  • Muestreo de insectos con trampas de Malaise con recogida semanal. La trampa de Malaise (https://en.wikipedia.org/wiki/Malaise_trap) intercepta insectos mayoritariamente voladores que en su huida se embocan en una única salida hacia un bote de 400 ml con etanol. 

Puede obtenerse más información sobre el diseño de muestreo y los protocolos en https://www2.helsinki.fi/en/projects/lifeplan/instructions.

Como ejemplo de este muestreo la Figura 1 muestra fotografías de las primeras 26 muestras de insectos recogidas.

 

Figura 1. Fotografías de las primeras 26 muestras de insectos recogidas semanalmente.

A continuación se muestra una identificación preliminar de una de las muestras (Figura 2)  amablemente efectuada por nuestro compañero José Manuel Vidal-Cordero que nos permite tener una noción de la diversidad de órdenes de insectos de acuerdo al porcentaje total de la muestra.

Figura 2. Muestra de insectos del 20 de julio de 2021 y porcentaje de muestra estimada para cada orden de insectos de acuerdo a clasificación visual rápida por J.M. Vidal-Cordero.

Una clasificación rápida de estas fotografías nos ha permitido cuantificar el número de píxeles ocupados en la imagen por insectos a modo de proxy de biomasa por muestra a lo largo del periodo muestreado (Figura 3).

 

Figura 3. Imagen binarizada de una de las muestras para conteo de píxeles y variación del número de píxeles por muestra a lo largo del periodo muestreado como proxy de biomasa.

La abundancia de insectos puede tener relación con la fenología y la meteorología. La Figura 4 muestra la temperatura mínima y la precipitación diaria en la estación manual del Palacio de Doñana así como el valor de verdor (GCC: Green Chromatic Coordinate) de la vegetación (monte blanco fundamentalmente) proporcionado por la fenocámara orientada a la parcela LifePlan.

Figura 4. Series temporales diarias de precipitación y temperatura mínima del Palacio de Doñana y variación del verdor de la vegetación presente en la parcela LifePlan a través de los valores de Green Chromatic Coordinate proporcionados por la fenocámara.

Componentes del Equipo de Seguimiento de los Procesos Naturales de la ICTS-RBD se encargarán de recoger la información y enviarla a la Universidad de Uppsala en Suecia para identificación y abundancia de especies mediante barcoding de ADN. Las de insectos se enviarán al Centre for Biodiversity Genomics en Canadá donde se analizarán masivamente mediante metabarcoding además de escaneo masivo para identificación mediante técnicas de deep learning (video). 

 

 

 



 

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