Implicaciones del ruido producido por humanos en las aves silvestres
Gerardo Obando Calderón
Manejador de Recusos Naturales
g_obando_26@yahoo.com
Introducción
Las aves al igual que muchos otros animales dependen de la producción de sonidos y del oído para comunicarse. Las propiedades en esta comunicación, dependen de factores ambientales como la temperatura, humedad, paisaje y vegetación (Manci et al. 1988). Además, estas señales están influenciadas por la intensidad de la fuente (emisor), las habilidades de percepción del receptor, atenuación y los niveles de los sonidos de fondo (Gould 1983).
Los sonidos de fondo se presentan en el ambiente por fuentes como la lluvia, ríos o el viento, los cuales de alguna manera pueden interferir con la comunicación bioacústica de la fauna silvestre (Dubois y Martens 1984). Sin embargo, los humanos podemos producir una serie de sonidos en el ambiente como por ejemplo - el ruido excesivo. El ruido es definido como un sonido no deseado y su unidad de medida es el decibel (dB). Niveles superiores a los 90 dB se consideran severamente altos para la vida silvestre, sin embargo, se han encontrado efectos negativos con niveles inferiores (Mancy et al. 1988).
Las fuentes de ruido que tienen un efecto potencial en la vida silvestre incluyen: transporte aéreo, actividades recreacionales como motocross, deportes acuáticos, tráfico vehicular y maquinaria pesada (National Park Service 1994). Las respuestas de los animales expuestos a estas fuentes, se encuentran en función de muchas variables, incluyendo las características del ruido y la duración. Algunas respuestas tienen graves consecuencias fisiológicas (Fletcher 1990) y de comportamiento (National Park Service 1994). Ambas respuestas tienen implicaciones en la pérdida de energía (por esfuerzos extras en escapar de la fuente de ruido), baja alimentación, hábitat abandonado y evitado, entre otros (National Park Service 1994).
Los estudios sobre los efectos del ruido en ambientes silvestres tropicales son escasos y en zonas templadas recién se ha iniciado. Con el objetivo de introducir a los lectores en este tema, se presentan resultados de estudios que demuestran las implicaciones del ruido en la comunicación de aves silvestres. Se propone además, la consideración del ruido como una nueva estrategia de conservación en corredores biológicos; los cuales rodeados de una alta actividad humana, deberían tomarlo en cuenta como una posible limitante para el efectivo movimiento de la fauna silvestre. Por último, se presentan las primeras mediciones de ruido en áreas como el Parque Nacional Braulio Carrillo, el cual con más de 15 años bajo influencia de tráfico, nos podría revelar información importante para la formulación de futuras medidas de mitigación y decisiones de conservación en nuestra región.
I. Causas y efectos del ruido en la fauna silvestre
El efecto del tráfico vehicular en la vida silvestre ha recibido mucho interés, sin embargo se ha enfocado en víctimas de atropellos. Los pocos estudios realizados sobre el ruido en áreas boscosas y abiertas, apuntan a que un número significativo de especies territoriales de aves, presentan bajas densidades de reproducción en zonas adyacentes a carreteras que en zonas de control alejadas de ellas (Adams y Geis 1981; Reijnen y Thissen 1987). Reijnen et al. (1995) concluyó que el ruido es probablemente el principal factor causante de bajas densidades en las poblaciones de aves silvestres estudiadas. En este sentido, la visibilidad de los vehículos, mortalidad directa por atropellos y emisión de gases fueron considerados menos importantes (Fig. 1).
Los sonidos de alta frecuencia son extremadamente direccionales y se atenúan rápidamente con la distancia. Sin embargo, los de baja frecuencia (p.ej: el ruido por el tráfico) se atenúan despacio con la distancia y son relativamente omnidireccionales (Gould 1983). Krause (1993) menciona que la integridad biológica de determinada área, está en función de una "huella vocal" producida por cada criatura y su "nicho acústico", su propia vocalización, lugar y hábitat. Por lo que la presencia de otros ruidos puede causar disturbios en el sonido ambiental, y afectar individuos, especies o poblaciones enteras.
Los decibeles audibles por animales y personas son variables. Los niveles de decibeles en el medio ambiente se presentan en diferentes escalas (Fig 2).
