Οι οικολόγοι χρησιμοποιούν ολοένα και περισσότερο drones για τη συλλογή δεδομένων. Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν απομακρυσμένα πιλοτικά αεροσκάφη για να εκτιμήσουν την υγεία των εύθραυστων πολικών βρύων, να μετρήσουν και να προβλέψουν τη μάζα των σφραγίδων λεοπάρδαλης και ακόμη και να συλλέξουν μύξα φαλαινών. Τα αεροσκάφη έχουν επίσης επισημανθεί ως αντικαταστάτες παιχνιδιών για παρακολούθηση πληθυσμού άγριας ζωής.
Αλλά μόλις η σκόνη απογείωσης εγκατασταθεί, πώς γνωρίζουμε αν τα drones παράγουν ακριβή δεδομένα; Ίσως ακόμη πιο σημαντικό, πώς συγκρίνονται τα δεδομένα με εκείνα που συγκεντρώθηκαν χρησιμοποιώντας μια παραδοσιακή επίγεια προσέγγιση;
Για να απαντήσουμε σε αυτές τις ερωτήσεις δημιουργήσαμε το #EpicDuckChallenge, το οποίο περιελάμβανε την ανάπτυξη χιλιάδων πάπιων πλαστικών ρεπλίκα σε μια παραλία Αδελαΐδα και έπειτα δοκιμάζοντας διάφορες μεθόδους καταμέτρησης αυτών.
Όπως αναφέρουμε σήμερα στο περιοδικό Methods in Ecology and Evolution, τα αεροσκάφη δημιουργούν ακριβή δεδομένα για τον πληθυσμό της άγριας ζωής - και μάλιστα ακριβέστερα, από αυτά που συλλέγονται με τον παλιομοδίτικο τρόπο.
Ο Jarrod Hodgson στέκεται σε μία από τις αποικίες των θαλάσσιων πτηνών που κατασκευάστηκαν για το #EpicDuckChallenge. (S. Andriolo) Η αξιολόγηση της ακρίβειας των δεδομένων μέτρησης άγριων ζώων είναι δύσκολη. Δεν μπορούμε να είμαστε σίγουροι για τον πραγματικό αριθμό των ζώων που υπάρχουν σε μια ομάδα άγριων ζώων. Έτσι, για να ξεπεραστεί αυτή η αβεβαιότητα, δημιουργήσαμε αποικίες θαλάσσιων πτηνών μεγέθους ζωής, αντίγραφα, με ένα γνωστό αριθμό ατόμων.
Από το βέλτιστο πλεονέκτημα και τις ιδανικές καιρικές συνθήκες, έμπειροι ειδικοί της άγριας ζωής ανεξάρτητα μετρούσαν τις αποικίες από το έδαφος χρησιμοποιώντας κιάλια και τηλεσκόπια. Ταυτόχρονα, ένα δράκιο κατέλαβε φωτογραφίες από κάθε αποικία από μια σειρά από ύψη. Οι επιστήμονες των πολιτών στη συνέχεια χρησιμοποίησαν αυτές τις εικόνες για να υπολογίσουν τον αριθμό των ζώων που μπορούσαν να δουν.
Οι αριθμοί των πτηνών σε απεικόνιση που προέρχεται από drone ήταν καλύτερες από αυτές που έκαναν παρατηρητές άγριας ζωής στο έδαφος. Η προσέγγιση με το drone ήταν πιο ακριβής και πιο ακριβής - παρήγαγε μετρήσεις που ήταν συνεχώς πιο κοντά στον πραγματικό αριθμό των ατόμων.
Συγκρίνοντας τα πλεονεκτήματα: εικόνες που προέρχονται από το τράβηγμα και η θέα του μετρητή εδάφους. (J. Hodgson) Η διαφορά μεταξύ των αποτελεσμάτων δεν ήταν ασήμαντη. Τα δεδομένα που προέρχονται από το drone ήταν μεταξύ 43 και 96 τοις εκατό ακριβέστερα από τα αριθμητικά στοιχεία εδάφους. Η παραλλαγή οφείλεται στο πόσα εικονοστοιχεία αντιπροσώπευαν κάθε πουλί, το οποίο με τη σειρά του σχετίζεται με το ύψος που πετούσε το αεροπλάνο και την ανάλυση της κάμερας.
Αυτό δεν ήταν έκπληξη. Οι έμπειροι πάγκοι εδάφους πήγαν καλά, αλλά το πλεονέκτημα του αεροσκάφους ήταν ανώτερο. Παρατηρώντας τις φωτογραφίες που ελήφθησαν από τα παραπάνω, οι επιστήμονες των πολιτών δεν έπρεπε να αντιμετωπίσουν τα σκοτεινά πουλιά που συχνά εμφανίζονται κατά τη διάρκεια των μετρήσεων εδάφους. Οι εικόνες επίσης επωφελήθηκαν από τους επιστήμονες πολίτες καθώς θα μπορούσαν να αναθεωρήσουν ψηφιακά τις μετρήσεις τους όσες φορές χρειάζονταν. Αυτό μείωσε την πιθανότητα τόσο να λείπει ένα άτομο όσο και να μετράει ένα άτομο περισσότερες από μία φορές.
