Spårning av djurvandring

Varg med radiokrage i Yellowstone National Park
Anställd vid US Fish and Wildlife Service spårar ett bergslejon märkt med radiohalsband

Djurvandringsspårning används inom vilda biologi , naturvårdsbiologi , ekologi och förvaltning av vilda djur för att studera djurs beteende i det vilda. En av de första teknikerna var fågelband , att placera passiva ID-taggar på fåglarnas ben, för att identifiera fågeln i en framtida catch-and-release. Radiospårning innebär att man fäster en liten radiosändare på djuret och följer signalen med en RDF-mottagare . Sofistikerade moderna tekniker använder satelliter för att spåra taggade djur, och GPS-taggar som håller en logg över djurets plats. Med uppkomsten av IoT är möjligheten att göra enheter specifika för arten eller vad som ska spåras möjlig. Ett av de många målen med djurmigrationsforskning har varit att fastställa vart djuren är på väg; men forskare vill också veta varför de går "dit". Forskare tittar inte bara på djurens migration utan också vad som finns mellan migrationens slutpunkter för att avgöra om en art flyttar till nya platser baserat på födodensitet, en förändring i vattentemperaturen eller annan stimulans, och djurets förmåga att anpassa sig till dessa. ändringar. Migrationsspårning är ett viktigt verktyg i ansträngningarna att kontrollera den mänskliga civilisationens inverkan på populationer av vilda djur, och förhindra eller mildra den pågående utrotningen av hotade arter .

Teknologier

En monarkfjäril strax efter märkning vid Cape May Bird Observatory Cape May Bird Observatory är en av de organisationer som har ett märkningsprogram för monarkidentifiering. Plastklistermärken placeras på insektens vinge med identifieringsinformation. Spårningsinformation används för att studera monarkers migrationsmönster, inklusive hur långt och vart de flyger.

Hösten 1803 undrade den amerikanske naturforskaren John James Audubon om flyttfåglarna återvände till samma plats varje år. Så han knöt ett snöre runt benet på en fågel innan den flög söderut. Följande vår såg Audubon att fågeln verkligen hade kommit tillbaka.

Forskare idag fäster fortfarande taggar, såsom metallband, för att spåra djurs rörelser. Metallband kräver återfångning av djur för att forskarna ska kunna samla in data; uppgifterna är således begränsade till djurets utsättnings- och destinationspunkter.

Nyare teknologier har hjälpt till att lösa detta problem. Vissa elektroniska taggar avger upprepade signaler som fångas upp av radioenheter eller satelliter medan andra elektroniska taggar kan inkludera arkivtaggar (eller dataloggrar). Forskare kan spåra de taggade djurens platser och rörelser utan att återfånga dem med hjälp av denna RFID- teknik eller satelliter. Dessa elektroniska taggar kan ge en hel del data. Modern teknik är också mindre, vilket minimerar den negativa effekten av taggen på djuret.

Radiospårning

Huvudartikel: Wildlife radio telemetri
Den högra av dessa två borststjärtade rock-wallabies har en radiospårkrage.

Att spåra ett djur med radiotelemetri involverar två enheter. Telemetri , i allmänhet, innebär användning av en sändare som är fäst vid ett djur och skickar ut en signal i form av radiovågor , precis som en radiostation gör. En vetenskapsman kan placera sändaren runt ett djurs fotled , hals , vinge , ryggsköld eller ryggfena . Alternativt kan de implantera det kirurgiskt eftersom interna radiosändare har fördelen att de förblir intakta och fungerar längre än traditionella tillbehör och är skyddade från miljövariabler och slitage. Sändaren använder vanligtvis en frekvens i VHF- bandet eftersom antenner i detta band är lämpligt små. För att spara på batteriet sänder sändaren vanligtvis korta pulser, kanske en per sekund. En specialiserad radiomottagare som kallas en RDF-mottagare ( radio direction finding ) tar upp signalen. Mottagaren sitter vanligtvis i en lastbil , en ATV eller ett flygplan . Mottagaren har en riktad antenn (vanligtvis en enkel Yagi-antenn ) som tar emot starkast från en enda riktning, och några sätt att indikera styrkan på den mottagna signalen, antingen med en meter eller med ljudstyrkan på pulserna i hörlurar. Antennen vrids tills den mottagna radiosignalen är starkast; då pekar antennen mot djuret. För att hålla reda på signalen följer forskaren djuret med hjälp av mottagaren. Detta tillvägagångssätt att använda radiospårning kan användas för att spåra djuret manuellt men används också när djur är utrustade med annan nyttolast. Mottagaren används för att komma in på djuret för att få tillbaka nyttolasten.

En annan form av radiospårning som kan utnyttjas, särskilt vid småfågelflyttningar, är användningen av geolocatorer eller "geologer". Den här tekniken använder en ljussensor som spårar ljusnivådata under regelbundna intervall för att bestämma en plats baserat på längden på dagen och tiden för solens middagstid. Även om det finns fördelar och utmaningar med att använda denna spårningsmetod, är det ett av de enda praktiska sätten att spåra småfåglar över långa avstånd under migration.

Passiva integrerade transpondrar (PIT) är en annan metod för telemetri som används för att spåra rörelser av en art Passiva integrerade transpondrar, eller "PIT-taggar", är elektroniska taggar som gör det möjligt för forskare att samla in data från ett prov utan att behöva återfånga och hantera djuret . Data fångas in och övervakas via elektroniska förhörsantenner, som registrerar tid och plats för individen. Pit-taggar är en human metod för spårning som har liten risk för infektion eller dödlighet på grund av den begränsade kontakt som krävs för att övervaka proverna. De är också kostnadseffektiva genom att de kan användas upprepade gånger om behov uppstår att ta bort taggen från djuret.

Motus wildlife tracking network är ett program av Birds Canada , det lanserades 2014 i USA och Kanada, 2022 finns det mer än 40 000 sändare på olika djur, mestadels fåglar, och 1 500 mottagarstationer har installerats i 34 länder, de flesta mottagare är koncentrerade till USA och Kanada.

Satellitspårning

Ytterligare information: GPS-spårning av vilda djur
En saltvattenkrokodil med GPS-baserad satellitsändare för migrationsspårning

Mottagare kan placeras i satelliter som kretsar runt jorden som ARGOS . Nätverk, eller grupper, av satelliter används för att spåra djur. Varje satellit i ett nätverk plockar upp elektroniska signaler från en sändare på ett djur. Tillsammans bestämmer signalerna från alla satelliter den exakta platsen för djuret. Satelliterna spårar också djurets väg när det rör sig. Satellitmottagna sändare monterade på djur kan också ge information om djurens fysiologiska egenskaper (t.ex. temperatur och livsmiljöanvändning.) Satellitspårning är särskilt användbar eftersom forskarna inte behöver följa efter djuret och inte heller behöver återställa taggen till få information om vart djuret är på väg eller har tagit vägen. Satellitnätverk har spårat migrationen och territoriella rörelser av caribou , havssköldpaddor , valar , vithajar , sälar , elefanter , havsörnar , fiskgjuse och gamar . Dessutom popup-satellitarkivtaggar på marina däggdjur och olika fiskarter. Det finns två huvudsystem, ovan nämnda Argos och GPS . Tack vare dessa system kan naturvårdare hitta nyckelplatserna för migrerande arter. En annan form av satellitspårning skulle vara användningen av akustisk telemetri . Detta innebär användning av elektroniska taggar som avger ljud för att forskarna ska kunna spåra och övervaka ett djur inom tre dimensioner, vilket är användbart i fall då stora mängder av en art spåras åt gången.

