Los isótopos estables son átomos no radioactivos de un determinado elemento químico que puede tener distinto peso atómico al tener el mismo número de protones, pero con diferente número de neutrones.
Estos isótopos estables son buenos trazadores naturales de los procesos fisicoquímicos que ocurren en la naturaleza y son utilizados, entre otras cosas, para conocer las rutas migratorias de las aves como alternativa a los métodos de marcaje, como las anillas, collares, bandas alares o marcas nasales, que requieren el avistamiento o la recaptura de los individuos de la muestra. Uno de los isótopos más utilizados para este fin es el deuterio o hidrógeno pesado, isótopo resultante de la incorporación de un neutrón a la molécula de hidrógeno.
Los animales, las aves en este caso, se alimentan en sus lugares de invernada o de cría y asimilan las proporciones isotópicas del ambiente en el que viven en su organismo, conformándose una firma isotópica. La toma de muestras de algunos ejemplares para conocer su deuterio en pluma mediante análisis en laboratorio y su comparación con los mapas isotópicos de precipitación a escala global permiten conocer con exactitud la procedencia de estas aves migratorias.
Puedes descargarte los datos mensuales del isótopo del deuterio para el formato ESRI llamados “Arcgis Grids” en la web Waterisotopes.org, en concreto la capa relativa a la precipitación “Growing season precipitation, 20′ x 20′ resolution”.
Estos datos de Deuterio en Precipitación deben ser transformados a Deuterio en Pluma mediante la aplicación de una constate [-31.6+(0.93*δ2Hp)] utilizando las herramientas de calculadora raster de tu Sistema de Información Geográfica favorito.
A continuación, mediante el análisis espacial de los datos de Deuterio en Pluma tomados en campo y analizados posteriormente en el laboratorio, podemos conocer la probabilidad de origen de cada individuo.
Si tienes muchos datos, que suele ser lo habitual, puedes ayudarte de un pequeño script de Python para automatizar el proceso, listando todas las capas tipo raster de tu workspace (“ListDatasets”) y aplicándole la fórmula de cálculo; otra opción es utilizar de la misma manera el “Modelbuilder” o modelador de procesado de los distintos softwares GIS.
Estos datos finalmente son normalizados y agrupados para obtener la probabilidad de procedencia de la muestra, pudiendo realizar estudios separados por géneros y sexos. Esta probabilidad es continua en el espacio y con un marcado gradiente latitudinal, para filtrar estos datos y que se correspondan solo a las zonas de presencia de la especie objeto de estudio se puede utilizar la cartografía de zonas de cría o invernada de BirdLife International and NatureServe (2012): Bird species distribution maps of the world.
Si quieres saber más sobre los isótopos estables y su aplicación en la biología de las aves no te pierdas el artículo: Geographical origin of dabbling ducks wintering in Iberia: sex differences and implications for pair formation del grupo de investigación GIC de la Universidad de Extremadura, para el cual tuve la oportunidad de realizar estas técnicas de análisis geoespacial.
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