Οι επιστήμονες υποβοηθήθηκαν από πολλούς εθελοντές, χωρίς τους οποίους η #EpicDuckChallenge δεν θα ήταν δυνατή. (J. Hodgson) Ωστόσο, παρόλο που αποδείχθηκε πιο ακριβής, η χειρωνακτική ψηφιακή μέτρηση εξακολουθεί να είναι κουραστική και χρονοβόρα. Για να αντιμετωπιστεί αυτό, αναπτύξαμε έναν αλγόριθμο υπολογιστή με την ελπίδα ότι θα μπορούσε να βελτιώσει περαιτέρω την αποτελεσματικότητα χωρίς να μειώσει την ποιότητα των δεδομένων. Και το έκανε.
Σχεδιάσαμε ένα ποσοστό πτηνών σε κάθε αποικία για να εκπαιδεύσουμε τον αλγόριθμο για να αναγνωρίσουμε πώς εμφανίστηκε το ζώο ενδιαφέροντος στη φωτογραφία. Διαπιστώσαμε ότι η χρήση δεδομένων κατάρτισης 10% ήταν επαρκής για την παραγωγή ενός αριθμού αποικιών που ήταν συγκρίσιμος με αυτόν ενός ανθρώπου που εξέταζε ολόκληρη τη σκηνή.
Αυτή η μηχανοργάνωση μπορεί να μειώσει το χρόνο που απαιτείται για την επεξεργασία δεδομένων, παρέχοντας την ευκαιρία να μειωθεί το κόστος και οι πόροι που απαιτούνται για την έρευνα πληθυσμών άγριας ζωής. Όταν συνδυάζονται με τις δοκιμές βελτίωσης της αποτελεσματικότητας, οι αεροσκάφη παρέχουν τη δυνατότητα ανίχνευσης περιοχών με δυσκολία πρόσβασης με τα πόδια, η εξοικονόμηση αυτή μπορεί να είναι σημαντική.
Χρησιμοποιώντας την παρακολούθηση του προβλήματος στο πεδίο
Τα αποτελέσματά μας έχουν σημαντικές επιπτώσεις για μια σειρά ειδών. Θεωρούμε ότι είναι ιδιαίτερα συναφείς με τη συσσωμάτωση πτηνών, συμπεριλαμβανομένων των θαλάσσιων πτηνών όπως οι αλβατόρες, οι επιφανειακοί φωλεοφοίοι πιγκουίνοι και τα φρεγάτα πτηνά, καθώς και τα αποικιακά φωλιζόμενα υδρόβια πτηνά όπως οι πελεκάνες.
Άλλοι τύποι ζώων που φαίνονται εύκολα από ψηλά, συμπεριλαμβανομένων των σφραγισμένων σφραγίδων και των dugongs, είναι ιδιαίτερα κατάλληλοι για την παρακολούθηση των τροχών. Οι φωλιές ή οι τροχιές των ζώων, όπως τα οραγγουτάνια και οι χελώνες, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για να συμπεράνουμε την παρουσία.
Επιπρόσθετα πειράματα θα είναι χρήσιμα για να εκτιμηθεί η ικανότητα των πειρατών να διερευνήσουν τα ζώα που προτιμούν να παραμένουν κρυμμένα και εκείνα που βρίσκονται μέσα σε πολύπλοκα ενδιαιτήματα. Τέτοιες εκτιμήσεις μας ενδιαφέρουν και οι ερευνητές σε όλο τον κόσμο, με τις τρέχουσες έρευνες να επικεντρώνονται στην άγρια φύση, όπως τα δεντροστοιχίες θηλαστικά και τα κητοειδή.
Εξακολουθούμε να μαθαίνουμε πώς αντιδρά η άγρια φύση στην παρουσία των αεροσκαφών και απαιτούνται περισσότερες έρευνες για να ποσοτικοποιηθούν αυτές οι απαντήσεις σε μια σειρά ειδών και περιβαλλόντων. Τα αποτελέσματα θα συμβάλουν στην τελειοποίηση και βελτίωση των πρωτοκόλλων παρακολούθησης των κυκλωμάτων, ώστε τα αεροσκάφη να έχουν ελάχιστες επιπτώσεις στην άγρια φύση. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για είδη που είναι επιρρεπή σε διαταραχές και όπου η στενή εγγύτητα δεν είναι δυνατή ή επιθυμητή.
Ο κόσμος αλλάζει ταχύτατα, με πολλά αρνητικά αποτελέσματα για την άγρια φύση. Οι τεχνολογίες όπως τα drones μπορούν να βοηθήσουν τους επιστήμονες και τους διευθυντές να συλλέξουν δεδομένα αρκετά γρήγορα ώστε να επιτρέψουν την έγκαιρη αξιολόγηση των συνεπειών αυτών των αλλαγών.
Κατά την παρακολούθηση της άγριας ζωής, η αύξηση της ακρίβειας και της ακρίβειας των ερευνών σε ζώα μας δίνει μεγαλύτερη εμπιστοσύνη στις εκτιμήσεις του πληθυσμού μας. Αυτό παρέχει μια ισχυρότερη βάση αποδεικτικών στοιχείων για την λήψη αποφάσεων διαχείρισης ή αλλαγών πολιτικής. Για είδη και οικοσυστήματα που απειλούνται με εξαφάνιση ή ανεπανόρθωτες ζημιές, μια τέτοια ταχεία δράση θα μπορούσε να είναι μια κυριολεκτική γραμμή ζωής.
Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στην Η συζήτηση.
Jarrod Hodgson, Υποψήφιος Διδάκτωρ, Πανεπιστήμιο της Αδελαΐδας
Aleks Terauds, Ανώτερος Επιστημονικός Υπεύθυνος / Διευθυντής Τμήματος, Ανταρκτική Αυστραλίας
Lian Pin Koh, καθηγητής Πανεπιστημίου της Αδελαΐδας
