El Año de la Música del Smithsonian

Español

Donde la ciencia y la música se encuentran:
una banjista escucha las canciones
de los saltamontes

¿Qué tienen en común tocar el banjo y grabar cigarras? Nos reunimos con Sharon Martinson en la isla de Barro Colorado para averiguarlo

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Isla Barro Colorado

Comportamiento Animal Biología evolutiva Biodiversidad Ecología Ecología forestal Entomología Conexiones en la naturaleza: plantas, animales, microbios y ambientes Barro Colorado year of music header orange
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El Año de la Música
del Smithsonian

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Aventones a cirrípidos

Español

Dispositivos rastreadores
de tiempo profundo

Las ballenas grandes comúnmente migran largas distancias, pero ¿cuándo en su pasado evolutivo comenzaron a migrar y por qué? Los fósiles de percebes de ballena podrían tener las respuestas.

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Península Burica, Panamá

Paleontología y Paleobiología Biología evolutiva Ecología Biología marina Naos Hitch-hiking barnacles orange Aaron O'Dea
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Aventones
a cirrípidos

Hitch-hiking barnacles

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Mosquitos y Mamallenas

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Postres impulsan la búsqueda
de mosquitos portadores de enfermedades

Mientras los investigadores preguntan qué especies de mosquitos portadores de enfermedades gobernarán la Península de Azuero en Panamá (y tal vez el mundo), descubrirán delicias culinarias en el camino.

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Azuero, Panamá
Foto de portada—Mamallenas en la panadería de La Arena, Panamá

Ecología de las Enfermedades Entomología Genética molecular y genómica Biodiversidad Ecología Evolutiva Biología de las invasiones Taxonomía Zoología Conexiones en la naturaleza: plantas, animales, microbios y ambientes Naos Mosquitoes and Mamallenas orange
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Mosquitos
y Mamallenas

Mosquitoes and Mamallenas

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La más reciente instalación de STRI

Español

Una generosa donación permite a
STRI establecer un laboratorio
viviente en el Pacífico Oriental Tropical

Isla Coibita, parte del Patrimonio de la Humanidad en el Pacífico de Panamá, está destinada a convertirse en un sitio de investigación líder para la biología marina tropical.

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Isla Coibita
William Wcislo
Subdirector y Científico Permanente

Biología marina Ecología forestal Biología de la Conservación Comportamiento Animal Arqueología Biodiversidad Botánica Ecología Química Ecología Biología evolutiva Pesquería y conservación marina Biogeografía y geografía Paleoecología Conexiones en la naturaleza: plantas, animales, microbios y ambientes La vida en el tiempo profundo Sosteniendo un planeta biodiverso Isla Coibita orange Hector M. Guzman Owen McMillan David Roubik Harilaos Lessios Aaron O'Dea William Wcislo
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La más reciente
instalación
de STRI

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Mark Torchin

Español
Ecología de las Enfermedades Biología de las invasiones

Se cree que los trópicos son más resistentes a las especies invasoras en comparación con las regiones templadas. Una mayor biodiversidad nativa resulta en una mayor competencia, depredación y parasitismo, lo que deja menos oportunidades para invadir. ¿Es este realmente el caso?

Mark Torchin
STRI Coral Reef

La investigación de mi laboratorio se centra en la ecología marina costera, con un énfasis en las interacciones huésped-parásito y consumidor, enfermedades infecciosas e invasiones biológicas. Me concentro en cómo las interacciones tróficas, como el parasitismo y la depredación, modifican las poblaciones, la estructura de las comunidades y los ecosistemas. Los parásitos son comunes en muchos sistemas, pero sus interacciones con las comunidades independientes a menudo son poco conocidas. Esto es particularmente cierto en ambientes marinos y estuarinos. La interfaz tierra-mar es una región de alta productividad y diversidad biológica, pero está cambiando a un ritmo acelerado debido al aumento de las presiones humanas, incluidas las invasiones biológicas. Esto proporciona tanto oportunidades de investigación como una urgencia de entender cómo manejar estos ecosistemas. Mi laboratorio está trabajando en invasiones biológicas a lo largo de sistemas tropicales y templados, desarrollando una perspectiva global sobre los factores que impulsan las invasiones. Con colaboradores de todo el mundo, estamos desarrollando un acercamiento desde un marco de referencia latitudinal para examinar factores que (a) influyen en los patrones de diversidad marina, (b) impulsan las invasiones y (c) facilitan la transmisión de parásitos/enfermedades en las regiones costeras. Mi investigación está en el punto de encuentro entre las invasiones biológicas y la ecología de parásitos/enfermedades.

