las causas de las fallas de estos programas son varias: (i) falta de financiamiento a largo plazo; en especial para monitoreos regionales que permitan conocer la variabilidad natural de los sistemas; (ii) sus ejecuciones, por aspectos políticos contingentes (emergencias), no se basan en preguntas e hipótesis; (iii) existen fallas de formulación correcta de las hipótesis, los diseños de muestreos, los modelos y la estadística utilizada suele ser inadecuada en relación con la evaluación de los impactos y sus causas: “de modo que se distinga y separe la variabilidad ambiental del impacto antropogénico”; (iv) existe una falta de trabajo interdisciplinario, en particular con la participación de profesionales estadísticos; (v) existe muy escasa flexibilidad para adaptaciones o modificaciones; (vi) existe falta de control de calidad por las autoridades responsables; (vii) algunos o todos los anteriores (Lindenmayer & Likens, 2009). Algunos de estos puntos son discutidos a continuación.
4. Una posible ruta en la planificación y diseño de los programas de monitoreo
La Figura 1 muestra 3 unidades (encuadradas) con algunos de los conceptos centrales, secuencias y posibles pasos a seguir para la adecuada planificación y diseño de un programa tipo de monitoreo. A pesar de que muchos de los programas de monitoreo son idiosincráticos para un lugar e impacto determinado, la primera unidad de la Figura muestra los elementos básicos a considerar en el primer paso. Esto es, señalar él o los objetivos, preguntas, diseños, modelos, hipótesis, análisis estadísticos, y en especial una revisión bibliográfica exhaustiva de la literatura nacional e internacional (biológica, ambiental, física, estadística, otra). Además, se deben considerar los posibles sitios de estudio, las posibles unidades biofísicas a medir y los problemas para la disposición de las réplicas y controles que presenta el sitio a ser estudiado. Por ejemplo, para el intermareal de fondo duro tomando en cuenta no solo variables bióticas, como las unidades de franjas de zonación intermareal (e.g., Castilla, 1981), sino que algunas geofísicas; por ejemplo, variables como: exposición al oleaje (e.g., Castilla et al., 1998), orientación, pendientes de las plataformas, heterogeneidad del hábitat.
La segunda unidad de la Figura incluye un estudio piloto, que antecede a la realización de línea de base, donde se ensaye un diseño del tipo de muestreo (e.g., sitios fijos o elegidos al azar); número de réplicas a usar y la distribución de los sitios controles en relación al sitio a ser impactado; determinación del tamaño del cuadrante mínimo a usar (a través del uso de diversos tamaños de cuadrantes y estimado del tamaño mínimo: donde se produce el aplanamiento respecto al número de especies). Además, muy importante, la determinación del número de réplicas o número mínimo de muestras a usar en la medición. Por ejemplo, para esto último, a través de un muestreo piloto: (i) usar la fórmula de Kingsford & Battershill (1998) y graficar en un gráfico cartesiano el número de réplicas (n) versus el error estándar (EE) de la Media; con ello se producirá una curva con decaimiento negativo y a partir de allí decidir (a ojo) el número de réplicas en el lugar en que se produce un aplanamiento/nivelación en EE / Media; ya que a partir de allí existe poca diferencia al agregar más réplicas; (ii) usar la fórmula de Andrew & Mapstone (1987):
n = [DS / p Media]2; donde p es la precisión deseada (i.e., 0,20), como una proporción de la Media (e.g., número de cuadrantes); la Media es el valor promedio de las muestras y SD es la Desviación Estándar de la Media; (iii) usar la fórmula de Snedecor & Cochran (1980),
n = 4s2 / L2, donde, L es el error predeterminado (95% límite de confianza) de la Media y s es la Varianza (para un ejemplo cuantitativo ver Murray et al., 2002).
Todo lo anterior guiado por los objetivos, preguntas, métodos e hipótesis del estudio. Este paso exploratorio es esencial y permite revisitar las estrategias y decisiones tomadas inicialmente en la primera unidad del programa. Cada situación de monitoreo es idiosincrática y no basta en la metodología de un monitoreo, por ejemplo, decir: “se usó un cuadrante de 25 x 25 cm2 y citar una fuente bibliográfica”. Estos ejercicios pilotos deben realizarse en cada sitio de monitoreo y deben ser parte de la metodología del PVA. La etapa del estudio piloto habitualmente no es considerada como un paso indispensable en los PVA; lógicamente esta unidad encarece los estudios. Sin embargo, ella es de alta trascendencia para la planificación y el diseño, no solo de la línea base, sino que para los seguimientos posteriores donde el ahorro inicial de fondos se puede transformar en problemas insolubles a lo largo de los seguimientos.
