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Influencia de las variables meteorológicas en el desarrollo y migración de la langosta del desierto

Schistocerca gregaria

La langosta es un insecto que pertenece al género de los ortópteros (grillos y saltamontes) y a la familia de los acrídidos (Acrididae). Existen numerosas especies, pero en este primer capítulo nos centraremos en la langosta del desierto (Schistocerca gregaria), insecto de unos 6 a 8 cm de longitud en su estado adulto (las hembras ligeramente mayores) y unos 2 g de peso cuyo hábitat natural son  zonas áridas y semiáridas de África, Oriente Medio y Oeste de Asia.

Las langostas se caracterizan por su voracidad (su alimento diario vegetal equivale a su propio peso, unos 2 g),  su facilidad de reproducción (varias puestas de hasta un centenar de huevos), su capacidad de organización (adquiriendo un comportamiento gregario en colonias numerosas formando enjambres) y su facilidad de desplazamiento (su capacidad voladora les permite recorrer grandes distancias que superan los 100 km diarios con vientos favorables).

En su hábitat natural (desiertos), con densidades bajas de ejemplares, no suponen una amenaza, incluso es un insecto muy apreciado como alimento por su gran contenido proteico (un 67 % de su materia una vez desecada). Sin embargo,  cuando se forman grandes enjambres y comienza a escasear su alimento, se desplazan a otras zonas constituyendo un gran riesgo para las cosechas y pastos de zonas habitadas. Los grandes enjambres, con la ayuda del viento, pueden recorrer en varios días distancias de varios miles de km y atravesar mares y continentes. Los enjambres pueden ocupar extensiones de varios km2, incluso cientos. En cada km2 se encuentran entre 20 y 150 millones de langostas, que en términos de densidad, equivalen a entre 20 y 150 langostas por metro cuadrado, es decir, prácticamente cubriendo el suelo. En término medio, por cada km2 las langostas consumen diariamente el alimento destinado a 35 000 personas.

Detalle de langosta en un mural de caza en la cámara de la tumba de Horemhab, Antiguo Egipto, aproximadamente 1422–1411 a. C.

Se trata de la plaga migratoria más destructiva del mundo, de la que existen referencias históricas desde hace miles de años, provocando la hambruna en los países afectados menos desarrollados.

Para el control y vigilancia de la langosta del desierto es fundamental realizar un seguimiento de su población, conociendo las zonas afectadas y estimando el número de individuos y su estado de desarrollo, para lo que se requieren recursos humanos especializados y avanzados medios técnicos. Todo ello en la medida de lo posible, ya que su hábitat suelen ser zonas desérticas despobladas. Como veremos a lo largo de este capítulo, también es imprescindible conocer algunas variables meteorológicas como la temperatura, la lluvia, la humedad del suelo, la nubosidad y el viento, que afectan a su desarrollo y migración.

Desert Locust Guidelines 3. Information and forecasting. K. Cressman. FAO. 2001

Observaciones de superficie (synop/ship/metar) utilizadas por el modelo del ECMWF (Centro Europeo de Predicción a Plazo Medio) para la pasada del día 25/02/2020 a las 00 UTC. Fuente: ECMWF

Dada la escasa cobertura de estaciones meteorológicas terrestres en las áreas de interés (ver imagen), las estimaciones de precipitación, humedad del suelo y desarrollo vegetativo a través de satélites meteorológicos adquieren una gran importancia, así como el uso de modelos numéricos para la predicción de las distintas variables meteorológicas, tanto a corto y medio plazo (hasta una semana o diez días), como a largo plazo (alcance mensual y estacional).

Ámbito espacial y migraciones

Las zonas de reproducción habituales se encuentran en terrenos áridos y semiáridos, ubicados entre el norte de África y la India. Las condiciones meteorológicas y las características fisiográficas como el suelo y la vegetación del lugar, determinan la posible reproducción, por lo que las ubicaciones de las zonas de cría pueden ir cambiando.  La existencia de un suelo desnudo arenoso o arcilloso húmedo sobre el que llegue a crecer vegetación tras un periodo de lluvia suponen condiciones óptimas para el desarrollo de las larvas, aunque en ocasiones concurren estas condiciones y no aparecen langostas.  En general una lluvia de 25 mm mensual durante dos meses permite el rápido desarrollo.

En condiciones normales se define un área llamada de recesión, que incluye el hábitat natural de la langosta y sus distintas zonas de cría estacionales, con una extensión de unos 16 millones de km2 en el área del norte de África, Oriente Medio y parte de Asia, afectando a unos 30 países. Cuando la población en las zonas de cría aumenta de forma extraordinaria y se produce escasez de alimento, se produce un movimiento migratorio hacia otras zonas, que en forma de plaga afecta a los países limítrofes (áreas de invasión). En el siguiente mapa se observan las zonas de reproducción, los movimientos migratorios estacionales habituales dentro de la zona de recesión y los límites de las áreas de recesión y de invasión.