¿Cómo se vería el mundo sin parásitos?

Los parásitos son frecuentemente considerados "malos", pero en realidad son parte natural de los ecosistemas y la diversidad biológica. Los parásitos controlan las poblaciones huésped, lo que evita que estas se vuelvan excesivamente abundantes. El parasitismo es el estilo de vida más común en la Tierra e incluso podría promover la coexistencia entre especies y estabilizar los ecosistemas.

¿Son los trópicos más resistentes a los invasores marinos que las zonas templadas?

La impresión es que las regiones tropicales y su biodiversidad nativa son más propicias para resistir las especies invasoras que las regiones templadas, debido a su alta biodiversidad y fuertes interacciones bióticas, como la depredación, el parasitismo y la competencia. Estamos probando esta hipótesis mediante el uso de los mismos experimentos a través de un marco de referencia latitudinal que no se ha aplicado antes en sistemas marinos. El objetivo fundamental es aprender cómo las interacciones bióticas dan forma a las invasiones y conforman la biodiversidad de las comunidades marinas en general.

¿Qué sucede cuando se eliminan los parásitos de un ecosistema?

La mayoría de las personas piensan que los parásitos y las enfermedades son perjudiciales para la salud general de un ecosistema. Pero ahora los investigadores se están dando cuenta de que los parásitos y patógenos son consumidores que tienen un papel importante en los ecosistemas. Cuando hablamos de la ecología de la enfermedad, las personas tienden a centrarse en las enfermedades emergentes o brotes en un lugar determinado, no necesariamente en los procesos infecciosos subyacentes que conectan a las comunidades y que podrían estar manteniendo saludables a los ecosistemas. Los parásitos y patógenos son componentes normales de los ecosistemas y contribuyen a la biodiversidad. Ahora nos preguntamos si es posible utilizar a los parásitos para entender los principios fundamentales en los patrones de biodiversidad

Otras preguntas de investigación

¿Los depredadores nativos y los parásitos controlan a los invasores marinos? ¿Cómo influyen las interacciones de los consumidores en la diversidad que se observa en las rocas en la zona intermareal o en los arrecifes tropicales o templados? ¿Son los depredadores y los parásitos más importantes en los trópicos que en las latitudes más altas para limitar las invasiones? En otras palabras, ¿es más probable ser devorado en los trópicos que en la zona templada -ya sea por un parásito, un depredador o por algo que está tomando solo un pequeño mordisco, como un mosquito, o un ramoneador como los venados?

Ph.D., University of California, Santa Barbara, 2002

M.S., University of Oregon, 1994

B.A., University of California, Santa Barbara, 1991

Miura, O., M.E. Torchin, E. Bermingham, D.K. Jacobs, R.F. Hechinger (2012). Flying shells: historical dispersal of marine snails across Central America. Proceedings of the Royal Society of London 279:1061-1067doi: 10.1098/rspb.2011.1599

Freestone, A.L, R.W. Osman, G.M. Ruiz, M.E. Torchin (2011). Stronger predation in tropics shapes species richness patterns in marine communities. Ecology 92: 983-993.

Roche, D.G., B. Leung, E.F. Mendoza Franco, M.E. Torchin (2010). Higher parasite richness, abundance, and impact in native versus introduced cichlid fishes. International Journal of Parasitology 40:1525–1530

Torchin, M.E. and C.E. Mitchell (2004). Parasites, pathogens and invasions by plants and animals. Frontiers in Ecology and the Environment 2: 183-190.

