El pasado jueves 9 de mayo, en la Estación Experimental del Zaidín (EEZ-CSIC), se celebró en IV Congreso CAOS (Ciencias Agrarias Online en Secundaria), en el que presentamos el proyecto “Ciencia ciudadana en el estudio fenológico de árboles en 4 centros educativos de Andalucía”.
Esta fue nuestra presentación, junto con las diapositivas que usamos para explicarlos: Buenas tardes, venimos a presentar nuestro proyecto titulado “Ciencia ciudadana en el estudio fenológico de árboles en 4 centros educativos de Andalucía”. Somos alumnas y alumnos:
- de 1º Bachillerato del Colegio Aljarafe, de Mairena del Aljarafe - Sevilla,
- de 1º del ciclo formativo de grado medio en Aprovechamiento y conservación del medio natural del IES Emilio Muñoz de Cogollos Vega de Granada
- de 4º ESO del IES Mariana Pineda de Granada.
- y también han participado alumnos de 1ºESO del IES Retamar de Almería, que nos han mandado un vídeo con las conclusiones del proyecto.
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La Fenología es el estudio de los patrones estacionales de eventos biológicos, como la floración, la brotación, la fructificación y la caída de hojas en las plantas, en respuesta a factores ambientales como la temperatura, la luz y la disponibilidad de agua.
Tiene implicaciones muy importantes en la ecología de las plantas y de los animales asociados a ellas.
¿Qué importancia tiene la ciencia ciudadana aplicada a la fenología?
Permite la recopilación de datos a gran escala y la identificación de patrones en la respuesta de las plantas al cambio climático, fortalece los lazos comunidad-naturaleza, empodera a los ciudadanos para tomar medidas informadas en la conservación y gestión de los recursos naturales y estimula la curiosidad y contribuye al fomento de las vocaciones científicas en estudiantes de secundaria.
El objetivo de nuestro proyecto es realizar un estudio fenológico comparativo de 9 especies de árboles en los cuatro centros educativos.
Y nos planteamos las siguientes preguntas para investigar:
- 1.- ¿Existen diferencias entre las distintas localidades para los distintos eventos fenológicos?
- 2.- ¿Existen diferencias entre las especies para los distintos eventos fenológicos?
- 3.- ¿Qué consecuencias tendría un aumento de temperatura global?
- 4.- ¿Cómo podríamos mejorar el protocolo de toma de datos en futuros proyectos de ciencia ciudadana aplicada a la fenología?
Hablaremos ahora de los materiales y el método que hemos utilizado en este estudio. En este mapa se muestra la ubicación de cada centro.
Como véis existen diferencias meteorológicas entre las distintas localidades que han participado en el proyecto. Podemos observar en la diapositiva, que la temperatura media mensual difiere entre ellas, siendo Almería la que presenta temperaturas más altas durante todo el año. A Almería le sigue Mairena del Aljarafe en Sevilla. Finalmente, Cogollos Vega y Granada capital presentan las temperaturas inferiores. Las diferencias entre Granada y Almería llegaron a ser en Diciembre de 15ºC.
En cuanto a la precipitación, también observamos diferencias claras. Almería es casi siempre la más seca y, sin embargo, Cogollos Vega presenta la máxima precipitación mensual.
¿Qué especies hemos estudiado? Las especies estudiadas han sido el algarrobo, el almez, el árbol del amor, el ciprés, el laurel, la melia, el olivo o el acebuche, el plátano de sombra y el olmo.
Fue difícil encontrar especies presentes en todos los institutos. Como podemos ver en la tabla, el olivo se encuentra en todos nuestros centros escolares; el árbol del amor, el laurel, la melia, el plátano de sombra y el olmo en tres de los cuatro centros y tanto el almez como el ciprés y el algarrobo solo en dos de ellos.
Los parámetros estudiados han sido:
- la caída de hojas en las especies caducas
- la brotación, teniendo en cuenta las yemas o tallos nuevos
- la floración y
- la presencia de frutos verdes y de frutos maduros, que en algunos casos han sido difícil de distinguir.
El estudio de las especies lo hemos realizado entre la última semana de octubre (que hemos denominado “semana 1”) y la última semana de abril (que corresponde con la “semana 27”). Algunas semanas no se pudo muestrear por vacaciones o viajes de estudios, entre otros motivos.
