Mostreig de plomes d’un gavià argentat (Larus michahellis) capturat durant l’estació reproductora. L’obtenció de plomes mudades en diferents moments i la seva anàlisi isotòpica posterior han permès conèixer l’ús que fa aquesta espècie oportunista dels abocadors urbans al llarg de l’any i estimar la importància d’aquest recurs en diferents colònies nidificante a la costa mediterrània.
Carola Sanpera.
Aspectes de l’ecologia dels ocells com són l’alimentació, l’ús de l’hàbitat o els moviments migratoris constitueixen alguns dels objectius més importants d’estudi dels ornitòlegs. La major part de la informació de què es disposa actualment prové de l’observació directa del procés d’alimentació o la recollida de mostres (continguts estomacals, egagròpiles, regurgitats espontanis, femtes, etc.). Els resultats, però, mostren algunes limitacions. D’una banda són poc integradors, ja que només informen de la franja temporal concreta en què s’ha dut a terme l’estudi. De l’altra, les mostres de dieta així obtingudes estan sotmeses a biaixos, perquè sobreestimen aquelles preses o aliments més abundants i també els que presenten parts més dures i més resistents a ser digerides. A més a més, s’ha de tenir en compte que la majoria d’ocells només són assequibles per al mostreig durant l’estació reproductora, mentre es troben lligats al niu. Durant l’hivern molts realitzen moviments migratoris i, si més no, mostren un comportament més errant.
L’anàlisi d’isòtops estables d’elements químics lleugers va ser desenvolupat primerament en el camp de la geoquímica i la paleoecologia. Els darrers vint anys aquesta tècnica s’ha anat aplicant també en l’ornitologia, camp en què el nombre d’estudis ha crescut exponencialment i ha esdevingut una eina de gran vàlua per a tractar moltes de les qüestions relacionades amb la biologia i l’ecologia dels ocells que romanien inabastables.
La majoria d’elements químics, com el nitrogen, el carboni, l’hidrogen o el sofre, es presenten en la natura en forma de diferents isòtops estables, cosa que significa que no decauen amb el temps, és a dir, que no perden nivells d’energia. Entre els isòtops d’un mateix element hi ha una diferència de massa a causa del major nombre de neutrons en els més pesants respecte als lleugers, i això provoca petites diferències en les característiques fisicoquímiques, que afecten la seva reactivitat química. Així, al llarg dels processos biogeoquímics en el cicle d’aquests elements en el medi es produeix un fraccionament, és a dir, canvis en l’abundància relativa dels isòtops pesants respecte als lleugers en els diferents compartiments, i això fa que en últim terme es puguin caracteritzar els organismes de diferents hàbitats segons la seva composició isotòpica. És el que s’anomena la signatura isotòpica. En aquest context, la premissa "s’és el que es menja" fonamenta l’aplicació de l’anàlisi d’isòtops estables, ja que la signatura isotòpica dels predadors reflecteix de manera predictible la de les seves preses i permet, doncs, fer inferències tant sobre la seva dieta com sobre les àrees d’alimentació.
Els isòtops més comunament utilitzats en els estudis d’alimentació han estat el nitrogen i el carboni. L’abundància relativa dels isòtops del nitrogen (l5N i l4N) s’ha relacionat amb la posició tròfica que ocupen els predadors. Així, valors més grans de l’isòtop més pesant indiquen una posició més elevada en la xarxa tròfica. D’altra banda, la variació en els isòtops de carboni (l3C i l2C) traça les fonts últimes d’aquest element en els processos de producció primària i permet inferir, per tant, de quins ecosistemes provenen els recursos explotats. La incorporació més recent dels isòtops de sofre (34S i 32S) ha mostrat la seva potencialitat per a discriminar els diferents medis d’on prové l’aportació de recursos, sobretot entre medi marí i terrestre, però també a escales més subtils dins de cadascun. En l’estudi dels moviments migratoris, l’isòtop més utilitzat ha estat el deuteri, un isòtop de l’hidrogen, ja que s’ha pogut establir una correlació entre la signatura de l’aigua de pluja de diferents latituds i la biomassa vegetal que hi creix, la qual s’incorpora als teixits dels animals i permet, per tant, conèixer a quina latitud han viscut.