Torchin, M.E., K.D. Lafferty, A.P. Dobson, V.J. McKenzie, A.M. Kuris (2003). Introduced species and their missing parasites. Nature 421: 628-630. 

torchinm [at] si.edu
+507 212-8713
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Mark Torchin
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Torchin

Robert Stallard

Español
Ecología Hidrología

El agua pasa a través de la vegetación y fluye sobre y a través del suelo, bañando a la tierra viviente. El monitoreo del flujo de agua y la composición de los ríos y arroyos es una herramienta poderosa para entender los cambios naturales y antropogénicos, tanto en el ámbito local como en el paisaje

Robert Stallard
STRI Coral Reef

Formation of the Isthmus of Panama, 2016 

Que tan Viejo es el Istmo de Panama, 2015

Mi investigación se centra en cómo la cubierta terrestre y el cambio climático afectan el movimiento del agua a través de los suelos, el desgaste y la erosión; y cómo, a su vez, afectan la composición y dispersión de fases sólidas y disueltas en los ríos y de gases traza en la atmósfera. Algunas de mis áreas de especialización incluyen la hidrología superficial, la biogeoquímica de nutrientes y elementos principales, la formación del suelo y la génesis de sedimentos, la interacción vegetación-paisaje, la caracterización del ciclo de carbono en la tierra y el océano y la evaluación del uso del suelo y el cambio climático. Mi trabajo ha incluido el estudio de paisajes naturales y de aquellos alterados por el hombre, en las Américas, el Sudeste Asiático y África, incluyendo grandes partes de las cuencas del Amazonas, Orinoco, Mississippi y el canal de Panamá, así como Puerto Rico oriental. Uno de mis principales proyectos de investigación en Panamá forma parte del Proyecto Agua Salud del STRI, en la cuenca central del canal de Panamá, donde examinamos los variados efectos de los diferentes tipos de reforestación, en comparación con cuencas maduras forestadas y deforestadas. Estoy trabajando en las bases de un estudio de 20 a 40 años, que evaluará los procesos hidrológicos y biogeoquímicos, tanto a escala fina como a la escala de la cuenca del canal de Panamá.

¿Qué revela el agua sobre los paisajes tropicales?

Al estudiar la hidrología y biogeoquímica de los paisajes naturales y aquellos alterados por el hombre en las Américas, el sudeste asiático y África, contribuyo a nuevos conceptos que integran los procesos atmosféricos y terrestres, así como el papel de las personas como formadores de ecosistemas.

¿Cómo afectan los fenómenos extraordinarios —desde grandes tormentas o incendios forestales hasta erupciones volcánicas— la composición y el flujo de los ríos?

Cualquier proceso que altere la mayor parte de un paisaje, desde construcciones hasta la agricultura o el fuego, altera la forma en que el paisaje procesa el agua de la lluvia o el deshielo. Estos procesos suelen aumentar la vulnerabilidad a la erosión, y una tormenta grande podría generar más escorrentía y movilizar cantidades masivas de sedimentos mayores a las que se habrían movilizado bajo su anterior cubierta terrestre. Las tormentas más grandes pueden incluso atravesar la protección natural proporcionada por la cubierta intacta de la tierra, y provocar una gran erosión. Los volcanes son otro tema. Ellos crean sus propios paisajes, proporcionando grandes cantidades de material nuevo, abiótico y suelto, derritiendo las cumbres nevadas y los glaciares para provocar fuertes torrentes, y creando su propio clima. Los ríos se convierten en caudales de escombros y lahares; valles y ciudades quedan enterradas. Con las grandes erupciones, los antiguos paisajes desaparecen y deben iniciarse nuevos ciclos de desarrollo de la cubierta terrestre, desgaste y erosión. Krakatoa es un ejemplo famoso.

¿Existen reglas de oro para evaluar confiablemente los procesos en las cuencas?

Un hidrólogo o biogeoquímico experimentado piensa con reglas de oro. ¿Cómo se asemeja una nueva cuenca a las que ya se han observado y medido en detalle? ¿Se trata de una llanura o de una ladera? ¿Es turbia el agua? ¿Qué nos revelan mediciones rápidas, como el pH y la conductividad, sobre el desgaste? Hoy en día, la teledetección es una herramienta fantástica que permite al hidrólogo o biogeoquímico desarrollar una visión tridimensional del paisaje y de la cubierta terrestre río arriba, para poner una cuenca en contexto. Mediciones químicas complicadas y el modelado hidrológico pueden utilizarse para refinar el análisis, pero consumen mucho tiempo y recursos. Los mejores hidrólogos y biogeoquímicos de campo son a menudo los que han estudiado la mayor cantidad de paisajes en el campo.

¿Podemos proporcionar datos de bajo costo para evaluar la conservación del paisaje y la mitigación del impacto humano?

Hoy en día, los datos menos costosos de acceder y utilizar son a menudo de teledetección: imágenes de satélite y modelos digitales de elevación. Estos pueden ser utilizados ​​para poner un paisaje en contexto. El monitoreo hidrológico básico (lluvia, descarga del arroyo y datos meteorológicos básicos) es esencial, y el monitoreo de la calidad del agua (temperatura, conductividad, pH y sedimento suspendido) aporta a la comprensión del impacto humano y el trabajo de mitigación. Una comprensión profunda (¿qué, dónde, cuándo, por qué y quién?), obtenida a través de análisis químicos de sedimentos, componentes principales, nutrientes, oligoelementos y pesticidas puede ser relativamente económica —unas cuantas muestras estratégicas— o costosa, a través de estudios forenses exhaustivos.

¿Puede la comprensión de la erosión y su acoplamiento con el ciclo del agua informarnos sobre la historia del planeta?

Sí, y esto ha sido un interés de por vida para mí. La historia de la Tierra está registrada en rocas sedimentarias, rocas que se han depositado en el ambiente superficial de la Tierra, ya sea bajo agua líquida, aire o hielo. Hay tres divisiones principales: clásticas (depositadas como partículas), químicas (por precipitación química o biológica de un material en solución) y orgánicas (la acumulación de los restos blandos de las plantas). Cada una de estas clases de sedimentos registra información sobre su historia de erosión, transporte (dispersión) y deposición. Los fósiles contenidos dentro de estos sedimentos proporcionan información adicional considerable. Estoy especialmente interesado en los sedimentos clásticos porque el primer paso en su formación es la erosión, que a su vez es controlada en gran parte por la composición del lecho rocoso, el relieve topográfico (plano o empinado), la temperatura (fría, caliente), el nivel de humedad (limitado, lluvia, nieve, hielo) y la cubierta terrestre. Clasificar estos factores de control es uno de los temas permanentes de mi investigación.

1970-1974, Massachusetts Institute of Technology, B.S. Earth and Planetary Sciences, emphasis in Planetary Physics and Chemistry.

1975-1980, Massachusetts Institute of Technology - Woods Hole Oceanographic Institution Joint Program in Oceanography, Ph.D., emphasis in Chemical Oceanography, with a thesis entitled "Major Element Geochemistry of the Amazon River System."

1980-1981, USGS-GD-Office of Marine Geology, Woods Hole, MA, National Research Council Post Doctoral Fellowship, research project on clay mineralogy.

Stallard, R.F., and Murphy, S.F., 2013, A unified assessment of hydrological and biogeochemical responses in research watersheds in eastern Puerto Rico using runoff-concentration relations: Aquatic Chemistry, in press. 

Ogden, F.L., and Stallard, R.F., 2013, Land use effects on ecosystem service provisioning in tropical watersheds, still an important unsolved problem. Proceedings of the National Academy of Sciences, Digital Comment, in press.

Ogden, F.L., Crouch, T.D., Stallard, R.F., and Hall, J.S., 2013, Effect of land cover and use on dry-season river runoff, runoff efficiency and peak storm runoff in the seasonal tropics of central Panama: Water Resources Research, in press.