La tercera unidad en la secuencia en la Figura 1 es la planificación y diseño de una línea base, que idealmente debería considerar al menos 2-4 estudios anuales, incluyendo estacionalidad; lo que también encarece el estudio. Sin embargo, es básico contar con más de una campaña anual de línea base. Una sola campaña de línea base no puede recoger la variabilidad biológica-físico-química temporal. Si se cuenta con más de una campaña de línea base (idealmente 4-6), se podrá tener una aproximación a la variabilidad natural del sistema antes del impacto. Esto es algo que se reforzaría si existiesen mediciones en el tiempo de carácter permanente o esporádico, en un ámbito geográfico más regional; por ejemplo, que incluyese mediciones a lo largo de decenas o centenas de kilómetros del litoral. En esta unidad es más difícil generalizar por lo idiosincráticos de los diferentes monitoreos; sin embargo, algunas mediciones y decisiones pueden ser generalizadas. Se sugiere que el árbol de toma de decisiones podría estar guiado por el uso de la estadística, en función de los objetivos, preguntas e hipótesis. Los métodos estadísticos a usar deben elegirse antes de la realización del estudio piloto o de la línea base, y ponerse a prueba allí (sobre todo en el caso que se cuente con más de una línea base), y pueden ser de carácter descriptivo e inferencial; ya sea que se utilice estadística paramétrica; no paramétrica, bayesiana, geo-estadística u otra. La estadística descriptiva hace referencia al uso de diferentes métodos para describir, organizar y resumir la información (e.g., promedios, dispersión, varianza, percentiles) y sirve para la construcción de gráficos y tablas. Mientras que la estadística inferencial hace referencia al uso de métodos para obtener y medir la confiabilidad de las conclusiones acerca de una población (parámetros) o característica/propiedad de una población o comunidad, basado en la información obtenida a través de muestras y con el uso de modelos de distribución y teoría de probabilidades (e.g., análisis de varianza uni, bi o multivariado). El método básico de la estadística inferencial es la prueba de hipótesis.
5. Una posible secuencia de decisiones en los monitoreos
La Tabla 3-1 muestra un esquema básico de secuencias de decisiones a ser implementado durante la línea base y durante un monitoreo del tipo Impacto-Control Planificado, con la tipología Presión-Estado o de Investigación (además ver Kroger & Johnston, 2016). La secuencia lógica es identificar con precisión los objetivos generales y específicos; identificar la(s) variable(s) a medir; decidir por una estrategia y diseño de muestreo, los modelos y la estadística descriptiva e inferencial a usar. Se deben generar las hipótesis a poner a prueba y él o los modelos estadísticos a ser usados. Aparece como esencial generar información (el máximo posible) para el sitio a ser impactado y aledaños “antes” de que ocurra el impacto (ver abajo los modelos y estadística más usada). Las conclusiones a extraer de los PVA deben ser inferenciales, con uso de probabilidades y discriminaciones entre los impactos naturales y los de origen antropogénicos. A medida que avanza el programa es necesario recurrir a análisis de las series de tiempo y en los análisis estadísticos siempre incorporar la información de línea(s) base.
Los tipos más comunes de modelos de diseño y de análisis estadísticos usados en monitoreos operacionales de relaciones de presión-estado y de investigación son: (i) diseño de gradiente, donde los muestreos son realizados a intervalos de distancias desde el punto de impacto (e.g., ducto submarino). Se usan cuando existe evidencia, teórica o práctica, de que se producirá un gradiente del impacto. Los análisis estadísticos pueden ser por Regresión, Análisis de Varianza (ANDEVA), Análisis de Covarianza (ANCOVA), Multivariado, otros; (ii) diseño Antes-Después- Impacto-Operación (Before-After), donde los muestreos son tomados en el mismo sitio, “antes” y “después” de un impacto planificado. El sitio de muestreo es siempre el mismo y eso elimina los problemas de variaciones espaciales; sin embargo, el gran problema es que este diseño no permite separar variaciones naturales temporales (e.g., variaciones en surgencias marinas, temperatura del