Fuente: Weather and desert locust. WMO-FAO. 2016. WMO- Nº-1175

Dentro del área de recesión, en algunas zonas se distinguen tres temporadas de lluvias estacionales que ocurren en primavera, verano e invierno. En condiciones normales (recesión), estas temporadas de lluvias permiten el desarrollo de la vegetación que va a determinar los hábitats de cría habituales en estas estaciones, así como las migraciones estacionales de carácter cíclico, que se producen cuando existen vientos propicios.

Viento medio en superficie durante el trimestre septiembre-octubre-noviembre (izqda.) y durante el trimestre marzo-abril-mayo (dcha.). Periodo de referencia 1981-2010 Fuente: NOAA-ESRL

Una de las zonas de cría en invierno y primavera es el noroeste de África (como se puede apreciar en el mapa superior). Al comienzo del verano la langosta habitualmente se desplaza al sur hasta llegar al Sahel en el oeste africano, donde comienza la temporada de lluvias y abunda la vegetación. Para ello aprovecha los vientos predominantes de componente norte (ver mapa climatológico de vientos).  En otoño, debe de retornar hacia el norte, pese al flujo predominante de componente norte. Por ello, la mayoría de los enjambres esperan pacientemente la llegada de borrascas atlánticas a la península ibérica, aprovechando el flujo de componente sur generado a su paso (ver mapa inferior).

Fuente: FAO LOCUST GUIDELINES. 1. Biology and behaviour. P.M. Symmons K. Cressman. FAO 2001

De forma similar, las langostas que cruzan el mar Rojo hacia Sudán al principio del verano, lo hacen aprovechando los breves episodios de viento de componente este en altura, cerrando el ciclo estacional (ver imagen). Estas migraciones no siempre resultan exitosas, pueden fracasar por la ausencia de lluvia en las zonas de cría de destino o la ausencia de vientos favorables para llegar a ellas.

CICLO DE VIDA

Ciclo de vida de la langosta del desierto. El ciclo normal es de 3 meses, pero puede llegar a 6 en condiciones frías. Fuente: Weather and desert locust. WMO-FAO. 2016. WMO- Nº-1175

 La langosta del desierto suele vivir unos tres meses en término medio, pero en condiciones frías puede vivir hasta seis meses.

Una de las características mencionadas de las langostas es la gregarización. Cuando el número de ejemplares aumenta notablemente y existe contacto entre los individuos, se liberan unas feromonas que favorecen el agrupamiento y el comportamiento unitario. Además se producen algunos cambios morfológicos y en la forma de desplazarse. Este proceso a veces requiere varias generaciones, pasando por una fase de transición entre el estado solitario y el gregario.

Las langostas en su fase solitaria son de color marrón, mimetizadas con el terreno, sin embargo, cuando se agrupan para formar un enjambre cambian su tonalidad que pasa a ser amarillenta (en ocasiones rojiza) con objeto de ahuyentar a sus depredadores (aposematismo).

Fuente: Environmental Adaptation, Phenotypic Plasticity, and Associative Learning in Insects: The Desert Locust as a Case Study. Simões P.M. V., Ott S.R. and Niven J.E. Integrative and Comparative Biology, Volume 56, Issue 5, November 2016, Pages 914–924,

Las langostas solitarias y gregarias difieren en su morfología externa. Aunque existen diferencias en el tamaño y la forma del cuerpo, la diferencia más obvia es que las langostas solitarias en estado de larva (superior, izquierda) y adultas (inferior, izquierda) están camufladas, mientras que las langostas gregarias larvas (superior, derecha) y adultas (inferior, derecha) son aposemáticas. Modificado de Burrows et al. (2011)

OVOPOSICIÓN Y DESARROLLO. TEMPERATURA Y HUMEDAD

Las hembras entierran sus huevos en ootecas, conteniendo en torno a 100 de media (unos 80 en fase gregaria y hasta más de 150 en estado solitario), con aspecto de granos de arroz agrupados con forma de racimos de plátanos en miniatura.  Para ello inserta su abdomen hasta unos 5-10 cm. de profundidad en terreno arenoso, en el que previamente ha sondeado su contenido de humedad, por lo que es fundamental que se hayan producido lluvias recientes. Finalmente recubre las ootecas con una espuma que forma una vaina sólida cuando se seca, de unos 3 cm de longitud, como vemos en las imágenes. En la fase de gregarización las hembras añaden un compuesto químico que favorece el agrupamiento de las nuevas generaciones.

Izquierda. Langosta del desierto realizando la puesta de huevos. Derecha: Puesta de huevos. Desert Locust Guidelines-1. FAO, 2001

 Las hembras suelen atraerse para la puesta, de forma que los rodales (zonas de puesta) tienen una densidad de decenas a centenas de vainas por metro cuadrado, realizando entre una y tres puestas durante su vida dependiendo de su longevidad, separadas entre 6 y 10 días. No todos los huevos eclosionan y durante las distintas fases de crecimiento muchas langostas mueren, tanto debido a factores ambientales (excesivo calor o humedad), canibalismo, depredadores o parásitos. Como resultado de estos factores, en término medio cada hembra aporta finalmente entre 15 y 20 ejemplares adultos a la población de langostas.