De acuerdo a Mancy et al. (1988), en mamíferos la orientación y navegación ha sido desarrollada por una sensibilidad a altas frecuencias. La sensibilidad del oído, ámbitos de recepción y parámetros de tiempo, son dependientes de factores ecológicos y la acústica del ambiente. Las aves presentan gran similitud con los mamíferos, con una mayor habilidad en la rapidez de identificar incrementos y reducciones en las frecuencias. Pero enfrentan una particular dificultad en la localización del sonido, ya que deben encontrarlo tanto en la dirección como en la elevación. Estudios han demostrado que aves espantadas del nido, dejan expuestos sus huevos o crías a depredadores (Bunnell et al. 1981). En anfibios, sonidos de 95 dB, produjeron la salida prematura de las cuevas. Lo cual podría ser un alto impacto a la población si ocurriera en época de reproducción. Pruebas de laboratorio con iguanas, detectaron pérdida de sensibilidad luego de exponerlas a 95 dB. En insectos los efectos son diversos, desde la inmovilidad o reducción de la salida de mariposas del capullo, hasta la reducción de longevidad y baja producción de huevos, a 65 dB (Mancy et al. 1988).
Las respuestas de la fauna al ruido son diversas y se pueden dividir en: a) fisiológicas; producen cambios en los ámbitos de distribución, incrementos en palpitaciones cardiacas, afectando el metabolismo y balance hormonal. Las exposiciones a largo plazo causan exceso de estimulación al sistema nervioso y un estrés crónico que debilita la salud de las especies silvestres y su reproducción (Fletcher 1990), b) de comportamiento; varían entre las especies, y entre individuos de especies en particular, las respuestas producidas pueden deberse al temperamento, sexo, edad y experiencia previa con fuentes de ruido; incluyen, desplazamientos de la zona, pánico, y comportamiento de escapatoria (National Park Service 1994).
Janssen (1980) categorizó los efectos del ruido en primarios: son cambios fisiológicos directos en el sistema auditivo, como ruptura del tímpano y pérdida de la audición temporal o permanente y la posibilidad de no reconocer señales importantes del ambiente. Estas señales incluyen ruidos emitidos por individuos potenciales para reproducción, depredadores o presas. Efectos secundarios: incluyen estrés, cambios de comportamiento, interferencia en la reproducción, y cambios en la habilidad para obtener suficiente alimento, agua y protección. Los efectos terciarios: son resultados directos de los primarios y secundarios, e incluyen bajas densidades de poblaciones, destrucción del hábitat, y extinción de especies.
II. Las aves en ambientes con ruido excesivo
Investigadores en Holanda, país con uno de los más densos circuitos de carreteras en Europa, son pioneros en el desarrollo de estudios para determinar la perturbación del ruido producido por el tráfico vehicular en aves silvestres. Uno de estos estudios concluyó que las distancias estimadas desde la carretera hasta donde se observan bajas densidades de aves oscilan en zonas abiertas de los 365 m (con 10000 vehículos por día, 120 km/h) a los 930 m (con 50000 vehículos diarios, 120 km/h). En áreas boscosas el ámbito es de 305 a 810 m, respectivamente. Los niveles de ruido en estas zonas fueron de 43 – 60 (dB (A)) en áreas abiertas y de 36 a 58 (dB (A) en zonas boscosas (Reijnen et al. 1997).
Slabbekoorn & Peet (2003) investigaron una población de Parus major (Great Tit) en una área urbana de este mismo país. En este caso el ruido osciló entre los 42 y 63 decibeles, desde sitios muy silenciosos en áreas residenciales, hasta extremadamente ruidosos como en orillas de autopistas y cruces congestionados. Se midieron también las características acústicas de 32 machos de Parus major, los cuales presentaron repertorios entre tres y nueve diferentes cantos. El promedio de las frequencias varió considerablemente entre individuos, sin embargo el promedio en la frecuencia mínima osciló entre los 2.82 a 3.77 kHz y presentó una relación significativa con el ruido presente en el ambiente (Fig 3).
En Alemania, Brumm (2004) realizó un estudio con Luscinia megarhynchos (Nightingale). Los resultados indican que el nivel de ruido coincide con el ámbito en las frequencias del nightingale, de 1 a 8 kHz. Un macho en el territorio menos afectado por el ruido, cantó con un nivel promedio de 77 dB, en contraste con el individuo en el territorio más bullicioso, que produjo cantos con un nivel promedio de más de 91 dB.
