Ученые в Антарктиде продемонстрировали более дешевый, быстрый и простой способ оценить состояние морского леопарда, который может весить более полутонны и отражать здоровье антарктической экосистемы, на которую полагаются они и различные коммерческие промыслы. на.
Вместо того, чтобы часами преследовать, ловить, обездвиживать и взвешивать тюленей в опасных условиях на Антарктическом полуострове, исследователи теперь могут получить ту же информацию из одной фотографии, сделанной небольшой беспилотной воздушной системой, широко известной как дрон. Ученые из Юго-западного научного центра рыболовства NOAA Fisheries и Aerial Imaging Solutions описали подход сегодня в онлайн-журнале PLOS ONE.
«Мы продолжаем разрабатывать технологии для сбора данных, необходимых для управления рыбой и дикой природой более безопасным и менее затратным способом», - сказал Дуглас Краузе, научный сотрудник отдела исследований антарктических экосистем Юго-Западного рыбного научного центра (AERD).) и ведущий автор статьи, демонстрирующей новый метод исследования. «Мы, безусловно, рады, потому что можем выполнять гораздо больше работы за меньшее время и с меньшими затратами, чем когда-либо прежде».
Ученые проверили точность аэрофотосъемки, поймав и измерив тех же тюленей, которых сфотографировал дрон. Они обнаружили, что точность измерения длины составляет около 2 процентов, а измерения веса - около 4 процентов. Самая большая разница заключалась в затраченных времени и усилиях: в то время как команде из пяти человек потребовалось более четырех часов, чтобы поймать каждого из 15 морских леопардов для исследования, команде из двух человек, использующей дрон, потребовалось всего около 20 минут, чтобы собрать те же данные..
Тюлени никак не реагировали на дрон, пока он оставался выше 23 метров, примерно 75 футов.
«Мы можем получать такие же или даже лучшие измерения, даже не беспокоя животных», - сказал Краузе в электронном письме из Антарктиды. «Поимка одного тюленя может занять несколько часов, но дрон может сфотографировать каждого тюленя на пляже за несколько минут».
Морские леопарды охотятся на пингвинов и южных морских котиков. В свою очередь, эти виды в значительной степени зависят от популяций антарктического криля - мелких ракообразных, похожих на креветок. Криль добывается в коммерческих целях и является ключевым ингредиентом пищевых добавок, кормов для аквакультуры и других продуктов. Таким образом, морские леопарды, пингвины и морские котики не только являются важными компонентами антарктических прибрежных экосистем, но и служат «индикаторами» состояния антарктического рыболовства.
«Когда мы думаем о видах-индикаторах в Антарктиде, мы часто думаем о очень многочисленных видах, таких как пингвины», - сказал Джефферсон Хинке, соавтор и научный сотрудник AERD.«Но высшие хищники, такие как морские леопарды, также чувствительны к окружающей среде, и наблюдение за ними дает дополнительную информацию о состоянии антарктической экосистемы».
Изучение состояния тела тюленей, например, помогает ученым понять здоровье и численность криля, что, в свою очередь, помогает руководителям рыболовства оценить, сколько рыболовный флот может поймать каждый сезон.
"Мы всегда ищем более эффективные способы сбора данных, которые помогают принимать решения о том, как управлять этими важными ресурсами", - сказал Джордж Уоттерс, директор AERD. «Чем лучше мы понимаем экосистему, тем лучше мы можем обеспечить ее долгосрочную защиту».
Ученые могут использовать дроны для отслеживания изменения веса морских леопардов в течение лета, показывая, сколько они едят, и могут разделить популяцию по возрасту, чтобы лучше понять общее состояние здоровья популяции.. По словам Краузе, использование аэрофотоснимков может фактически повысить точность и глубину данных в долгосрочной перспективе, потому что ученые могут исследовать гораздо больше морских леопардов за то же время..
Объединение одной фотографии каждого животного с компьютерной моделью, которая вычисляет их вес, сводит к минимуму ошибки, которые могут быть вызваны несколькими фотографиями с разных ракурсов, обнаружили ученые.
«Это вопрос простоты и сосредоточения внимания на данных, которые нам действительно нужны», - сказал Краузе. «Это более эффективный и безопасный способ собрать больше данных, чем w.