Una vez establecidas las especies que se iban a estudiar en cada centro, se repartieron por grupos entre el alumnado de la clase, intentando que hubiera al menos dos alumnos por especie.
En total hemos participado 70 alumnas y alumnos. Después identificamos el individuo de la especie al que íbamos a realizar el seguimiento en nuestro centro y todas las semanas tomábamos fotografías del árbol entero y de detalles concretos como las hojas, los frutos y las flores. Posteriormente subíamos las fotos a una carpeta compartida ordenadas por fecha.
En cada observación introducíamos los datos en un formulario de Google con la misma estructura general para todas las especies. Era un formulario muy sencillo y rápido de rellenar donde para cada parámetro estudiado introducíamos un valor del 0 al 4 donde 0 era la ausencia total de esa característica y el 4 una presencia entre el 76 y el 100% de la característica. También indicábamos la localidad, nuestro nombre, la fecha y teníamos un apartado para posibles observaciones.
Por último, se han descargado los datos de los formularios en hojas de cálculo, se han unido y ordenado por especies y se han revisado con apoyo de las fotografías para poder procesar los datos.
Con los datos revisados y la información meteorológica para cada localidad obtenida de la Red de Información agroclimática de Andalucía, se han realizado las gráficas por especies y gráficas de temperaturas medias y precipitación utilizando el programa estadístico R estudio. Por cuestiones de tiempo aquí sólo mostramos algunos ejemplos.
A continuación mostramos los resultados y la discusión.
La melia es un árbol caducifolio que se desprende de sus hojas a partir de octubre y comienza a brotar en abril. En todas las especies de este estudio, consideramos el período de caída de hojas como las semanas desde que éstas empiezan a caer hasta que el árbol comienza a brotar nuevamente. En Cogollos, los muestreos comenzaron dos semanas después que en los otros institutos, lo que explica por qué en la figura se observa que la caída de hojas comienza más tarde allí.
En esta diapositiva podéis ver algunas fotos del árbol y de los frutos y flores de la Melia.
La brotación se inició a principios de abril en Mairena del Aljarafe y en Granada, mientras que en Cogollos no hubo brotación durante el período de estudio. Aunque la floración se detectó simultáneamente con la brotación, observaciones de años anteriores nos indican que la floración tiende a ser un poco posterior a la brotación.
Aquí también podéis ver algunas fotos del árbol y de detalles del olivo.
Finalmente, lo más llamativo de esta especie es el largo período de permanencia de los frutos maduros en el árbol. Este hecho es de gran importancia, ya que proporciona un recurso alimenticio para diversas aves en diferentes países durante una época del año en la que el alimento escasea, como es el invierno.
El olivo es la única especie presente en las 4 localidades. Se trata de un árbol de hoja perenne cuya floración comenzó en marzo en Almería, a finales de abril en Mairena y en Granada, mientras que en Cogollos floreció después de terminar el estudio.
Los frutos empiezan a formarse a principios de verano y comienzan a madurar a principios de otoño. Si no se cosechan, permanecen en el árbol hasta bien entrada la primavera. En Mairena del Aljarafe los alumnos cosecharon las aceitunas en verde antes del comienzo del estudio, por eso, no aparecen frutos verdes ni maduros. En Cogollos y en Granada ya coexistían los frutos verdes y los maduros cuando comenzó el estudio. En Granada, fueron cosechados en diciembre mientras que en Cogollos permanecieron en el árbol. En Almería el muestreo comenzó un poco más tarde y ya estaban maduros. Además, estos fueron cosechados a mitad de diciembre.
El ciprés es una especie perenne, por lo que no se ha estudiado su caída de hojas. Pertenece al grupo de las gimnospermas y las semillas están contenidas en pequeñas piñas que se desarrollan en primavera y maduran en el otoño del año siguiente de la polinización, cerca de 20 meses después.
Por este motivo y debido a su gran porte que dificulta observar las piñas, nos encontramos diferencias entre Cogollos y Almería en cuanto a la presencia de frutos verdes y maduros en el árbol. Este es un aspecto a concretar mejor para sucesivos estudios.
La floración y formación de frutos comienza de manera simultánea en ambos centros, siendo en Cogollos a mediados de febrero y en Almería a principios de marzo.