Algunas referencias evidencian un declive tanto en números de especies como de individuos debido a la influencia del ruido por el tráfico (Reijnen et al. 1997; Weiserbs y Jacob 2001; Forman, Reineking y Hersperger 2002). Otros estudios revelan que no todas las especies son afectadas en el mismo grado, y que algunas parecen no ser vulnerables (Fernández-Juricic 2001; Rheindt 2003). Además, otras aves pueden habituarse rápidamente a la exposición del ruido (Harms et al. 1997).
Sin embargo, se sabe que muchas especies aprenden su canto, y que la mayoría de los ajustes en las vocalizaciones se presentan durante las interaciones de los individuos con los vecinos en su sitio de reprodución. Los resultados del estudio con Parus major, indican que la aparente plasticidad en el canto representa un mecanismo, que permite a las aves reproducirse a pesar de altos niveles de ruido. Por lo tanto, especies con poca capacidad de aprender esta plasticidad luego de llegar a los sitios de reproducción, pueden sufrir de interferencias en la comunicación. Para estas aves, el ruido excesivo producido por humanos, podría afectar las oportunidades de reproducción y contribuir a un declive en la diversidad y densidad de especies (Slabbekoorn y Peet 2003).
III. Consideraciones para el establecimiento de un corredor biológico y la conservación de las aves
La función de un corredor biológico es servir como facilitador de desplazamiento de las especies entre diferentes parches de hábitat. Sustentado en este propuesto se define hábitat como "un parche que provee sobrevivencia, natalidad y movimiento. Si el promedio de la sobrevivencia y la natalidad permite una población con un estable crecimiento que produce emigrantes, entonces es un parche fuente; de otra manera, es un sumidero dependiente de los inmigrantes para mantener sus poblaciones" (Pulliam 1988). Un corredor es definido como un elemento linear que provee sobrevivencia y movimiento, pero no necesariamente natalidad, entre otros hábitat; además debe caracterizarse por los siguientes parámetros (Rosenberg et al. 1995):
Para que el movimiento de un ave sea un éxito, deben presentarse dos situaciones:
Los corredores biológicos involucran dentro de sus "límites" y manejo, a comunidades, diversidad de usos del suelo y desarrollo económico (aeropuertos, caminos, agricultura, ganadería, transporte, comunicaciones, turismo, etc). Por ende, una activa producción de ruido podría estar presente dentro del corredor, implicando riesgos en el efectivo movimiento de las aves.
Bajo este enfoque se puede argumentar que, si se conocieran los niveles de ruido en el área predeterminada como corredor, eventualmente se podrían obtener datos de posibles rutas por donde el ave seleccionaría desplazarse. Si el sitio escogido por el animal presenta niveles bajos de ruido, la selectivivad podría ser más efectiva, se incrementaría la velocidad del desplazamiento y el costo de sobrevivencia sería menor.
IV. Primeras mediciones de ruido en la ruta 32 - carretera Braulio Carrillo, Costa Rica.
En el año 1976 se inició la construcción de la carretera Braulio Carrillo y el 28 de Marzo de 1987 se inauguró una nueva puerta abierta al turismo, comercio y desarrollo nacional. Previniendo los posibles impactos de esta ruta sobre áreas de gran importancia biológica, y gracias a presiones por parte de grupos conservacionistas, el 15 de abril de 1978 se decretó el área como Parque Nacional Braulio Carrillo (PNBC). La ruta 32 atraviesa éste parque por 24 Km y transitan por ella al menos 1.000.000 de vehículos al año solamente en sentido San José- Limón (CONAVI, datos peaje Zurquí 1996-2001).
Con el objetivo de determinar los niveles de ruido producidos por el tráfico en esta carretera, en octubre del 2002, se llevaron a cabo grabaciones del ruido en cintas de audio (Marantz PMD 222) en dos sectores del PNBC (Fig. 4): Sector Quebrada González (QG) – zona adyacente a la carretera (Limón, Pococí 100 09’N, 830 56’ W, 500 m) y sector Ceibo – sitio de control sin influencia de ruido (Heredia, La Virgen de Sarapiqui, 100 19’ N, 840 04’ W, 580 m).