IoT-spårning

IoT eller internet of things visar sig vara en potentiell resurs för framtiden för spårning och forskning av vilda djur. Denna teknik kan sträcka sig från Low Power Wide Area LWPA -sensornätverk kopplade till vilda djur med säkert lim till kameror anslutna till internet med hjälp av maskininlärning för att avgöra vilka bilder som är intressanta och kategorisera fotona. Med LWPA är applikationerna oändliga. Allt som behöver göras är att utveckla sensorerna som fäster på vilket djur som helst. Med sensorns låga effekt blir det mindre problem att byta sensorernas batterier. Programmet Where's The Bear är en programvara för övervakning av vilda djur av datavetenskapsavdelningen vid University of California Santa Barba. De använder kameror som sina sensorer och maskininlärning för att kvantifiera bilderna till tomma bilder som utlöses av vind och regn. De rapporterar istället om olika djurarter. För att göra träningsprocessen av algoritmen snabb använde de redigerade foton med djur infogade i bilden av den givna sensorvyn för att känna av de olika djuren. Denna utbildning kunde göra tekniken mer exakt med färre falska positiva och falska negativa. Denna metod ökade förmågan att kategorisera djurs foton, vilket bevisade en potentiell ny teknik för stora grupper av människor för kommersiellt och offentligt bruk

Stabila isotoper

Havssköldpaddas ägg läggs av modern. Okläckta ägg kan användas i stabil isotopanalys.

Stabila isotoper är en av de inneboende markörerna som används för att studera migration av djur. En av fördelarna med inneboende markörer i allmänhet, inklusive stabil isotopanalys, är att den inte kräver att en organism infångas och märks och sedan återfångas vid ett senare tillfälle. Varje fångst av en organism ger information om var den har varit baserat på kosten. De tre typerna av inneboende markörer som kan användas som verktyg för migrationsstudier på djur är: (1) föroreningar, parasiter och patogener , (2) spårämnen och (3) stabila isotoper. Vissa geografiska regioner har specifika stabila isotopförhållanden som påverkar kemin hos organismer som söker föda på dessa platser, detta skapar "isoscapes" som forskare kan använda för att förstå var organismen har ätit. Ett par förutsättningar måste vara uppfyllda för att använda stabil isotopanalys framgångsrikt: (1) djuret måste ha minst en lätt isotop av intresse i specifika vävnader som kan provtas (detta villkor är nästan alltid uppfyllt eftersom dessa lätta isotoper är byggstenar av de flesta djurvävnader), och (2) organismen behöver migrera mellan isotopiskt olika regioner och dessa isotoper måste behållas i vävnaden för att skillnaderna ska kunna mätas.

Stabil isotopanalys har många fördelar och har använts i landlevande och vattenlevande organismer. Till exempel har stabil isotopanalys bekräftats fungera för att bestämma födosöksplatser för häckande havssköldpaddor . Satellittelemetri användes för att bekräfta att platsen som härleddes från analysen var korrekt till vart dessa sköldpaddor faktiskt reste. Detta är viktigt eftersom det tillåter större provstorlekar att användas i migrationsstudier, eftersom satellittelemetri är dyrt och vävnads- , blod- och äggprover kan tas från sköldpaddshonorna som lägger ägg.

Betydelse

Elektroniska taggar ger forskare en fullständig och korrekt bild av migrationsmönster . Till exempel , när forskare använde radiosändare för att spåra en flock caribou , lärde de sig två viktiga saker. Först fick de veta att flocken rör sig mycket mer än man tidigare trott. För det andra fick de veta att varje år återvänder besättningen till ungefär samma plats för att föda barn . Denna information skulle ha varit svår eller omöjlig att få med "lågteknologiska" taggar.

Att spåra migrationer är ett viktigt verktyg för att bättre förstå och skydda arter . Till exempel manater från Florida en utrotningshotad art , och därför behöver de skydd. Radiospårning visade att manater från Florida kan resa så långt som till Rhode Island när de migrerar. Denna information tyder på att sjökor kan behöva skydd längs stora delar av USA:s Atlantkust. Tidigare fokuserade skyddsinsatserna främst på Florida-området.

I kölvattnet av BP:s oljeutsläpp har ansträngningarna att spåra djur ökat i viken. De flesta forskare som använder elektroniska taggar har bara ett fåtal alternativ: popup-satellittaggar, arkivtaggar eller satellittaggar. Historiskt sett var dessa taggar i allmänhet dyra och kunde kosta flera tusen dollar per tagg. Men med nuvarande framsteg inom tekniken tillåter priserna nu forskare att tagga fler djur. Med denna ökning av antalet arter och individer som kan märkas är det viktigt att registrera och erkänna de potentiella negativa effekter som dessa enheter kan ha.

Se även

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Animal_migration_tracking&oldid=1130900246 "