Rastreamento de Migração de Aves

Prévia do material em texto

1/5
Como resolver um problema como a migração?
Catherine Dale, editora do Blog da Borealis e Gerente do Programa de Novas Comunicadores de Ciência
Eu posso sentir a rápida pulsação do coração do pássaro azul contra a minha palma da mão enquanto eu
cuidadosamente manobro o pé na posição sobre um pequeno saco Ziploc. Eu pego minha tesoura nas unhas
e respiro fundo para estabilizá-la. Eu só vou ter uma chance de garantir que o corte de garras minúsculas caia
no saco. Se isso não acontecer, não terei chance de encontrá-lo ... e nenhuma maneira de descobrir onde
esse pássaro passou o inverno.
Uma pedicure ornitológica: O autor leva um
recorte de garra de um pássaro azul
ocidental para análise de isótopos estáveis.
Crédito da foto: Catherine Dale
A biologia de campo geralmente requer habilidades incomuns. Passei a última década me tornando um
pedicurista experiente em aves, porque analisar a composição química de tecidos como garras e penas é um
método que os cientistas usam para determinar os movimentos dos animais migratórios.
Infelizmente, este método sofre da mesma desvantagem que muitos outros: uma falta de precisão. Como
resultado, muitos aspectos da migração de aves permanecem um mistério. Mas nesta primavera,
pesquisadores do Instituto Max Planck de Comportamento Animal na Alemanha estão entrando na fase final
de testes de um novo sistema de rastreamento espacial, que eles esperam revolucionar nossa compreensão
do movimento animal.
O puzzle da migração
Para os canadenses em todo o país, o retorno de nossas aves migratórias marca o início da primavera. A cada
ano, 2,6 bilhões de aves atravessam a fronteira Canadá-EUA, indo para o norte para seus locais de
reprodução.
Dois mil anos atrás, Aristóteles acreditava que o reaparecimento da primavera das andorinhas significava que
elas estavam emergindo de sua hibernação de inverno no fundo das lagoas. Embora agora entendamos mais
sobre a migração de animais, muitas questões permanecem – em grande parte porque é muito difícil rastrear
animais individuais à medida que viajam grandes distâncias ao redor do mundo.
https://blog.scienceborealis.ca/wp-content/uploads/sites/2/2019/10/Photo-1.jpg
https://www.ab.mpg.de/
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/09/180917135942.htm
2/5
Por muitos anos, a única abordagem foi marcar animais com bandas ou tags na esperança de re-avitá-los em
outro lugar. Mas o grande número de animais que migram faz com que ver um indivíduo marcado novamente
seja extremamente improvável.
Um bando de aves costeiras
leva ao ar na área de aves
importante do lago de
carvalho / Plum Lake, um
local de parada de migração
em Manitoba. O rebanho de
espécies mistas inclui as
fenalgas de Wilson, pároas
de pescoço vermelho,
ceixeiros de palafitas,
celinhas peitorais, dunlin,
colisões de corda branca e
meloiros semipalmados.
Crédito da foto: Christian
Artuso
Juntando as peças
Na década de 1990, a pesquisa de migração deu um salto para a frente quando os cientistas perceberam que
a composição química do tecido animal refletia o lugar onde foi cultivado. Ao analisar a proporção de vários
isótopos em tecido (denominado análise de isótopos estáveis), os pesquisadores podem reconstruir
aproximadamente a história geográfica de um animal ... e é por isso que eu me encontrei dando pedicures de
aves azuis.
Os cientistas agora podem rastrear animais em movimento diretamente, encaixando-os com etiquetas que
registram a localização. Essas tags podem ser divididas em duas categorias amplas. Tags de arquivamento,
como geolocalizadores, registram e armazenam informações de movimento. Para descobrir onde um animal
marcado esteve, os pesquisadores devem recapturar-lo e recuperar a etiqueta.
Recapturar animais migratórios muitas vezes se mostra difícil, especialmente porque muitos não retornam da
migração. Portanto, quando possível, os pesquisadores preferem usar tags que transmitem remotamente
dados para um receptor, eliminando a necessidade de recuperá-los.
