L'estudi de l'ecologia de les aus a través de les seves plomes. Aplicacions ecològiques dels biomarcadors intrínsecs.

Abstract

[cat] Aquells aspectes relacionats amb la conservació de la fauna salvatge són particularment rellevants en recerca, com són la delimitació de l'ecologia tròfica i dels moviments espacials de les espècies o de determinades poblacions. Aquest coneixement és particularment necessari en ambients marins on les activitats humanes i els consegüents canvis globals tenen un gran impacte, generant grans fluctuacions en moltes poblacions d'organismes marins. En aquest treball explorem l'ús de l'anàlisi dels biomarcadors intrínsecs com signatures d'isòtops estables o concentracions d'elements traça en l'avaluació de l'ecologia tròfica i dels hàbitats d'alimentació de les espècies, així com en el seguiment dels moviments d'espècies migratòries. En primer lloc, aquest estudi aporta un nou coneixement a l'actual sobre els processos d'integració dels elements en els teixits animals, posant l'accent en el diferent comportament dels isòtops estables i alguns elements traça com el mercuri, seleni o el plom. Mentre els isòtops estables són directament transferits des de la dieta als teixits durant la seva formació (origen exogen), els elements traça es mobilitzen des de diversos òrgans interns, on s'emmagatzemen (origen endogen). En segon lloc, hem demostrat el valor de les anàlisis isotòpiques en diferents tipus d'estudi, des d'estudis de dieta i zones d'alimentació, fins a l'estudi de diferents processos relacionats amb el cicle anual de les aus, com són la migració i la muda. Hem proporcionat clares evidències que els isòtops estables de determinats teixits funcionen com una empremta que roman inert al llarg del temps, i que poden ser usats per a estudiar l'ecologia d'alimentació de la fauna salvatge, així com per seguir els seus moviments en el medi marí. Les diferències isotòpiques entre diferents tipus de preses o entre regions oceàniques distants s'integren en el teixit d'un determinat individu, amb la qual cosa l'anàlisi isotòpic d'aquest teixit pot indicar la dieta seguida quan aquest teixit es va formar o, alternativament, la regió en què es va formar. D'altra banda, també hem demostrat que per a les espècies migratòries que es mouen entre zones amb signatures isotòpiques basals diferents i per a aquelles espècies amb una dieta diferencial al llarg de l'any, les similituds i les diferències isotòpiques entre les diferents plomes es poden utilitzar per avaluar la fenologia de muda d'aquestes plomes en relació al cicle anual de les aus. Finalment, els resultats d'aquest estudi no només permeten constatar la solidesa dels marcadors biogeoquímics en els estudis d'ecologia animal, sinó que també aporten noves prespectives en diversos camps com l'epidemiologia, la gestió i conservació del medi, els estudis migratoris, o els estudis d'impacte ambiental de la contaminació.

[eng] Those aspects related with wildlife conservation are particularly relevant in contemporary research such as delimitating trophic ecology and delineating spatial movements of wild populations and species. This is particularly acute in marine environments where human activities and resulting global changes are having a strong impact leading to dramatic fluctuations on many marine organisms. We explore here the value of analysing intrinsic biogeochemical markers such as stable isotopes signatures and element concentrations on feathers in assessing feeding ecology and foraging habitats of avian species, as well as in tracking long-distance movements of migratory species. Firstly, this study brings new lights into the current knowledge of elemental integration processes into animal tissues, emphasising the different behaviour of stable isotopes and some elements such as mercury, selenium or lead. While stable isotopes are directly transfer from the diet to the tissue during its formation (exogenous origin), elements are mobilized from various internal organs where they are stored (endogenous origin). Secondly, we proved the value of stable isotopic signatures to study feeding, foraging and migrating behaviour of the species as well as moulting processes related to the avian annual cycle. We provided clear evidences that stable isotopes of specific tissues offer an overall fingerprint to study the feeding ecology of wildlife as well as to track its movements along the marine environment. The differential isotopic signatures among prey types and among distant oceanic regions integrate the tissue of a given individual and can therefore indicate the diet of the individual when this tissue was formed or alternatively the region in which the tissue was formed. Moreover, we also proved that for those migratory species which move among isotopically distinct areas and for those species with differential diet among seasons, isotopic similarities and differences among feather types can be used to assess the feather replacement phenology in relation to the annual cycle. Finally, the results presented in this study not only assess the robustness of biogeochemical intrinsic markers in animal ecology studies but also shed new lights into those diverse fields such as epidemiology, conservation management, migration tracking studies, and pollution assessments.