Fases del desarrollo de la langosta del desierto. Fuente: FAO LOCUST GUIDELINES. 1. Biology and behaviour. P.M. Symmons K. Cressman. FAO 2001

Los huevos tardan en eclosionar (“hatching”) unas dos semanas, aunque depende de la temperatura ( oscilando entre 10 e incluso 60 días) y  las pequeñas langostas evolucionan en estado de ninfa o larva sin alas (en ingléshopper”) durante un mes o mes y medio aproximadamente, realizando cinco o seis mudas conforme crecen. La temperatura afecta directamente a la rapidez del desarrollo. Tras la última muda se forman las alas (“fledgling). En esta fase las jóvenes langostas tienen un aspecto similar a las adultas, pero han de transcurrir unos diez días hasta que las alas adquieren consistencia para poder volar, pasando a la fase adulta. Sin embargo, el estado de madurez, caracterizado por la capacidad reproductiva, depende de la humedad y la temperatura, oscilando entre tres semanas si hace calor y ha llovido recientemente, o hasta seis meses o más en periodos de sequía y frescos, siendo lo normal unos dos meses.

Influencia de la temperatura en el tiempo necesario para la eclosión de los huevos y el desarrollo de las ninfas. Fuente: FAO LOCUST GUIDELINES. 1. Biology and behaviour. P.M. Symmons K. Cressman. FAO 2001

En general, a mayor temperatura la eclosión se produce antes y el desarrollo de las ninfas es más rápido. El umbral de temperatura es de 35 ºC, por encima existe gran mortalidad en los huevos. Los adultos sobreviven en el intervalo de temperaturas entre 0 y 45 ºC.

DESPLAZAMIENTO. INFLUENCIA DE LAS VARIABLES METEOROLÓGICAS

La densidad de langostas se incrementa cuando abunda el alimento (gracias a las lluvias que favorecen el desarrollo de la vegetación) y las condiciones de temperatura y humedad son óptimas, de forma que en un par de meses se forman pequeños grupos o bandas de ninfas o de adultos, que se van desplazando en grupo en busca de alimento conforme éste escasea.

En el caso de las ninfas (sin capacidad de volar) éstas avanzan generalmente en la dirección del viento, recorriendo entre 200 y 1700 m al día, preferentemente durante el día.  En días nublados apenas avanzan. Si el número de individuos aumenta, las bandas ocupan una extensión que oscila desde áreas inferiores a 25 km2 (bandas pequeñas) hasta las 500 ha (bandas muy grandes).

En el caso de las adultas, vuelan de forma diferente según sea su estado, gregario o solitario. En el estado solitario vuelan por la noche, cuando la temperatura está por encima de 20-22ºC y el viento es inferior a 7 m/s (13,6 kt). Inician su vuelo unos 20 minutos después del ocaso, volando durante  varias horas (hasta 10), y alcanzando alturas de hasta 1800 m.

En el estado gregario, vuelan formando enjambres a partir de media mañana, después de haberse calentado exponiéndose al sol, recorriendo largas distancias hasta el ocaso, momento en que descienden y se alimentan. En caso de temperaturas elevadas, realizan una pausa en las horas centrales, reanudando el vuelo por la tarde. Generalmente se desplazan a favor del viento durante unas 10 horas, aunque si el viento es flojo pueden ir contra corriente (en ausencia de viento su velocidad de desplazamiento es de unos 3-4 m/s (6-8 kt)). La presencia de cizalladura en los niveles bajos dificulta en ocasiones la predicción de su desplazamiento, ya que el enjambre puede variar de altura.

Las condiciones térmicas y de nubosidad afectan a la forma del enjambre que puede ser estratiforme, de poco espesor vertical (en vuelos de altura inferior a 100 m.) con tiempo nublado o fresco; o cumuliforme (con notable espesor vertical) en presencia de térmicas durante las jornadas cálidas (alcanzando alturas que alcanzan o superan los 1000 m.), pero son las condiciones dinámicas, en especial las convergencias de viento, las que deben vigilarse en caso de existencia de plagas, ya que tienden a acumular las poblaciones de langostas.

Los enjambres ocupan extensiones variables, desde áreas inferiores a 1 km2 (enjambres pequeños) hasta áreas de 500 km2 (enjambres muy grandes). Cuando un enjambre emprende el vuelo ocupa entre dos y tres veces el espacio que ocupaban en tierra (la mitad de los enjambres superan los 50 km2 en extensión), con una densidad típica de unas 10 langostas por metro cúbico. Por ello, de forma anecdótica, los enjambres de langosta suponen un fenómeno adverso para la aviación durante los aterrizajes y despegues. El enjambre disminuye la visibilidad, además, al impactar las langostas sobre la aeronave ensucian el parabrisas y pueden obstruir las tomas de aire del avión. De forma indirecta, el riesgo se incrementa por la posibilidad de impacto de aves depredadoras que suelen seguir a los enjambres. En los últimos años se han producido varios incidentes: