Earth Solidario

Desde 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 con los que poder concienciar al público general, en una búsqueda de herramientas a las que puedan acceder fácilmente tanto los científicos experimentados como los recién llegados y que sean lo suficientemente potentes como para permitir mostrar datos biológicos y hacer seguimiento de estos. Nuestra investigación se centra en la ecología de las poblaciones de pinos longevos de la cordillera Montañas Blancas de California. Hemos descubierto que Google Earth es una herramienta importante tanto para acelerar el proceso diario de nuestro trabajo de campo como para concienciar a la opinión pública acerca de nuestros proyectos. Desde el 2004, Google Earth ha facilitado mucho a nuestro equipo la tarea de compartir datos espaciales para ver con gran rapidez los datos superpuestos sobre imágenes aéreas, y nos ha permitido descubrir patrones ecológicos clave en los bosques de pinos longevos.

La cordillera Montañas Blancas del este de California recibe menos atención y menos visitantes que la cordillera vecina High Sierra, aunque ambas son igualmente espectaculares, con picos nevados de más de 4250 m de altura. Apenas unas pocas carreteras sin asfaltar cruzan este terreno sorprendentemente agreste, donde las ondulantes colinas cubiertas de artemisas y pobladas de abundantes flores salvajes forman valles que dan sustento a manadas de borregos cimarrones. Este entorno alberga los árboles más viejos de la Tierra, los pinos longevos (Pinus longaeva), y es donde se encuentra la estación de investigación a mayor altura de Estados Unidos, la University of California's White Mountain Research Station (Estación de investigación de las Montañas Blancas de la Universidad de California).

En 1953, el biólogo Edmund Schulman descubrió varios árboles de más de 4500 años de antigüedad en el área de "Methuselah Grove" (Arboleda de Matusalén), si bien probablemente haya árboles más antiguos por descubrir en la cordillera. Para muchos científicos, la cualidad más interesante de los pinos longevos no es su extrema antigüedad, sino la durabilidad de su madera una vez muertos. Su lento crecimiento en una cordillera montañosa seca y de gran altura hace que la madera de este pino sea extremadamente densa y que quede llena 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 University of Arizona's Laboratory of Tree-Ring Research (Laboratorio de investigación de dendrocronología de la Universidad de Arizona) y de otros equipos han usado los anillos de crecimiento de los pinos longevos como registro histórico y herramienta para estudiar cambios climáticos, tanto presentes como pasados. En el 2004, empezamos un proyecto en el UC Santa Cruz Department of Ecology and Evolutionary Biology (Departamento de ecología y biología evolutiva de Santa Cruz, en la Universidad de California) para entender mejor la ecología de la población de pinos longevos. El objetivo de este proyecto es examinar cómo han crecido o se han reducido en los últimos milenios algunos bosques de pinos longevos ancestrales y cómo podrían reaccionar estas poblaciones a un clima cambiante. Para ello, estamos estudiando distintas arboledas de pinos longevos en la cordillera de las Montañas Blancas, con ejemplares viejos y jóvenes, y analizando diferentes aspectos de la producción de piñas y del desarrollo de la madera.

Uno de los mayores retos al llevar a cabo investigaciones de campo científicas en un entorno de montaña agreste es localizar los sitios de interés, descubrir cómo llegar hasta ellos y comunicar tal información a un equipo de personas. Antes de que se actualizaran las imágenes disponibles en Google Earth de las Montañas Blancas, obtener imágenes aéreas que mostrasen con claridad pinos longevos concretos en una zona amplia resultaba difícil y caro. Sin embargo, gracias a las imágenes actualizadas de Google Earth, se puede distinguir cada árbol, se pueden identificar claramente los principales tipos de rocas y resulta fácil determinar si los ejemplares se encuentran en arboledas densas o poco densas.

