Los áfidos, debido a sus cortos períodos generacionales y a sus elevadas tasas de crecimiento, constituyen uno de los grupos de insectos más sensibles a los cambios climáticos y, por ello, pueden ser utilizados como indicadores de tales cambios en los ecosistemas terrestres. A partir de los datos de pulgones capturados en trampas de succión de 12,2 m de altura que vienen funcionando en varios países europeos, se ha establecido una base de datos: EXAMINE. La base incluye no sólo datos de las capturas de los áfidos sino también datos sobre variables climáticas, concentración de gases contaminantes y de residuos que podrán ser utilizados para estudiar las relaciones entre ellos y los datos de pulgones. La base de datos se ha desarrollado sobre SQL SERVER en la que se depositarán diaria o semanalmente los registros de áfidos de todos los sitios de Europa a lo largo de todos los años del funcionamiento de las trampas. La base de datos será accesible a través de un interface ASP (Active Server Page) que está montada sobre un servidor de información de Internet (IIS).
Los participantes tendrán posibilidad de acceder a la base de datos vía WEB con la posibilidad de extraer datos, gráficos, mapas e incluso introducir nuevos datos. La base de datos EXAMINE constituye una infraestructura básica para validar las predicciones de los impactos de los cambios ambientales sobre la dinámica de los áfidos y facilitará una amplia gama de estudios científicos, básicos y aplicados, sobre la dinámica de estos insectos.
La red temática EXAMINE (EXploitation of Aphid Monitoring IN Europe), surge a partir del trabajo de un grupo de afidólogos europeos que emplean trampas de succión a 12,2 m de altura para el seguimiento poblacional de los áfidos (Foto 1), reunido durante el V Congreso Internacional de Áfidos, celebrado en León en 1998 (HARRINGTON, 1998). El proyecto se planteó como un intento de coordinación de sistemas independientes ya existentes en 19 países, con el fin de proporcionar una base de datos integrada a nivel europeo. Con el proyecto se pretende, poner a disposición de los diferentes usuarios una base de datos que permita una evaluación comparativa a nivel mundial de los impactos de cambios globales a partir de estos insectos presentes en los agroecosistemas.
El consorcio abarca tanto a científicos implicados en el estudio de diversos aspectos como la biología, fenología y distribución de los áfidos capturados en este tipo de trampas como a otros científicos especialistas en el análisis de los cambios climáticos y ambientales.
Objetivos
El cambio global climático y sus consecuencias no se limitan a una escala regional o nacional. Las políticas y estrategias para dar respuestas a estos cambios están siendo formuladas tanto a nivel europeo como a nivel global. Para poder entender el cambio global y sus implicaciones para el ciudadano y el medio ambiente, es esencial que los sistemas nacionales de control se integren y coordinen plenamente a nivel europeo. Los análisis realizados a partir de los datos de los áfidos a lo largo del espacio y del tiempo, relacionados con datos climáticos y otros datos relacionados con el medio ambiente, se limitan a un nivel nacional por falta de una base de datos centralizada. Este es el objetivo principal del proyecto EXAMINE: la integración total de las bases de datos nacionales con otras a nivel europeo y mundial. La combinación de los conocimientos de todos los participantes, contribuye a la interpretación de los datos y a la formación de una respuesta europea a los cambios globales.
Los objetivos propuestos pueden resumirse en dos:
1.- Integrar los sistemas de observación existentes para proporcionar una base de datos estándar, consolidada, a largo plazo y a nivel europeo, con información sobre los áfidos de toda Europa.
2.- Evaluar los impactos de los cambios climáticos, agentes atmosféricos contaminantes y residuos sobre el comportamiento de los áfidos, estableciendo un vínculo que permita que la base de datos constituya una infraestructura duradera para realizar evaluaciones comparadas y validar las predicciones a nivel mundial.
Material y métodos
Las trampas de succión con diseño estándar (Foto 1), se han venido utilizando desde hace ya varias décadas para el estudio y control de los pulgones.
La primera de ellas comenzó a funcionar en 1965 en la estación de Rothamsted en el Reino Unido.
Las trampas se vacían diariamente y los áfidos colectados son identificados. Su estudio temporal y espacial los convierte en el sistema de observación estándar más completo del grupo de los invertebrados a nivel mundial.
Se ha construido una base de datos única y coordinada a nivel europeo. En esta base de datos se incluye la recogida diaria de los datos obtenidos de las trampas de succión de las 21 especies de áfidos más relevantes en Europa desde el punto de vista agrícola (Tabla 1), instaladas en 73 localidades, pertenecientes a 19 países (Figuras 1 y 2). Tal y como puede verse en la Figura 1, en algunas localidades la recogida de pulgones se hace solamente en algunas estaciones del año, siento en otras durante todo el período anual. Igualmente existen diferencias en cuanto al número de taxones identificados, siendo la identificación en unas ocasiones del total de los ejemplares capturados y en otras, solamente de aquéllos de mayor interés agrario.