En QG se trazó un transecto lineal en el sendero Las Palmas y se ubicó un punto de muestreo a cada 100 m a partir de los 3 m de la orilla de la calle, hasta llegar a los 600m dentro del bosque. El horario de colecta de datos fue entre las 06:00 y 07:00, durante 7 días consecutivos. Las grabaciones se realizaron por períodos de un minuto, hasta completar tres minutos diarios en cada distancia. Para todas las grabaciones se utilizó un micrófono direccional (Sennheiser ME 67) apuntando siempre hacia la fuente de ruido (carretera). En el sitio de control, se grabaron tres minutos diarios en un único punto ubicado dentro del bosque, durante 7 días consecutivos.
Variables mantenidas constantes durante todo el período de muestreo fueron el ruido emitido por la quebrada González y el río Peje en el sector Ceibo. Se evitaron ruidos provocados por transporte aéreo y factores climáticos (viento, lluvia, truenos, etc).
Por medio del programa Cool Edit 2000 (Syntrillium Software Corp) se obtuvieron los niveles máximos de ruido (dB) en cada minuto grabado. Para comprobar las diferencias entre los niveles resultantes, se aplicó un análisis de varianza (One way repeated measures ANOVA, α = 0.050), para lo cual fueron seleccionados los niveles más altos diarios en cada distancia. Para determinar los niveles de ruido que presentaron diferencias entre ellos, se ejecutó una prueba de comparaciones múltiples con el procedimiento de Tukey (All pairwise multiple comparison procedure, α = 0.050) por medio del programa SigmaStat 3.1.
Resultados
Niveles de ruido en área adyacente a la carretera – sector Quebrada González
Se analizaron un total de 147 minutos de grabación. El nivel promedio de ruido osciló entre los 96 dB en la orilla de la carretera y 61 dB a 600 m dentro del bosque (Fig. 5). Fundamentado en los datos anuales del CONAVI, se estimó un promedio de 296 vehículos durante el período de estudio. Indicando los siguientes porcentajes de acuerdo a sus características: livianos (69%), furgón (13%), camiones 2-3 ejes (12%), bus (5%), moto (1%).
Los niveles de ruido presentaron diferencias significativas entre los diferentes puntos de muestreo (ANOVA; n= 7; F=175.982; p=0.001). El nivel en la orilla de la carretera difiere significativamente de los niveles en las demás distancias (Tukey: p<0.001) (Fig. 6). Se encontró que los niveles de ruido entre los 100 y 300 m, no presentan ninguna diferencia significativa (Tukey: p=0.153), tampoco entre los 400 y 600 m (Tukey: p=0.267). Lo cual indica que luego de pasar los primeros 300 m dentro del bosque, los niveles de ruido tienden a descender aún más con la distancia a la carretera. Sin embargo, no se encontró ninguna diferencia significativa entre el nivel de ruido a los 300 m (66.88 dB) y el de 500 m (64.64 dB) (Tukey: p=0.595). Esta similaridad probablemente está influenciada por la ubicación de este punto de muestreo dentro de un amplio claro producto de la caída de un árbol, y la cercanía con la quebrada González. En este caso, la poca atenuación de la vegetación con respecto al sonido ambiental provocado por la corriente de la quebrada, posiblemente influyó en el incremento en los niveles de ruido grabados.
Un aspecto interesante notado durante el estudio, se relaciona con el comportamiento del tráfico y la topografía del sitio. El hecho de que el área se encuentre en una depresión (el cañon de la quebrada González), los vehículos se ven obligados a frenar o compresionar y volver a acelerar, incrementando así los niveles. Se observó además la formación de "cúmulos de ruido", los cuales se presentan por la interacción de una fila de vehículos que se va formando detrás de uno más lento (generalmente un furgón). Al no poder ser rebasado por las condiciones y señalización de la carretera, la fila formada causa concentraciones de ruido y altibajos por períodos largos y cortos de tiempo.
Nivel de ruido en sitio de control, sector Ceibo
Para el sector Ceibo, los datos analizados (21 minutos en total) indican que el PNBC sin influencia de tráfico vehicular, presenta un nivel promedio de sonido ambiente de 38 dB (Fig. 5 y 7).
Relacionando los resultados del sector Ceibo, con los adyacentes a la carretera, sugieren un incremento del ruido ambiental en QG de 58 dB (en la orilla de la carretera) y 23 dB (a 600 m dentro del bosque). Cuando un sonido se incrementa en 10 dB, se dice que duplica el sonido original (Minnesota Pollution Contro Agency). Basado en este parámetro, se puede indicar que el PNBC, sector Quebrada González, presenta un nivel de ruido doce veces más alto de lo que se debería esperar en un bosque similar.