Mas a transmissão de etiquetas enfrenta uma restrição fundamental: a transmissão toma o poder, e quanto
mais poder uma tag requer, maior ela precisa ser. As tags devem pesar menos de 5% do peso corporal de um
animal para evitar afetar seu comportamento ou sobrevivência. Considerando que muitas aves migratórias
pesam menos de 10 gramas, fazer etiquetas pequenas o suficiente para que elas carreguem é um enorme
desafio.
https://blog.scienceborealis.ca/wp-content/uploads/sites/2/2019/10/Photo-5.jpg
http://www.migratoryconnectivityproject.org/stable-isotopes/
https://nationalzoo.si.edu/migratory-birds/what-are-light-level-geolocators
3/5
A quantidade de energia necessária para transmitir dados depende em grande parte de onde os receptores
estão. Tags para sistemas de rastreamento terrestres – com receptores localizados na superfície da Terra –
podem ser muito pequenas. Por exemplo, as nanotags usadas pelo Sistema de Rastreamento da Vida
Selvagem Motus variam de 0,2 a 2,6 gramas e podem até ser transportadas por alguns insetos grandes. No
entanto, o alcance sobre o qual os sistemas terrestres podem rastrear indivíduos é limitado. Os animais que
transportam etiquetas de motus só podem ser detectados a aproximadamente 15 km de um receptor.
Um lixamento carrega uma nanotag de
Motus. A antena longa da tag é facilmente
visível. Crédito da imagem: Jessica Howell
Por outro lado, as etiquetas de satélite enviam dados para os receptores em órbita de satélites. Eles podem
rastrear o movimento em uma escala muito maior do que os sistemas terrestres e têm sido usados há anos em
grandes animais, como aves marinhas e caribu. Mas a maioria das etiquetas de satélite é muito pesada para
pequenas aves migratórias.
A Iniciativa Icarus
Em 2007, Martin Wikelski, diretor do Instituto Max Planck de Comportamento Animal na Alemanha, propôs um
novo sistema espacial para rastrear animais em todo o mundo.
Levou mais de 10 anos, e a cooperação da Agência Espacial Russa (Roskosmos) e do Centro Aeroespacial
Alemão (DLR), para que o sistema se tornasse realidade. Em março de 2020, a Cooperação Internacional
para Pesquisa Animal Usando Espaço (Icarus) entrou em sua fase final de testes. As primeiras tags Icarus
estão esperando para serem enviadas para os pesquisadores, e o sistema estará disponível para a
comunidade científica neste outono.
“Queríamos construir [um sistema de rastreamento] especificamente para a vida selvagem”, diz Wikelski sobre
Icarus. “É construído pela comunidade, para a comunidade.”
As tags Icarus transmitem seus dados para
a Estação Espacial Internacional, retratada
aqui em 2009, após uma visita do ônibus
https://motus.org/
https://motus.org/
https://blog.scienceborealis.ca/wp-content/uploads/sites/2/2019/10/Photo-2.jpg
https://www.nature.com/scitable/knowledge/library/satellite-telemetry-and-its-impact-on-the-94842487
https://jeb.biologists.org/content/210/2/181
http://en.roscosmos.ru/
https://www.dlr.de/dlr/en/desktopdefault.aspx/tabid-10002/
https://blog.scienceborealis.ca/wp-content/uploads/sites/2/2019/10/Photo-3.jpg
4/5
espacial Discovery para adicionar painéis
solares adicionais. Crédito da foto: STS-119
Shuttle Crew e NASA
O Icarus aborda o trade-off entre o tamanho da tag e a distância de transmissão em parte pelo simples
expediente de mover o receptor mais perto. As etiquetas de satélite convencionais transmitem seus dados
para os satélites Argos, que orbitam os pólos a uma altitude de 850 quilômetros. As tags Icarus transmitirão
seus dados para um receptor na Estação Espacial Internacional (ISS), orbitando a uma altitude média de 400
quilômetros.
Os dados coletados pela Icarus serão armazenados no Movebank, um banco de dados on-line gratuito
acessível pelo público. O sistema também incorporará uma iniciativa de ciência cidadã: Animal Tracker.
Enquanto as tags Icarus dizem aos cientistas onde um animal está, os cientistas cidadãos podem fornecer
informações sobre o que ele está fazendo lá. Usando o aplicativo Animal Tracker, as pessoas podem seguir
animais marcados on-line,e qualquer pessoa que avista esses animais na natureza pode enviar suas
observações para o banco de dados.
Claro, como qualquer sistema de rastreamento, Icarus terá algumas limitações, pelo menos inicialmente. As
primeiras tags pesarão cinco gramas, o que – embora menor do que muitas etiquetas de satélite – ainda é
muito pesado para a maioria das aves migratórias. No entanto, o design de uma nova geração de etiquetas
pesando apenas um grama já está em andamento.
A cobertura de satélite também será um problema. O receptor na ISS será capaz de captar sinais da maior
parte da superfície da Terra, mas regiões de alta latitude no norte e no sul não serão cobertas. Eventualmente,
o objetivo da Wikelski é implantar satélites dedicados Icarus estrategicamente para cobrir todo o mundo.
https://www.movebank.org/
https://www.icarus.mpg.de/29143/animal-tracker-app
https://blog.scienceborealis.ca/wp-content/uploads/sites/2/2020/04/Photo-4.jpg
5/5
Ausar uma coruja serrada. O laboratório de Kevin Fraser espera usar tags Icarus para rastrear essas pequenas
corujas durante a migração. Crédito da foto: Kevin Fraser.
Mesmo com essas limitações, os cientistas estão ansiosos para começar a aproveitar o poder de Icarus para
enfrentar alguns dos mistérios não resolvidos da migração. - Dr. Dr. (em inglês). Kevin Fraser, professor
assistente do Departamento de Ciências Biológicas da Universidade de Manitoba, aguarda ansiosamente seu
primeiro carregamento de tags. Ele e seus alunos de pós-graduação planejam colocá-los em corujas de serra
– e eles estão mais interessados nos pássaros que não voltam na primavera.
A pesquisa anterior de Fraser dependeu em grande parte de tags de arquivo, o que significa que as aves
marcadas devem ser recapturadas para determinar para onde foram. Indivíduos que não retornam aos locais
de estudo para se reproduzir – aqueles que morrem ao longo do caminho, ou as aves jovens que se
dispersam para se reproduzir em outros lugares – são dados perdidos.
“A maior parte do que sabemos sobre migração, sabemos de aves que migraram com sucesso”, diz Fraser.
“Sabemos muito menos sobre onde a sobrevivência pode ser limitada, ou o que os jovens estão fazendo. Mas
[com Icarus], pela primeira vez, seremos capazes de rastrear 100 gramas de aves (as menores até agora)
quase em tempo real, sem o viés de se concentrar apenas em sobreviventes e adultos.
Resolvendo o quebra-cabeça
Com a fatia de garra guardada com segurança em um saco para análise posterior, estou pronto para liberar
meu pássaro azul cativo. Eu posiciono seus pés sobre minha mão vazia e solto meu porão. Por um momento,
ele se empoleira na minha palma, aparentemente inconsciente de sua liberdade ... então, em uma esvoaçante
de asas, ele se foi.
Das 450 espécies de aves encontradas no Canadá, 78% passam pelo menos parte do ano fora de nossas
fronteiras. Neste outono, quatro bilhões de aves atravessarão nossa fronteira sul para passar o inverno em
climas mais quentes. Mais de um bilhão deles não retornarão, sucumbindo aos perigos da viagem ou aos
perigos de seus locais de invernação.
Icarus nos oferece uma janela única para o mundo das aves migratórias e uma chance de melhorar suas
chances. Se soubermos para onde eles vão e como eles chegarem lá, podemos começar a entender os
perigos que eles enfrentam – e talvez desenvolver soluções.
? 30 ?
http://www.abclab.ca/
https://www.sci.umanitoba.ca/biological-sciences/
http://umanitoba.ca/
http://publications.gc.ca/collections/collection_2012/ec/CW66-312-2012-eng.pdf
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/09/180917135942.htm