Coates, A.G., and Stallard R.F., 2013, How old is the Isthmus of Panama? Bulletin of Marine Science, v. 89, n. 3 p.000-000. http://dx.doi.org/10.5343/bms.2012.1076.

Stallard, R.F., 2012, Geology, hydrology, and soils, in Pitman, N., Ruelas I., E., Alvira, D., Vriesendorp, C., Moskovits, D.K., del Campo, Á., Wachter, T., Stotz, D.F., Noningo S., S., Tuesta C., and Smith, R.C., Perú: Cerros de Kampankis: Chicago, Illinois, The Field Museum, Rapid Biological and Social Inventories Report 24, p. 233-242, 318-319, 452 p. [also in Spanish: Geología, hidrología y suelos, p. 76-86, 318-319].

Stallard, R.F., and Murphy, S.F., 2012, Water quality and mass transport in four watersheds in eastern Puerto Rico—Chapter E, in Murphy, S.F., and Stallard, R.F., Editors, Water quality and landscape processes of four watersheds in eastern Puerto Rico: Reston, VA, U. S. Geological Survey, USGS Professional Paper 1789–E, p. 113-152, 292 p. http://pubs.usgs.gov/pp/1789/pdfs/ChapterE.pdf.

Stallard, R.F., 2012, Weathering, landscape equilibrium, and carbon in four watersheds in eastern Puerto Rico—Chapter H, in Murphy, S.F., and Stallard, R.F. , Editors, Water quality and landscape processes of four watersheds in eastern Puerto Rico: Reston, VA, U. S. Geological Survey, USGS Professional Paper 1789–H, p. 199-248, 292 p. http://pubs.usgs.gov/pp/1789/pdfs/ChapterH.pdf.

Stallard, R.F., 2012, Atmospheric inputs to watersheds of the Luquillo Mountains in eastern Puerto Rico—Chapter D, in Murphy, S.F., and Stallard, R.F., Editors, Water quality and landscape processes of four watersheds in eastern Puerto Rico: Reston, VA, U. S. Geological Survey, USGS Professional Paper 1789–D, p. 85-112, 292 p. http://pubs.usgs.gov/pp/1789/pdfs/ChapterD.pdf.

Stallard, R.F., 2011, Landscape processes: geology, hydrology, and soils, in Pitman, N., Vriesendorp, C., Moskovits, D.K., von May, R., Alvira, D., Wachter, T., Stotz, D.F., and del Campo, Á., editors, Perú: Yaguas-Cotuhé: Chicago, Illinois, The Field Museum, Rapid Biological and Social Inventories Report 23, p. 199-210, 272-275, 376 pages. [also in Spanish: Procesos paisajísticos: geología, hidrología y suelos, p. 72-86, 272-275].

Stallard, R.F., Ogden, F.L., Elsenbeer, H., and Hall, J., 2010, Panama Canal Watershed Experiment: Agua Salud Project: Water Resources Impact, v. 12, no. 4, p. 17-20.

Ogden, F.L., Stallard, R.F., Elsenbeer, H., and Hall, J., 2010, Panama Canal Watershed Experiment - Agua Salud Project, in Tarté, A., Soto, E.R., and Messina, E.A., editors, Second International Symposium on Building Knowledge Bridges for a Sustainable Water Future: Panama, Republic of Panama, Panama Canal Authority and UNESCO, p. 168-172.

Stallard, R. F., 1998, Terrestrial sedimentation and the carbon cycle: Coupling weathering and erosion to carbon burial: Global Biogeochemical Cycles, v. 12, no. 2, p. 231-252. 

Stallard, R. F., 1995, Relating chemical and physical erosion: in White, A.F., and Brantley, S.L. eds., Chemical Weathering Rates of Silicate Minerals: Reviews in Mineralogy, v. 31, p.543-564.

stallard [at] si.edu
+507 212-8224
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Robert Stallard
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Robert

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Stallard
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