Discusión
Los niveles de ruido producidos por el tráfico en la ruta 32 - sector Quebrada González, PNBC; coinciden con aquellos referidos en la literatura como causantes de diversos problemas en la fauna silvestre.
Actualmente la contaminación sónica se encuentra regulada en la legislación ambiental. En el artículo 8 de la Ley de Parques Nacionales No. 6084 del 24 de agosto de 1977 y en los diferentes reglamentos de uso público de las áreas protegidas se menciona: queda prohibido dentro del área protegida: "Mantener en alto volumen grabadoras, megáfonos o cualquier equipo o instrumento de sonido."
A nivel nacional, el manual de procedimientos para la actual revisión técnica vehicular (RTV), estipula que los valores límites del nivel sonoro, en ningún caso deben superar los 96 dB para autos, taxis y vehículos con peso menor a 3.5 toneladas; 98 dB para motos, microbuses, y vehículos con peso bruto de 3.5 a 8 toneladas; 100 dB para autobuses y vehículos con peso bruto mayor de 8 toneladas (La Gaceta #134, viernes 12 julio 2002). Aprobando de esta manera niveles de ruido perjudiciales en el ambiente.
Una completa y precisa identificación de un eventual impacto ambiental, debe reflejar cómo la fauna va a reaccionar físiológicamente y en comportamiento. Debido a la falta de información y lo reciente del descubrimiento de las implicaciones del ruido en la fauna silvestre, los estudios de impacto ambiental en Costa Rica raramente consideran los posibles efectos del ruido.
Con base en las mediciones preliminares en el PNBC y los estudios citados en los apartados anteriores, probablemente la comunicación acústica de las especies de este parque nacional, podrían estar sufriendo algún tipo de impacto debido al ruido producido por el tráfico vehicular. Esta hipótesis está abierta como una nueva área de estudio en bioacústica de aves en Costa Rica. Dichos estudios nos podrían revelar información importante para la toma de decisiones en cuanto a medidas de mitigación, políticas y proyectos de desarrollo. Todo en beneficio de la conservación de la biodiversidad y el derecho constitucional a un ambiente sano en nuestro país.
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Figura 1. Probables relaciones entre el tráfico y bajas densidades de aves. Traducido y adaptado de: Reijnen et al. (1997)
Figura 2. Niveles típicos de ruido. Fuente: Noise and its effect on people. Chapter Two. Disponible en: http://www.macnoise.com/part150/document/chapter_two/
Figura 3. Correlación entre la frequencia del canto de Parus major y el ruido ambiental en áreas urbanas. Dos tipos de cantos, uno con una baja frequencia mínima (Fmin) en área con baja influencia de ruido (izquierda) y otro con una alta frequencia mínima en área con una alta influencia de ruido (derecha), grabados en un momento con poco ruido. Centro, espectro típico de ruido urbano. Traducido y adaptado de: Slabbekoorn y Peet 2003.
Figura 4. Áreas de medición de niveles de ruido. Sector Quebrada González (sitio adyacente a la carretera Braulio Carrillo) y sector Ceibo (O, área de control sin influencia de ruido). Parque Nacional Braulio Carrillo, Costa Rica.
Figura 5. Nivel promedio de ruido producido por el tráfico (entre 06:00 y 07:00, durante 7 días consecutivos) en el sector Quebrada González (sendero Las Palmas). Parque Nacional Braulio Carrillo, octubre 2002. Los puntos blancos y el negro (control) representan el promedio de los niveles máximos (dB ± DE) alcanzados en cada día.
Figura 6. Comparaciones múltiples (Prueba de Tukey: p<0.050). Los puntos representan diferencias significativas entre los niveles de ruido producidos por el tráfico vehicular (entre 06:00 y 07:00, durante 7 días consecutivos). Sector Quebrada González (sendero Las Palmas). Parque Nacional Braulio Carrillo, octubre 2002.
Figura 7. Nivel promedio del sonido ambiente (entre 06:00 y 07:00, durante 7 días consecutivos) en el sector Ceibo, área de control sin influencia de ruido. Parque Nacional Braulio Carrillo, octubre 2002. Cada punto representa el promedio (dB ± DE) de los tres minutos grabados cada día.
