Which statistics should tropical biologists learn?

Tropical biologists study the richest and most endangered biodiversity in the planet, and in these times of climate change and mega-extinctions, the need for efficient, good quality research is more pressing than in the past. However, the statistical component in research published by tropical authors sometimes suffers from poor quality in data collection; mediocre or bad experimental design and a rigid and outdated view of data analysis. To suggest improvements in their statistical education, we listed all the statistical tests and other quantitative analyses used in two leading tropical journals, the Revista de Biología Tropical and Biotropica, during a year. The 12 most frequent tests in the articles were: Analysis of Variance (ANOVA), Chi-Square Test, Student’s T Test, Linear Regression, Pearson’s Correlation Coefficient, Mann-Whitney U Test, Kruskal-Wallis Test, Shannon’s Diversity Index, Tukey’s Test, Cluster Analysis, Spearman’s Rank Correlation Test and Principal Component Analysis. We conclude that statistical education for tropical biologists must abandon the old syllabus based on the mathematical side of statistics and concentrate on the correct selection of these and other procedures and tests, on their biological interpretation and on the use of reliable and friendly freeware. We think that their time will be better spent understanding and protecting tropical ecosystems than trying to learn the mathematical foundations of statistics: in most cases, a well designed one-semester course should be enough for their basic requirements. Rev. Biol. Trop. 59 (3): 983-992. Epub 2011 September 01.

Los biólogos tropicales estudian la biodiversidad más rica y amenazada del planeta, y en estos tiempos de cambio climático y mega-extinción, la necesidad de investigación de buena calidad es más acuciante que en el pasado. Sin embargo, el componente estadístico en la investigación publicada por los autores tropicales adolece a veces de baja calidad en la toma de datos, mal diseño experimental y una visión anticuada del análisis de datos. Para sugerir mejoras en la enseñanza de la estadística, hicimos una lista de todas las pruebas estadísticas y otros análisis cuantitativos aplicados en dos de las principales revistas tropicales, la Revista de Biología Tropical y Biotropica, durante un año. Las 12 pruebas más frecuentes en los artículos fueron: Análisis de Varianza (ANDEVA), Chi-cuadrado, t de Student, Regresión lineal, Coeficiente de Correlación de Pearson, U de Mann-Whitney, Kruskal-Wallis, Índice de diversidad de Shannon, Prueba de Tukey, Análisis de Conclomerados, Correlación de Spearman y Análisis de Componentes Principales. Concluimos que la enseñanza de la estadística para los biólogos tropicales debe abandonar el viejo plan de estudios basado en el lado matemático de la estadística y concentrarse en (1) la correcta selección de estos y otros procedimientos y pruebas, (2) su interpretación biológica y (3) la utilización de programas de fácil uso. En la mayoría de los casos, un curso bien diseñado de un semestre bastaría para sus necesidades básicas.

Air pollution in a tropical city: the relationship between wind direction and lichen bio-indicators in San José, Costa Rica

Lichens are good bio-indicators of air pollution, but in most tropical countries there are few studies on the subject; however, in the city of San José, Costa Rica, the relationship between air pollution and lichens has been studied for decades. In this article we evaluate the hypothesis that air pollution is lower where the wind enters the urban area (Northeast) and higher where it exits San José (Southwest). We identified the urban parks with a minimum area of approximately 5 000m² and randomly selected a sample of 40 parks located along the passage of wind through the city. To measure lichen coverage, we applied a previously validated 10 x 20cm template with 50 random points to five trees per park (1.5m above ground, to the side with most lichens). Our results (years 2008 and 2009) fully agree with the generally accepted view that lichens reflect air pollution carried by circulating air masses. The practical implication is that the air enters the city relatively clean by the semi-rural and economically middle class area of Coronado, and leaves through the developed neighborhoods of Escazú and Santa Ana with a significant amount of pollutants. In the dry season, the live lichen coverage of this tropical city was lower than in the May to December rainy season, a pattern that contrasts with temperate habitats; but regardless of the season, pollution follows the pattern of wind movement through the city. Rev.Biol. Trop. 59 (2): 899-905. Epub 2011 June 01.

Los líquenes constituyen un buen bioindicador para estudiar la “salud de la atmósfera”, pero en los países tropicales hay pocos estudios sobre el tema, aunque para la ciudad de San José existen algunos estudios sobre la relación entre tráfico vehicular y contaminación atmosférica. En este artículo evaluamos la hipótesis de que la contaminación atmosférica es menor en las áreas por donde ingresan los vientos a la zona urbana de San José (noreste) y mayor a su salida (suroeste), para las épocas seca y lluviosa. Para obtener parques urbanos con tamaño suficiente para albergar varios árboles con líquenes, se identificaron los parques con un área aproximada mínima de 5 000m². Seleccionamos aleatoriamente una muestra de 40 parques ubicados a lo largo del paso del viento por la ciudad. Para medir el porcentaje de cobertura, en cada parque aplicamos a cinco árboles una plantilla de 10 x 20cm con 50 puntos al azar, a 1.5m sobre el suelo y del lado con mayor cobertura de líquenes. Nuestros resultados coinciden con la opinión generalmente aceptada de que los líquenes reflejan la contaminación transportada por la circulación de masas de aire. La consecuencia práctica es que el aire entra en la ciudad relativamente limpia por el área semi-rural de clase media de Coronado, y llega a los barrios desarrollados de Escazú y Santa Ana con una cantidad importante de contaminantes. En la época seca la cobertura de líquenes vivos fue menor que en la estación lluviosa (que va de mayo a diciembre), pero independientemente de la época, la contaminación sigue el patrón de viento de la ciudad.