Este es el ciprés estudiado en Almería, donde podemos ver las piñas inmaduras de noviembre y conos con las flores en marzo.
El laurel es una especie perenne (que no tira sus hojas) y dioica, es decir, que presenta ejemplares macho y ejemplares hembra, que son los que dan lugar a unos frutos negros. Esta peculiaridad de la especie creemos que es la que nos ha dado datos tan diferentes entre centros. Por ejemplo, en Mairena no se observan frutos maduros, lo que hace pensar que pueda ser un ejemplar “macho”.
La floración sí se observa escalonada de zonas más cálidas (Mairena) a más templada o frías como Granada y Cogollos donde comienza más tarde.
En esta imagen del ejemplar estudiado en Cogollos podemos apreciar la presencia de frutos maduros negros en noviembre, verdes en enero y las flores (estos abultamientos amarillentos) en marzo.
Al ser un individuo joven, no muy alto, ha sido más fácil poder buscar los frutos y las flores.
El plátano de sombra fue observado tanto en Mairena del Aljarafe como en Granada. Como véis, estuvo varios meses tirando las hojas aunque empezó a hacerlo más tarde en Mairena que en Granada. Encontramos un poco difícil observar las flores ya que, vistas desde el suelo, se parecen a los frutos. Los datos de Mairena del Aljarafe están incompletos ya que, por razones técnicas, perdimos los datos entre principios de febrero y principios de abril.
Aquí podéis observar cómo el árbol en Mairena cambió de aspecto en el transcurso de los meses. En las fotos superiores presentamos el porte completo del árbol y en las inferiores un detalle, en los meses de noviembre, enero, febrero y abril.
El algarrobo también se encontraba tanto en Mairena del Aljarafe como en Granada. Esta especie ha sido tradicionalmente muy importante ya que sus frutos se han utilizado para alimentar al ganado. Podemos ver que el periodo de floración es amplio y, en el caso de Granada, los frutos se mantuvieron durante mucho tiempo en el árbol. En Mairena del Aljarafe, el árbol elegido resultó ser un macho y, por tanto, no pudimos observar los frutos. Los datos de pérdida de hoja no se muestran ya que es un árbol de hoja perenne.
Aquí podemos ver el ejemplar de Granada. En el detalle observamos flores y frutos.
Tras el análisis minucioso de los datos obtenidos en este proyecto de investigación, los resultados permiten intuir que existen diferencias en los patrones estacionales de las especies estudiadas, tanto entre localidades como entre las distintas especies.
La brotación, floración y fructificación parecen tener lugar de manera más temprana en localidades con mayor temperatura media anual y con mayor índice de precipitaciones, con la excepción del olivo, que fructifica antes en la localidad más cálida, pero con menores precipitaciones, y del ciprés, que fructifica antes en la localidad más fría, pero con mayores precipitaciones. Por tanto, podemos intuir que, en un escenario de cambio climático de un aumento de temperatura, la brotación, floración y fructificación se verían adelantadas.
Debemos poner también de manifiesto el gran impacto que han tenido sobre este estudio las múltiples dificultades que han ido surgiendo a lo largo del mismo, y que, sin duda, pueden haberse visto reflejados en la precisión de los resultados.
Estas dificultades nos han permitido proponer una serie puntos de mejora, como son:
- El entrenamiento previo del alumnado en el protocolo de muestreo y en las peculiaridades de cada especie.
- La colaboración con profesorado de otras materias.
- El control mensual de la calidad de los datos.
- El marcaje de la rama seleccionada para las fotografías de detalle.
- La adaptación de la tipología de muestreo a cada especie.
Podemos concluir afirmando que la metodología utilizada, aun siendo útil y válida como ejemplo de ciencia ciudadana, puede ser mejorada en estos aspectos destacados anteriormente, que deberán ser tenidos en cuenta en proyectos futuros.
Queremos agradecer su ayuda al AMPA y a la fundación del Colegio Aljarafe, al departamento de Agraria del IES Emilio Muñoz y a las familias de acogida del IES Mariana Pineda y al Proyecto de Innovación Educativa “Las Plantas del Mariana” de la Junta Andalucía.
¡Y a todos vosotros por escucharnos!
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