Avances en Bioacústica: Perspectivas Internacionales y el Potencial de las Nuevas Tecnologías en Colombia
Actualizado: 22 oct
La bioacústica es una disciplina científica que combina la biología y la acústica para estudiar la producción, transmisión y recepción de sonidos en los organismos vivos. Esta ciencia ha permitido avances significativos en la comprensión de la comunicación animal, la ecología y la conservación de especies. En este artículo, se presenta una visión detallada del estado actual de la bioacústica a nivel internacional y su desarrollo específico en Colombia, y cómo estos avances se pueden desarrollar con las nuevas tecnologías de medición y etiquetado de datos que AAC Centro de Acústica Aplicada recientemente ha perfeccionado.
Estado del Arte Internacional en Bioacústica
Historia y Desarrollo
La bioacústica se estableció como disciplina científica en el siglo XX, con investigaciones pioneras que exploraron cómo los animales producen y perciben sonidos. Inicialmente, los estudios se centraron en la comunicación de insectos y aves, pero con el avance de la tecnología, la investigación se ha expandido para incluir una amplia gama de especies y ecosistemas.
Aplicaciones y Avances Tecnológicos
Los avances en grabación de audio y análisis de señales han permitido estudios más precisos y detallados. La bioacústica se utiliza en diversas áreas, como:
Monitoreo de Biodiversidad: Utilizando grabaciones acústicas para identificar y censar especies en diferentes hábitats.
Conservación: Detectando la presencia de especies en peligro y evaluando el impacto del ruido antropogénico en la fauna.
Investigación del Comportamiento: Estudiando patrones de comunicación y comportamiento social en animales.
Un ejemplo destacado es el uso de la bioacústica en estudios marinos, donde se emplean hidrófonos para monitorear poblaciones de cetáceos y evaluar el impacto del tráfico marítimo en su comportamiento.
Desarrollo de la Bioacústica en Colombia
Contexto y Evolución
Colombia, reconocida por su alta biodiversidad, ha mostrado un interés creciente en la bioacústica como herramienta para el estudio y conservación de su fauna. Aunque la investigación en este campo es relativamente reciente en el país, ha experimentado un notable crecimiento en las últimas décadas.
Investigaciones y Publicaciones
Un análisis de estudios bioacústicos en Colombia (Martínez-Medina et al., 2021, Biota Colombiana) reveló un total de 321 publicaciones hasta 2020. Los grupos taxonómicos más investigados fueron:
Aves: 36.6% de las publicaciones.
Anfibios: 35%.
Mamíferos: 17%.
Insectos: 10%.
Reptiles: 1%.
Peces: 0.6%.
Estos datos indican una mayor atención hacia las aves y los anfibios, especialmente en la región Andina, que concentró el 63% de los estudios. Además, se observó un incremento significativo en las publicaciones a partir de 2010, reflejando el creciente interés y desarrollo en este campo.
Iniciativas y Redes de Investigación
La creación de la Red Ecoacústica Colombiana ha sido fundamental para promover la colaboración entre investigadores y fortalecer el estudio de la bioacústica en el país. Esta red interdisciplinaria se dedica a explorar la intersección entre la acústica y la ecología, ampliando el conocimiento sobre la relación entre el sonido y el entorno natural.
Eventos Académicos
El Segundo Congreso Colombiano de Bioacústica y Ecoacústica (2CCBE), realizado en Medellín del 18 al 22 de noviembre de 2024, destacó por integrar ciencia, arte y tecnología en el estudio de los paisajes sonoros y la biodiversidad. Este evento reunió a expertos nacionales e internacionales, con un crecimiento sostenido de la investigación bioacústica en el país.
Desafíos y Perspectivas Futuras
A pesar de los avances, la bioacústica en Colombia enfrenta desafíos, como la necesidad de ampliar los estudios a otros grupos taxonómicos menos investigados, como reptiles y peces. Además, es crucial fortalecer la formación de especialistas y promover la inversión en tecnología para el monitoreo acústico. La integración de técnicas avanzadas, como el aprendizaje automático para el análisis de grandes volúmenes de datos acústicos, representa una oportunidad para mejorar la eficiencia y precisión en la investigación y conservación de la biodiversidad.
Nuevas tecnologías de medición y etiquetado de datos desarrollados por AAC Centro de Acústica Aplicada Colombia
Los más recientes estudios realizados por AAC Centro de Acústica Aplicada, han validado con éxito el desarrollo de tecnologías de monitoreos de ruido de largos periodos de tiempo, basados en la grabación continua de audio para posteriormente, a través de procesamiento digital de grandes cantidades de datos y modelos de inteligencia artificial, identificar los niveles de ruido ambiental y los tipos de focos de ruido predominantes durante diferentes intervalos de tiempo.
Estos modelos de inteligencia artificial, se han entrenado en diferentes entornos sonoros, principalmente en ambientes urbanos para analizar el ruido ambiental. Sin embargo, el siguiente paso en dirección de la evaluación bioacústica, consistirá en entrenar los modelos de inteligencia artificial en entornos naturales para, según la aplicación que se busque, identificar diferentes especies a través de su canto, detectar la presencia de especies en peligro a través de la evaluación del impacto del ruido antropogénico y estudiar patrones de comunicación y comportamiento social en los animales. Aunque varios de estos frentes ya se han venido desarrollando en diferentes estudios en Colombia, el factor diferencial de nuestros estudios será que de manera paralela se obtendrán indicadores y estadísticos de evaluación del ruido ambiental, que se correlacionan con los diferentes tipos de focos identificados a través de grandes periodos temporales de medición.
A continuación se presentan algunos ejemplos de estas evaluaciones desarrolladas en entornos urbanos y totalmente aplicables en evaluaciones bioacústicas:
Conclusiones
La bioacústica, como disciplina científica, ha demostrado ser esencial para el entendimiento de la relación entre los sonidos y los seres vivos, y es clave para la conservación y el monitoreo de la biodiversidad. A nivel internacional, los avances en las tecnologías de grabación y análisis acústico han permitido realizar estudios más detallados y precisos sobre la comunicación animal, el impacto del ruido antropogénico y los comportamientos de diferentes especies. Sin embargo, a medida que la tecnología avanza, también lo hace la necesidad de contar con herramientas especializadas y conocimientos precisos para interpretar los grandes volúmenes de datos acústicos generados.
En este contexto, AAC Centro de Acústica Aplicada Colombia trabaja en el desarrollo y aplicación de tecnologías innovadoras para el monitoreo acústico. Gracias a sus avanzadas soluciones en medición y etiquetado de datos, ha logrado perfeccionar el proceso de grabación continua de audio, combinado con el análisis digital de grandes cantidades de datos, para identificar y evaluar los niveles de ruido ambiental y sus focos predominantes. Estos avances no solo mejoran la precisión en el estudio del ruido ambiental, sino que abren nuevas puertas para la investigación bioacústica, especialmente en la identificación de especies a través de su canto y en la evaluación de los efectos del ruido antropogénico sobre la fauna.
AAC Centro de Acústica Aplicada se ha destacado por su capacidad para aplicar inteligencia artificial en entornos urbanos, y está en proceso de adaptar estos modelos a entornos naturales para ofrecer un análisis más robusto de la biodiversidad y la ecología acústica. Estos avances, junto con la correlación entre los indicadores de ruido ambiental y los tipos de focos de ruido, son un factor diferencial que fortalece la capacidad de los estudios realizados, permitiendo una evaluación más completa y detallada de los impactos del entorno sonoro en la fauna.
En Colombia, donde la biodiversidad es uno de los tesoros naturales más importantes, la capacidad de AAC Centro de Acústica Aplicada para integrar tecnologías de vanguardia en la bioacústica lo convierte en el socio ideal para cualquier investigación o proyecto de conservación que requiera precisión y detalle en el análisis acústico. Con su experiencia, la empresa está bien posicionada para continuar avanzando en la identificación de especies en peligro, el monitoreo de hábitats sensibles y el estudio de patrones de comportamiento animal, contribuyendo así a los esfuerzos de conservación de manera significativa.
En resumen, AAC Centro de Acústica Aplicada Colombia incorpora los avances tecnológicos en el campo de la bioacústica y cuenta con capacidad técnica para llevar a cabo estudios científicos que profundicen en la comprensión de la biodiversidad y fortalezcan las estrategias de conservación. Con su expertise y herramientas de última generación, esta empresa aporta experiencia técnica al desarrollo de la bioacústica en Colombia.
Preguntas frecuentes sobre bioacústica
¿Qué es la bioacústica?
La bioacústica es la disciplina que une la biología y la acústica para estudiar cómo los seres vivos producen, transmiten y reciben sonidos. Analiza cantos, llamadas y otras señales de aves, anfibios, mamíferos, insectos y peces para entender su comunicación y su comportamiento, y permite saber qué especies están presentes en un lugar y en qué momento.
¿Para qué sirve la bioacústica?
La bioacústica sirve para monitorear la biodiversidad sin intervenir a los animales. Con grabaciones se pueden inventariar especies, incluso las difíciles de observar, detectar especies amenazadas, estudiar patrones de comunicación y evaluar cómo el ruido humano o la degradación del hábitat afectan a la fauna. En el mar, por ejemplo, se usan hidrófonos para seguir poblaciones de cetáceos.
¿Qué es el monitoreo acústico pasivo?
El monitoreo acústico pasivo consiste en instalar grabadoras autónomas que registran el paisaje sonoro durante días, semanas o meses, sin emitir sonido ni perturbar a la fauna. Las grabaciones se analizan para identificar especies o para calcular índices acústicos que resumen la actividad sonora del ecosistema. En Bogotá, la Secretaría Distrital de Ambiente y el Instituto Humboldt instalaron 35 grabadoras en humedales y en un parque ecológico de montaña.
¿Cómo ayuda la inteligencia artificial en la bioacústica?
La inteligencia artificial permite procesar los grandes volúmenes de audio que generan los monitoreos largos, algo inviable a mano. Los modelos de aprendizaje automático reconocen automáticamente cantos o llamadas de especies y separan los sonidos biológicos del ruido de origen humano, como el tráfico o la maquinaria. Así se ahorra tiempo de análisis y se pueden comparar sitios y periodos de forma sistemática.
¿Cómo se ha desarrollado la bioacústica en Colombia?
La bioacústica en Colombia ha crecido de forma notable desde 2010. Una revisión publicada en la revista Biota Colombiana en 2021 reunió 321 estudios, centrados sobre todo en aves y anfibios, y el 63 % de ellos se hizo en la región Andina. El país cuenta con la Red Ecoacústica Colombiana y con la Colección de Sonidos Ambientales del Instituto Humboldt.
¿Cómo puede apoyar AAC un estudio de ruido y fauna?
AAC realiza monitoreos de ruido de larga duración con grabación continua de audio y usa modelos de inteligencia artificial para identificar los niveles y las fuentes de ruido predominantes. Estos datos permiten relacionar el ruido de origen humano con el entorno sonoro de un área natural o de un proyecto, como complemento al trabajo de biólogos y autoridades ambientales.
Referencias
Becker, F. K., Shabangu, F. W., Gridley, T., Wittmer, H. U., & Marsland, S. (2022). Sounding out a continent: Seven decades of bioacoustics research in Africa. Bioacoustics, 31(6), 646-667. Recuperado de https://seasearch.co.za/wp-content/uploads/2022/06/Becker-et-al.-2021-Sounding-out-a-continent-seven-decades-of-bioacoustics-research-in-Africa.pdf
Martínez-Medina, D., Acevedo-Charry, O., Medellín-Becerra, S., Rodríguez-Fuentes, J., López-Casas, S., Muñoz-Duque, S., Rivera-Correa, M., López-Aguirre, Y., Vargas-Salinas, F., Laverde-R., O., & Rodríguez-Posada, M. E. (2021). Estado, desarrollo y tendencias de los estudios en acústica de la fauna en Colombia. Biota Colombiana, 22(1), 7-25. Recuperado de https://www.scielo.org.co/scielo.php?pid=S0124-53762021000100007&script=sci_arttext
Mutanu, L., Gohil, J., Gupta, K., Wagio, P., & Kotonya, G. (2022). A review of automated bioacoustics and general acoustics classification research. Sensors, 22(21), 8361. MDPI. Recuperado de https://www.mdpi.com/1424-8220/22/21/8361
Red Ecoacústica Colombiana. (2024). Sobre la Red Ecoacústica Colombiana. Recuperado de https://redecoacustica.org/
Red Ecoacústica Colombiana. (2024). 2CCBE - Segundo Congreso Colombiano de Bioacústica y Ecoacústica. Recuperado de https://redecoacustica.org/congreso/2ccbe/
Instituto Humboldt. (2023). Los sonidos de la fauna: una herramienta poderosa para monitorear la biodiversidad. Recuperado de https://www.humboldt.org.co/noticias/los-sonidos-de-la-fauna-una-herramienta-poderosa-para-monitorear-la-biodiversidad
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