Els principals avantatges de l’anàlisi d’isòtops estables davant altres metodologies radiquen en l’ínfim error analític de la seva mesura i la capacitat de proveir una resposta amb informació integradora, des de dies fins a mesos, a partir d’un mostreig puntual. Entre els teixits més utilitzats destaquen les plomes. Els isòtops en les plomes indiquen el tipus d’aliment i quins hàbitats explotava l’ocell, o fins i tot a quina latitud vivia en el moment de la seva formació. Un cop completat el seu creixement, les plomes esdevenen una estructura inerta que guarda un registre i que pot ser descobert si es coneix el patró de muda. Així, per exemple, un mostreig únic durant l’estació reproductora que reculli diversos tipus de plomes permet disposar de diferents finestres temporals en la vida de l’ocell, incloent-hi les àrees d’hivernada.
Al nostre país, aquesta metodologia s’ha aplicat sobretot als ocells marins, tot i que actualment s’estan duent a terme treballs sobre altres grups, entre els quals hi ha ardeids, rapinyaires i algunes espècies de passeriformes, com les mallerengues. Els objectius tractats han estat molt diversos, des de l’estimació de la importància de diferents recursos en la dieta d’una espècie, la contribució del rebuig pesquer en l’alimentació de la gavina corsa (Larus audouinii) al delta de l’Ebre o la utilització dels abocadors per una espècie oportunista com és el gavià argentat (L. michahellis) a diversos indrets (illes Medes o Balears), fins d’altres relacionats amb els moviments migratoris d’ocells pelàgics colonials que romanen molt desconeguts, com els de la baldriga cendrosa (Calonectris diomedea) de les Balears. L’estudi d’exemplars de museus permet esbrinar canvis en l’alimentació al llarg del temps. Els isòtops estables permeten també traçar l’origen de contaminants, com els metalls pesants, perquè permeten relacionar les concentracions en els teixits dels ocells amb l’ús de determinats recursos o àrees d’alimentació. Altres estudis tracten diferents aspectes de la biologia evolutiva, com és esbrinar l’origen dels recursos que els ocells fan servir per a la fabricació dels ous o la importància de fonts d’aliment concretes per a l’adquisició de determinats nutrients com són els carotens.
Espectròmetre de masses de relació isotòpica dels Serveis Cientificotècnics de la Universitat de Barcelona, on es duen a terme anàlisis d’isòtops estables per a l’estudi de diversos aspectes de la biologia i l’ecologia dels ocells.
Carola Sanpera.
L’anàlisi d’isòtops estables es duu a terme mitjançant un espectròmetre de masses de relació isotòpica. En el procés, una petita mostra de teixit prèviament homogeneïtzada és pesada i encapsulada. Sotmesa a combustió, passa a un estat gasós en què els àtoms són ionitzats i dirigits a gran velocitat cap a un deflector, que en desviarà la trajectòria segons el pes, separant-ne els isòtops més pesants dels lleugers, els quals a continuació seran mesurats per un detector. La proporció d’uns i altres, comparada amb patrons internacionals de proporcions conegudes, informa de la signatura isotòpica de la mostra.
L’anàlisi d’isòtops estables es revela dia a dia com una eina de gran potencial. L’anàlisi conjunta de diversos isòtops i el fet de combinar aquesta tècnica amb d’altres com l’anàlisi de contaminants i la determinació de paràmetres bioquímics, o també amb la informació procedent de marques extrínseques, com les anelles, la radiotelemetria o els geolocalitzadors, permeten respondre moltes de les preguntes que es plantegen sobre l’alimentació dels ocells, tant qualitatives com quantitatives, en les dues dimensions, temporal i espacial.