Φανταστείτε ότι είστε επιστήμονας και θέλετε να παρακολουθείτε τον πληθυσμό ενός απειλούμενου είδους βάτραχος, για παράδειγμα, στο τροπικό δάσος του Πουέρτο Ρίκο.
σχετικό περιεχόμενο
- Οι τσιμπήματα των βακαλάων Coqui μπορεί να πάρουν πιο βραχυπρόθεσμα και υψηλότερα, καθώς το κλίμα θερμαίνει
Παλαιότερα, θα πρέπει να γράψετε μια πρόταση, να κερδίσετε επιχορήγηση, να βάλετε μαζί μια ομάδα, να περάσετε στο πεδίο και να περάσετε μερικές εβδομάδες ή μήνες με το χέρι συλλέγοντας και καταγράφοντας δείγματα. Λίγα χρόνια αργότερα, εάν ήθελε να μάθει αν ο πληθυσμός βάτραχος είχε ανακάμψει ή ακόμα και μικρότερος, θα έπρεπε να περάσετε από την ίδια διαδικασία ξανά.
Ένας νέος τρόπος συλλογής αυτών των πληροφοριών, που παρουσιάστηκαν σήμερα από επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Πουέρτο Ρίκο στο περιοδικό PeerJ, υπόσχεται να καταστήσει τη διαδικασία αυτή ευκολότερη, ταχύτερη και πληρέστερη. Η ιδέα τους - ένα δίκτυο ευρέως διανεμημένων μικροφώνων και λογισμικού αναγνώρισης ήχου μέσω διαδικτύου, το οποίο καλούν το ARBIMON (για το αυτοματοποιημένο δίκτυο παρακολούθησης απομακρυσμένης βιοποικιλότητας) - θα μπορούσαν κάποια μέρα να μας επιτρέψουν να έχουμε σε πραγματικό χρόνο εκτιμήσεις σχετικά με τα ζωτικά επίπεδα ζωικού πληθυσμού σε όλο τον κόσμο.
Οι ερευνητές σχεδίασαν το τμήμα του κατανεμημένου υλικού του συστήματος να κατασκευαστεί από σχετικά φθηνά, ευρέως διαθέσιμα εξαρτήματα - όπως τα iPods και τις μπαταρίες αυτοκινήτων - μαζί με αδιάβροχες θήκες και ηλιακούς συλλέκτες, που θα επέτρεπαν στα μικρόφωνα να διαρκέσουν αρκετά χρόνια. Η ιδέα είναι ότι ένα δίκτυο τέτοιων μικροφώνων, με το ένα τοποθετημένο περίπου 50 τετραγωνικά μέτρα, θα μπορούσε να λειτουργήσει ως απομακρυσμένα αυτιά που ακούνε στο οικοσύστημα: Κάθε δέκα λεπτά, κάθε μικρόφωνο θα καταγράφει ένα λεπτό από τους ήχους του τοπικού οικοσυστήματος (που ανέρχεται σε 144 εγγραφές ανά ημέρα) και να το στείλετε μέσω κεραίας ραδιοφώνου σε κοντινό σταθμό βάσης.
Το σύστημα θα κατασκευαστεί από ένα δίκτυο ευρέως τοποθετημένων σταθμών εγγραφής και μια ενοποιημένη διασύνδεση που θα επιτρέψει στους βιολόγους να έχουν πρόσβαση στα δεδομένα. (Εικόνα μέσω ARBIMON) Κάθε σταθμός βάσης θα στείλει στη συνέχεια τις καταγραφές σε ένα κεντρικό διακομιστή στο Πουέρτο Ρίκο, από όπου θα δημοσιοποιηθεί σχεδόν σε πραγματικό χρόνο στο Arbimon.com. Ταυτόχρονα, το λογισμικό θα αναλύσει τους ήχους από την ηχογράφηση για να διαλέξει τους διαφορετικούς θορύβους που γίνονται από διαφορετικά είδη. Χρησιμοποιώντας μια υπάρχουσα τράπεζα εντοπισμένων κλήσεων ειδών, το λογισμικό θα εκχωρεί συγκεκριμένους ήχους σε συγκεκριμένα πουλιά, βατράχους και άλλα πλάσματα.