En cuanto a las variables climáticas, se han incluido los datos diarios a nivel europeo de la temperatura, las precipitaciones, la velocidad y dirección del viento del proyecto EU MARS y de otras fuentes para obtener la resolución espacial y temporal necesaria para concordar con la base de datos de áfidos. Los datos MARS están disponibles para cuadrículas UTM de 50 km x 50 km, una zona muy parecida a la representada para los áfidos en una trampa, facilitando así la obtención de datos meteorológicos para las cuadrículas que rodean las trampas. El sistema permitirá evaluar los impactos de los cambios climáticos y la variabilidad climática sobre los áfidos en Europa. Las variables evaluadas incluirán el comienzo de las migraciones, origen de la migración, momentos de la migración, número de ejemplares capturados hasta cierta fecha, así como datos de los ciclos vitales y la biodiversidad. Las variables climáticas evaluadas incluirán las temperaturas medias diarias a lo largo de una serie de períodos anuales, temperaturas máximas y mínimas y tiempo fisiológico (grados día) por encima y por debajo de una serie de umbrales que representan las condiciones que limitan el vuelo de los áfidos, el tiempo de desarrollo, la reproducción, los movimientos y la supervivencia.
De la misma manera, se han recogido datos a nivel europeo sobre la concentración de los contaminantes gaseosos atmosféricos (ozono, dióxido sulfúrico y los óxidos nitrosos) del Programa Europeo de Control y Evaluación y de otras fuentes para facilitar el análisis de los impactos de los contaminantes sobre la dinámica de los áfidos.
La base será accesible a través de un servidor de información en internet. Los participantes podrán acceder a la base de datos vía WEB seleccionando un rango de consultas predefinidas, obteniendo conjuntos de datos con formato, gráficos, mapas con la posibilidad de introducir nuevos datos.
La tecnología utilizada se basa en una arquitectura cliente-servidor de Microsoft. El centro de la aplicación es un servidor WEB (Internet Information Server Versión 4.0).
La comunicación entre el servidor WEB y el servidor de la base de datos (Micorsoft SQL SERVER 7), se realiza con ASP (Active Server Page) y también entre el servidor Web y el navegador en el ordenador del usuario. Las instrucciones en formato SP son almacenadas en el servidor WEB. Estas instrucciones, utilizan tecnología ADO (Active Data Object) para comunicarse con el servidor de base de datos. El acceso a los datos se soporta en lenguaje SQL (Estándar Query Language). El navegador a emplear es el Explorer de Microsoft o bien Netscape, debiendo éste interpretar los lenguajes HTML, XML y Javascript que se genera por las instrucciones en formato ASP.
Las instrucciones del servidor basado en ASP, están realizadas con VB Script, utilizando un ambiente de desarrollo denominado Visual Interdept (Versión 6.0), también de Microsoft.
El sistema de interrelación permite sacar información relevante con facilidad y rapidez. Se ofrece una lista de preguntas predefinidas. Los usuarios seleccionan el criterio de búsqueda a través de un máximo de 4 pantallas. Hasta donde es posible, la manipulación de datos se realiza en el ordenador del usuario para evitar los accesos al servidor. Esto evita la regeneración de un número elevado de pantallas, incrementando la velocidad y haciendo más sencillo el acceso. Una vez que ha sido seleccionado el criterio y enviada la consulta, los resultados se muestran en la pantalla y pueden ser guardados en archivos de texto, con formato de hoja de cálculo Excel, Access y otro Software de gestión de datos estándar. También están disponibles las interacciones con otras bases de datos tales como el tiempo atmosférico, polución y enlaces con herramientas de mapeo, sistemas de información geográfica GIS y paquetes estadísticos.
En principio, se instaló una base de datos con algunos datos de prueba que ha sido probada durante los años 2001 y 2002 por todos los miembros participantes de los 20 países, con el fin de completarla, mejorar su consulta y proporcionar sistemas adecuados de interrogación de la base.
La utilización de la base de datos a través de modelos lineales generales ha servido para examinar la relación entre la dinámica de los áfidos y los cambios globales incluyendo los contaminantes gaseosos y los residuos.
La coordinación entre los miembros ha facilitado la transferencia de los datos y los acuerdos tomados sobre el futuro manejo de los mismos, los acuerdos de acceso, etc.
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Para la consulta y utilización de los datos, será requisito indispensable contar con la autorización correspondiente de los participantes del proyecto EXAMINE; es el segundo autor de esta publicación, R. Harrington, la persona que concederá el permiso correspondiente para la utilización de cuantos datos figuren en la mencionada base de datos. De la misma manera, las publicaciones derivadas de dichas consultas deberán incluir el agradecimiento correspondiente a los autores del proyecto.
Muchos más detalles sobre el proyecto pueden ser encontrados en la página web: http://www.iacr.bbsrc.ac.uk/examine.
Aplicaciones
Análisis llevados a cabo en numerosos países, han demostrado un estrecho vínculo entre las variables climáticas y la dinámica poblacional de los áfidos.
Se ha observado que para unas determinadas condiciones climáticas, se producen cambios en el inicio de las migraciones de una forma similar en todos los lugares, existiendo, sin embargo, un efecto adicional latitudinal y longitudinal. Es ya conocido, que las condiciones climáticas pueden influir en las características del ciclo vital de una especie. Mediante la consulta de la base de datos EXAMINE y la elaboración de los correspondientes análisis, se abren más posibilidades y se mejoran las condiciones para establecer una mejor comprensión de estas relaciones entre los datos de las capturas de los áfidos y los datos climáticos. Ello posibilitará la realización de pronósticos con un mayor grado de confianza.
Además, a partir de los datos de las variables climáticas, se podrán analizar las asociaciones entre los datos de los áfidos y los índices de procesos atmosféricos a gran escala, como por ejemplo El Niño y la Oscilación del Atlántico Norte.
De la misma manera, han sido ampliamente demostradas las estrechas relaciones positivas entre el número de áfidos recogidos en las trampas y los niveles de gases contaminantes atmosféricos (BELL et al., 1993). La ampliación de los análisis a un territorio de mayor extensión, aumentará las posibilidades de comprensión del impacto que los contaminantes ejercen en los agroecosistemas. Por todo ello, se pretenden con el proyecto establecer las metodologías para comprobar los impactos de cambios a largo plazo en niveles de contaminantes y residuos sobre las poblaciones de áfidos durante los próximos 50 años.
EXAMINE también contribuirá al desarrollo sostenible de los ecosistemas agrícolas mediante pronósticos que permitan reducir el uso de productos fitosanitarios. Los participantes del proyecto, están convencidos de que existen, sin duda, otras muchas aplicaciones que contribuirán a mejorar el conocimiento y control de los áfidos.
Abstract
EXAMINE, an E.U. thematic network for the study of global change impacts on aphids Aphids are the insect group most sensitive to climate change because of their very short generation times and rapid potential growth rates. They can therefore be used as indicators of these changes in terrestrial ecosystems.
A database, EXAMINE, has been created from data on aphids caught in 12.2 m high suction traps operating in different European countries. The base includes data not only on collected aphids but also on climatic variables, concentration of polluting gases and land use which can be used to study the relationships between them and data on aphids. An SQL SERVER database is being developed which will comprise daily or weekly records of aphids at all sites throughout Europe for all years of trap operation.
The database will be interfaced to an IIS (Internet Information Server) via ASP (Active Server Pages). Participants will be able to access the database via WEB and be able to export data, plot graphs, maps, etc. and enter new data. Data on climate, pollutant concentrations and land use will be incorporated into the database and general linear models will be used to examine relationships between these and the aphid data. Where significant relationships are found, these will be extrapolated to show the likely impact project will produce a lasting infrastructure for validating predictions of the impacts of global change on European agroecosystems and will facilitate a wide range of basic and applied studies on aphid dynamics. The Project participants will welcome approaches from other aphidologists who wish to contribute to or use the database for scientific study.
KEY WORDS: aphids, suction traps, climate change.
Agradecimientos El proyecto, financiado por la Unión Europea (EVK2-CT-19991-2001), se ha llevado a cabo gracias a la participación de técnicos, operadores de las trampas de toda Europa y afidólogos de todo el mundo, a los que hay que agradecer la colaboración que ha hecho posible la confección de esta red temática europea. Nuestro agradecimiento al Dr. Richard Harrington, coordinador del proyecto y a la IACR-Rothamsted del Reino Unido, desde donde se han centralizado todos los esfuerzos.
BIBLIOGRAFÍA
BELL J.N.B., MCNEILL S., HOULDEN G., BROWN V.C. & MANSFIELD P.J., 1993. Atmospheric change: effect on plant pests and diseases. Parasitology, 106: S11-S24.
HARRINGTON R., BALE J.S. & TATCHELL, G.M., 1995. Aphids in a changing climate. In: R. Harrington & N..E. Stork (eds) Insects in a Changing Environment: 125-155. Academic Press, London.
HARRINGTON R., 1998. Workshop: Suction trapping. In: J.M. Nieto Nafría & A.F.G. Dixon (eds) Aphids in natural and managed ecosystems: 645-655. Universidad de León.