Cómo lo hicieron

Google Earth se ha convertido en una herramienta de valor incalculable en varios niveles de nuestra investigación. En primera instancia, la utilizamos para ver la cordillera en la que habitan estos árboles y para examinar las características de los diferentes enclaves antes de acudir sobre el terreno. Con la función de polígono de Google Earth, dibujamos límites alrededor de grupos de árboles que eran claramente grandes pinos longevo o flexilis, en lugar de los pinos piñoneros más pequeños o los arbustos del género cercocarpus (que se ven en el vídeo de ejemplo). Que nosotros sepamos, este es el primer mapa completo que se ha trazado de los enclaves de pinos longevos de las Montañas Blancas. Inmediatamente surgieron ciertos patrones globales, como densidades más altas de árboles en las pendientes norte y enclaves de grupos poco habituales que se encontraban en sustratos graníticos o de cuarcitas, en lugar de otros sustratos preferentes, como los de dolomita. Estos mapas preliminares nos han ayudado a identificar enclaves prometedores a un día de ruta desde la carretera más cercana.

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 concretos. Cualquier miembro de nuestro equipo o de la estación de investigación puede acceder a este archivo KML. 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 datos asociados a cada árbol (edad, número de piñas, etc.). Después, con una secuencia de comandos PHP creamos un archivo KML con marcadores en la ubicación de cada árbol; el cuadro correspondiente a cada marcador incluye una fotografía y los datos asociados al árbol en cuestión.

Antes de salir por la mañana hacia el lugar que queremos investigar, podemos utilizar este archivo KML maestro para imprimir un mapa de puntos de estudio equivalentes a un día de trabajo de varias personas, y subir al mismo tiempo las coordenadas de un transecto diferente a los dispositivos GPS de un equipo distinto. Por la tarde, los nuevos datos recogidos se pueden descargar e introducir en el archivo KML para planificar la próxima jornada de trabajo.

Trazado de transectos

Un aspecto desconcertante en el estudio de la biología del pino longevo es que hay muy pocos ejemplares jóvenes en los pinares con árboles antiguos y muertos. Las semillas de los pinos longevos pueden germinar y sobrevivir aproximadamente solo uno de cada 50 años, y puede que únicamente suceda en algunas zonas. Por ello, parte de nuestro proyecto conlleva completar "transectos a pie" por bosques de pinos longevos a varias alturas, en diferentes laderas y distintos 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 longevos.

En esta parte de nuestro proyecto, primero utilizamos Google Earth para identificar posibles áreas prometedoras. En el vídeo, se muestra un ejemplo de transecto a una altura comprendida entre 3170 y 3260 metros, cruzando dolomitas y tipos de roca granítica; se trazaron otros transectos a diferentes alturas, en otras laderas y con otros tipos de roca. Medimos esta ruta para que tuviera una longitud aproximada de 1,6 km en Google Earth, 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 pudieran localizar la zona diferentes miembros del equipo. Después, guardamos el archivo KML y usamos MacGPS Pro para exportar la ruta a varios dispositivos GPS de la marca Garmin. Sobre el terreno, pudimos seguir esta ruta a grandes rasgos en las unidades GPS mientras buscábamos y medíamos todos los árboles pequeños dentro de un radio de 20 metros de distancia con respecto a la línea central. Al recoger 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 en Google Earth la ruta real recorrida y utilizamos nuestra secuencia de comandos PHP para enlazar las marcas de posición con fotografías y datos. Como resultado, podemos hacer clic en cualquiera de las marcas de posición y obtener una imagen del árbol y ver los datos asociado; por ejemplo, la edad estimada, la altura, el diámetro en la base y el estado reproductivo. Así pues, si queremos volver a un árbol concreto de dicho transecto, cualquier persona del equipo puede hacer clic en el punto, obtener una imagen del árbol y volver a esa ubicación.

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 al menos 50 metros de distancia de otros pinos longevos, en comparación con los que se encuentran en arboledas densas. 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.