Οι επαληθευμένοι χρήστες - ίσως βιολόγος που ασχολείται με την έρευνα σε ένα συγκεκριμένο είδος ή ένα μέλος του κοινού που έχει ιστορικό πτηνών, για παράδειγμα - μπορεί να συμβάλει στο έργο ακούγοντας τις ηχογραφήσεις και επαληθεύοντας εάν το λογισμικό εντοπίζει σωστά τους ήχους και ταιριάζουν με τα σωστά είδη. Με την πάροδο του χρόνου, οι εισροές από τους χρήστες θα εκπαιδεύσουν το λογισμικό για να γίνει πιο ακριβής.
Τελικά, μόλις το λογισμικό εκπαιδευτεί για να εντοπίσει κάθε κλήση, οι ερευνητές λένε ότι θα είναι σε θέση να επεξεργαστεί περισσότερες από 100.000 λεπτά εγγραφές σε λιγότερο από μία ώρα. Ως αποτέλεσμα, ένας βιολόγος θα έχει πρόσβαση σε μια συνεχή ροή δεδομένων σχετικά με τα επίπεδα ενός συγκεκριμένου είδους σε σημεία σε όλο τον κόσμο ή τους κυμαινόμενους πληθυσμούς διαφόρων ειδών σε ένα οικοσύστημα.
Αρχικά, οι βιολόγοι μπορούν να αναγράψουν ορισμένες συχνότητες των κλήσεων ενός είδους σε γνωστούς πληθυσμούς αυτού του είδους σε κάθε τοποθεσία - για παράδειγμα, 400 coqui chirps ανά ώρα σημαίνει ότι 10 κοκκίς βρίσκονται στην περιοχή. Αργότερα, όταν αλλάζει η συχνότητα των κλήσεων, αυτά τα δεδομένα μπορούν να υπολογιστούν για να συναγάγουν τις διακυμάνσεις του υπάρχοντος πληθυσμού.
Στο δημοσιευμένο έγγραφο, η ικανότητα του συστήματος αποδείχθηκε με την παρακολούθηση των πληθυσμών ορισμένων ειδών πουλιών, βάτραχος, εντόμων και θηλαστικών στο Πουέρτο Ρίκο και την Κόστα Ρίκα τα τελευταία χρόνια. Στο ερευνητικό κέντρο του Πουέρτο Ρίκο στον υγρότοπο Sabana Seca, οι ερευνητές επικεντρώθηκαν στην παρακολούθηση των πληθυσμών του βάτραχου Plains coqui, ενός απειλούμενου αμφιβίου που ανακαλύφθηκε το 2005 με ένα υψηλότατο, ξεχωριστό τσίμπημα.
Τα μικρόφωνα εγκαταστάθηκαν για πρώτη φορά εκεί το 2008 και τα επόμενα χρόνια οι ερευνητές εκπαίδευσαν το λογισμικό ώστε να γίνονται όλο και πιο ακριβείς στην ανάλυση των διαφόρων τύπων ήχων που είχαν ληφθεί και στον προσδιορισμό των συνθηκών που συνέβησαν. Τελικά, οι επιστήμονες χαρτογράφησαν διακυμάνσεις στη συχνότητα του τσιρπ σε καθημερινές και εποχιακές χρονικές κλίμακες και μπόρεσαν να ταιριάξουν με τα δεδομένα που ερευνήθηκαν για τις αλλαγές στον πληθυσμό του coqui.
Ένας από τους λόγους που οι εν λόγω ερευνητές είναι πολύ ενθουσιασμένοι για το νέο σύστημα είναι ο τρόπος με τον οποίο τυποποιεί και αποθηκεύει μόνιμα τα δείγματα ήχου επ 'αόριστον. 50 χρόνια μετά, λένε, εάν ένας βιολόγος διατήρησης θέλει να κοιτάξει πίσω τον τρόπο με τον οποίο οι πληθυσμοί ενός είδους έχουν μεταβληθεί με την πάροδο του χρόνου, μπορεί απλώς να έχει πρόσβαση στις ηχογραφήσεις και να τις αναλύσει. Όχι μόνο θα βοηθήσουν στην παρακολούθηση των πληθυσμών που απειλούνται με εξαφάνιση, αλλά θα μπορούσαν επίσης να εντοπίσουν όταν τα χωροκατακτητικά είδη άρχισαν να κυριαρχούν σε ορισμένες οικολογικές θέσεις.
Το επόμενο βήμα, σύμφωνα με τους ερευνητές, είναι η εγκατάσταση αυτών των μικροφώνων σε όλα τα είδη οικοσυστημάτων - κάθε τόπο όπου υπάρχει ένα είδος που αξίζει προσοχής.
