Un estudio realizado por la Facultad de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente Martin-Gatton de la Universidad de Kentucky; Universidad Bucknell; Universidad Estatal de Pensilvania; y el USDA ha arrojado luz sobre la precaria situación que enfrentan las poblaciones de luciérnagas en toda América del Norte. Los resultados del estudio identificaron múltiples factores que afectan su número, ofreciendo una inmersión profunda en cómo los cambiantes factores ambientales y humanos influyen en estos insectos icónicos.
El estudio, publicado en Science of the Total Environment , "Iluminando patrones de abundancia de luciérnagas utilizando datos de ciencia ciudadana y modelos de aprendizaje automático", identificó los factores probablemente responsables de la preocupante disminución de las poblaciones de luciérnagas en toda América del Norte.
Para estudiar estos cambios demográficos, la investigación utilizó una combinación de encuestas de campo realizadas por científicos ciudadanos y técnicas avanzadas de aprendizaje automático para analizar más de 24.000 encuestas de la iniciativa de ciencia ciudadana Firefly Watch.
Esta investigación marca el primer intento integral de aplicar un enfoque basado en datos para comprender la dinámica de la población de luciérnagas a escala continental. Los hallazgos clave de este nuevo estudio indican que las luciérnagas, que forman parte del orden de los escarabajos, son sensibles a diversos factores ambientales, desde condiciones climáticas a corto plazo hasta tendencias climáticas más prolongadas, incluido el número de días con grados crecientes relacionados con la acumulación de temperatura.
"Los cambios sutiles en los patrones climáticos, especialmente relacionados con la temperatura, están impactando significativamente los ciclos de reproducción de las luciérnagas y la calidad del hábitat", afirmó Darin McNeil, investigador principal del estudio y profesor asistente de ecología y gestión de la vida silvestre.
Christina Grozinger, profesora de entomología de Publius Vergilius Maro en la Universidad Penn State, dijo que si bien los científicos sabían previamente que la urbanización, la intensificación agrícola y el cambio climático pueden afectar la biodiversidad, se sabía menos sobre cómo interactúan estos factores complejos y qué pueden hacer las personas en sus propios patios traseros. pueblos y ciudades para apoyar la biodiversidad.
"En este estudio, integramos conjuntos de datos a gran escala sobre abundancia de especies, uso de la tierra, tipo de suelo, tiempo y clima utilizando modelos de aprendizaje automático para modelar y predecir con precisión los patrones de abundancia de luciérnagas a escala local en todo el este de Estados Unidos", dijo Grozinger. /P>
"Fuimos muy afortunados de contar con un conjunto de datos de ciencia ciudadana de varios años que abarcó más de 24.000 observaciones".
El estudio subraya la sensibilidad de las luciérnagas a variables climáticas como la temperatura y la precipitación. Las luciérnagas prosperan en condiciones templadas, con veranos húmedos y cálidos que crean el ambiente ideal para la reproducción e inviernos fríos que favorecen la supervivencia de etapas inmaduras como huevos, larvas y pupas.
Sin embargo, a medida que aumentan las temperaturas globales, estas condiciones se vuelven menos predecibles y, a menudo, menos hospitalarias. Los cambios en los patrones de precipitación, otro factor crítico para la supervivencia de las luciérnagas, han provocado condiciones demasiado secas que reducen la supervivencia de las larvas o condiciones excesivamente húmedas que pueden inundar las zonas de reproducción y alterar los ciclos de vida.
"Las luces artificiales durante la noche podrían alterar las poblaciones de luciérnagas, posiblemente afectando tanto a las etapas adultas como a las larvas", dijo McNeil. "Las larvas de luciérnaga, que viven en el suelo, son particularmente vulnerables a los cambios en la exposición a la luz y la luz artificial podría alterar sus ciclos de desarrollo y tasas de supervivencia.
"Las larvas de luciérnaga, que son depredadoras, también requieren condiciones de suelo húmedo porque la humedad sustenta a los invertebrados de cuerpo blando como caracoles y babosas que las larvas de luciérnaga utilizan como presas".
El crecimiento urbano, como el establecimiento de superficies impermeables como aceras, edificios y carreteras, plantea una amenaza significativa para las poblaciones de luciérnagas al invadir hábitats naturales y disminuir las áreas de reproducción disponibles. La contaminación lumínica procedente de las farolas y los carteles comerciales es especialmente perjudicial, ya que interfiere con la comunicación bioluminiscente de las luciérnagas, esencial para el apareamiento.
El estudio indica que las luciérnagas son notablemente menos comunes en áreas con una importante contaminación lumínica nocturna.
Ciertas prácticas agrícolas también parecen contribuir a la disminución de las luciérnagas. El uso extensivo de pesticidas y herbicidas se ha relacionado con una disminución del número de luciérnagas, probablemente debido a la menor disponibilidad de presas y la toxicidad directa.
Este nuevo estudio no encontró ningún efecto pesticida; de hecho, ciertas áreas agrícolas sustentaron algunas de las densidades más altas de luciérnagas, tal vez porque algunas prácticas (por ejemplo, el pastoreo de ganado) respaldan condiciones similares a las de las praderas que benefician a las luciérnagas. El estudio advierte contra la creciente intensificación agrícola, especialmente las prácticas que reducen los desechos orgánicos y los ambientes húmedos que las larvas de luciérnaga necesitan para prosperar.
El artículo revela que la disminución de las poblaciones de luciérnagas no es uniforme en todos los climas o regiones. Algunas especies adaptadas a ambientes más secos o aquellas con patrones de reproducción específicos pueden verse menos afectadas por ciertos cambios, mientras que otras son más vulnerables. Esto pone de relieve la complejidad de los ecosistemas naturales y la necesidad de estrategias de conservación adaptadas.
El equipo de investigación también logró avances significativos en la identificación de posibles medidas de conservación para mitigar estos impactos. Estas incluyen reducir la contaminación lumínica, preservar los hábitats naturales e implementar prácticas agrícolas respetuosas con la vida silvestre que apoyen a las luciérnagas.
La disminución de las luciérnagas es más que la pérdida de un querido espectáculo natural; Señala perturbaciones ecológicas más amplias que podrían tener efectos en cascada en otras especies y ecosistemas. Las luciérnagas desempeñan un papel en la red alimentaria, sirviendo como presa para algunas especies y como depredadores para muchos invertebrados. Su desaparición podría tener repercusiones imprevistas en la biodiversidad local.
"Como concluye el estudio, se recomienda realizar más investigaciones, particularmente en la exploración de las tendencias a largo plazo de las poblaciones de luciérnagas y la eficacia de diversas estrategias de conservación", afirmó McNeil.
"En el futuro, serán importantes los estudios centrados en especies concretas de luciérnagas, en lugar de la comunidad de luciérnagas en su conjunto. Este enfoque será crucial para garantizar que las generaciones futuras también puedan disfrutar de la maravilla natural de las luciérnagas iluminando el cielo nocturno".
"Cada especie individual tiene sus propios requisitos de hábitat y las cosas que necesita para tener éxito", añade Sarah Lower, profesora asistente de biología de la Universidad Bucknell y destacada investigadora de luciérnagas.
"Con los datos de ciencia ciudadana de este estudio, estamos analizando las luciérnagas en conjunto, pero nos gustaría que las personas en ciencia ciudadana recibieran más capacitación en la identificación de especies. Si podemos obtener información a nivel de especie, podemos proporcionar más detalles sobre especies que viven en un área particular y la mejor manera de protegerlas."
Las personas interesadas en aprender más sobre el uso de la tierra, el tiempo y las condiciones climáticas en sus ubicaciones pueden utilizar la herramienta Beescape de Penn State, que proporciona puntuaciones de calidad del hábitat específicas de la ubicación para los polinizadores.
Más información: Darin J. McNeil et al, Iluminando patrones de abundancia de luciérnagas utilizando datos de ciencia ciudadana y modelos de aprendizaje automático, Ciencia del Medio Ambiente Total (2024). DOI:10.1016/j.scitotenv.2024.172329
Información de la revista: Ciencia del Medio Ambiente Total
Proporcionado por la Universidad de Kentucky
