Představte si, že jste vědec a chcete sledovat populaci ohrožených žabích druhů, řekněme, v portorickém deštném pralese.
Související obsah
- Cvrlikání žab z Coqui může být stále horší a vyšší, než je klimatické teplo
Za starých časů byste museli napsat návrh, vyhrát grant, dát dohromady tým, vyrazit na pole a strávit několik týdnů nebo měsíců manuálním sběrem a katalogizací vzorků. O několik let později, pokud jste chtěli vědět, zda se žabí populace vzpamatovala nebo se ještě zmenšila, museli byste znovu projít stejným procesem.
Nový způsob shromažďování těchto informací, který dnes představili vědci z University of Puerto Rico v časopise PeerJ, slibuje, že tento proces bude mnohem jednodušší, rychlejší a komplexnější. Jejich nápad - síť široce distribuovaných mikrofonů a webového softwaru pro rozpoznávání zvuku, který nazývají ARBIMON (pro automatizovanou vzdálenou monitorovací síť biodiverzity) - nám jednou umožní, abychom nakonec mohli v reálném čase odhadnout kritickou úroveň populace zvířat v spoty po celém světě.
Vědci navrhli distribuovanou hardwarovou část systému tak, aby byla vyrobena z relativně levných, široce dostupných součástí - jako jsou iPod a autobaterie - spolu s vodotěsnými pouzdry a solárními panely, které by umožnily, aby mikrofony, jakmile budou umístěny, vydržely několik let. Myšlenka je taková, že síť takových mikrofonů, s jedním umístěným zhruba 50 metrů čtverečních, by mohla fungovat jako vzdálené uši poslouchající v ekosystému: Každých deset minut každý mikrofon zaznamená jednu minutu zvuků místního ekosystému (až 144 nahrávek na den) a odešlete ji prostřednictvím rádiové antény do nedaleké základnové stanice.
Systém bude vytvořen ze sítě široce umístěných záznamových stanic a jednotného rozhraní, které umožní biologům přístup k datům. (Obrázek přes ARBIMON) Každá základnová stanice poté pošle nahrávky na centralizovaný server v Portoriku, odkud budou zveřejněny v téměř reálném čase na Arbimon.com. Současně bude software analyzovat zvuky ze záznamu, aby zachytil různé zvuky různých druhů. Pomocí existující banky identifikovaných druhů volání software přiřadí konkrétní zvuky konkrétním ptákům, žabám a jiným tvorům.
Ověření uživatelé - například biolog, který pracuje na výzkumu konkrétního druhu, nebo např. Člen široké veřejnosti s birdingem - mohou přispět k projektu posloucháním záznamů a ověřením, zda software správně identifikuje zvuky a přizpůsobit je správným druhům. V průběhu času bude vstup uživatelů trénovat software tak, aby byl přesnější.
Jakmile bude software vyškolen k identifikaci každého hovoru, vědci říkají, že bude schopen zpracovat více než 100 000 minutových záznamů za méně než hodinu. Výsledkem bude, že biolog bude mít přístup k neustálému toku údajů o hladinách konkrétního druhu v bodech po celém světě nebo o kolísajících populacích různých druhů v jednom ekosystému.
Biologové mohou zpočátku indexovat určité frekvence volání druhu ke známým populacím tohoto druhu na každém místě - například 400 koketových cvrlikání za hodinu znamená, že v této oblasti je 10 kokosů. Později, když se změní frekvence hovorů, lze tato data extrapolovat a odvodit výkyvy v přítomné populaci.
V publikovaném článku byla schopnost systému prokázána sledováním populací řady ptáků, žab, hmyzu a savců v Portoriku a Kostarice v posledních několika letech. Na výzkumném místě v Portoriku v mokřadu Sabana Seca se vědci zaměřili na sledování populací žáby coqui Plains, ohroženého obojživelníka objeveného v roce 2005 s výrazným cvrlikáním.
Mikrofony byly tam poprvé nainstalovány v roce 2008 a během několika následujících let vědci vyškolili software, aby se stal stále přesnějším v analyzování různých vyzvednutých zvuků a určování toho, které zvuky pláně Coqui jsou cvrlikání. Vědci nakonec zmapovali změny frekvence cvrlikání v denním i sezónním časovém rámci a byli schopni je porovnat s průzkumovanými údaji o změnách v populaci coqui.
Jedním z důvodů, proč jsou tito vědci z nového systému nejvíce nadšeni, je způsob, jakým standardizují a permanentně ukládají zvukové vzorky na neurčito. 50 let od této chvíle říkají, že pokud se biolog ochrany přírody chce podívat zpět na to, jak se populace druhu v průběhu času mění, může jednoduše přistupovat k záznamům a nechat je analyzovat. To nejen pomůže sledovat ohrožené populace, ale může také určit, kdy invazivní druhy začaly dominovat určitým ekologickým výklenkům.
Podle vědců je dalším krokem instalace těchto nastavení mikrofonů do nejrůznějších ekosystémů - na každém místě, kde je druh, který si zaslouží pozornost.