Monitorización de árboles concretos en una arboleda

Una parte fundamental de nuestro proyecto es estudiar el envejecimiento de un conjunto de varios cientos de árboles vivos y muertos de una arboleda. 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. A medida que seguimos estudiando cada zona, el número de puntos aumenta a diario. 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 su punto para obtener una imagen del árbol, subir el punto a nuestro GPS y volver al sitio donde se encuentra.

Creación de un archivo KML

Creamos un KML con distintos tipos de información para otros investigadores, educadores y para el público general. La primera sección, a la que pusimos la etiqueta "For Travelers" tiene marcadores de sitios clave para viajeros, como el campamento o el centro de visitantes. La segunda sección, "Learn About the Bristlecone Pine", presenta una visita guiada al ecosistema de pinos longevos. En esta sección, las personas interesadas pueden aprender cómo se descubrieron los pinos longevos, descubrir qué es la ciencia de la dendrocronología, examinar las diferencias entre distintas arboledas de pinos longevos 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 datos relacionados con la historia natural de determinadas especies. La tercera sección, "A Week of Field Research", detalla el trabajo de campo de nuestro equipo durante una semana y demuestra cómo Google Earth resulta fundamental en el día a día de nuestras operaciones sobre el terreno. Incluimos capas con enlaces a muchas imágenes de nuestros árboles, mostramos un ejemplo de transecto por la vegetación y perfilamos la distribución de los pinos longevos en California, Nevada y Utah. Finalmente, en la última sección sobre White Mountain Research Station (Estación de investigación de las Montañas Blancas), los usuarios pueden explorar las diferentes subestaciones y encontrar enlaces a algunos de los muchos proyectos que se llevan a cabo en ellas.

Google 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. Estas son algunas de las cosas que hemos aprendido:

• Se deben usar muchos niveles diferentes de carpetas para organizar los datos. Si tienes que mantener al día cientos de puntos, rutas y polígonos, esto te ayudará a tenerlo todo organizado y mantendrá la barra de desplazamiento de la ventana de visualización corta cuando vayas desplegando carpetas.

• Es recomendable importar iconos personalizados para marcar los puntos cercanos entre sí si los iconos estándar de Google Earth son demasiado grandes y aparecen demasiado juntos.

• Google Earth Pro tiene funciones estupendas, como la posibilidad de dibujar polígonos e importar archivos de formas, pero otras versiones pueden hacer también muchas de las cosas descritas arriba.

• Se deben tener en cuenta otros programas de terceros para importar y exportar archivos KML. MacGPS Pro y KMLer son programas sencillos y baratos que nos han ayudado a gestionar los datos, pero hay muchos otros.

• A la hora de describir ubicaciones de campo, no hay que tener miedo de marcar un par de puntos, guardarlos como archivo KML y enviar el archivo por correo electrónico a colegas.

En resumen, si es la primera vez que usas programas informáticos de creación de mapas, no encontrarás un método más sencillo para gestionar y compartir tus datos espaciales. A aquellas personas que estén familiarizados con las plataformas GIS tradicionales también les recomiendo probar Google Earth para acelerar la visualización de los datos y compartirlos.

Echa un vistazo al vídeo de demostración en el que el equipo de investigación explica cómo usó Google Earth para documentar los transectos.

Impacto

Google Earth ha sido una herramienta que hemos utilizado a diario y ha sido extremadamente valiosa para nuestra investigación. Su ventaja es que la pueden utilizar con facilidad varios usuarios, incluidos voluntarios y estudiantes universitarios. Además, los archivos KML permiten a los equipos intercambiar datos fácilmente entre Mac y ordenadores con otros sistemas operativos. También proporciona la flexibilidad de imprimir rápidamente mapas o fotografías, o de enviar o recibir en varios dispositivos GPS los siempre crecientes conjuntos de puntos de ruta.

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Con el Bristlecone Pine Research KML (Archivo KML de la investigación del pino longevo), cualquiera puede explorar las Montañas Blancas y observar estos árboles únicos.

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