Подслушивание разговоров ламантинов может помочь восстановить популяции этого исчезающего морского млекопитающего. У каждого ламантина есть свой собственный голос: их звонки можно проследить до конкретных людей, что дает возможность оценить, сколько из них присутствует в определенной среде обитания в данный момент времени. Исследователи из Смитсоновского института тропических исследований (STRI) и Технологического университета Панамы (UTP) предлагают новый метод обнаружения этих сигналов по подводным записям.
Популяция антильского ламантина (Trichechus manatus manatus) постоянно сокращается в течение десятилетия и, по прогнозам, сократится еще на 20% в течение следующих двух поколений, согласно критериям Международного союза охраны природы (МСОП). Этому есть несколько причин, большинство из которых связано с человеческим давлением, включая незаконную охоту, деградацию среды обитания, столкновения лодок и загрязнение окружающей среды.
Чтобы противостоять этому сокращению, защитники природы должны иметь возможность оценить численность ламантинов и понять, как они используют свою среду обитания. Однако в провинции Бокас-дель-Торо в Панаме ламантины живут в мутных солоноватых водах, покрытых водной растительностью, поэтому стандартные методы визуального подсчета далеки от идеальных.
«Оценка популяции ламантинов в Панаме похожа на работу в полной темноте: вы не можете сосчитать то, что не видите», - сказал морской эколог STRI Гектор М. Гусман. «Первую попытку мы предприняли несколько лет назад, используя гидролокатор бокового обзора в охраняемом водно-болотном угодье, который дал хорошие предварительные результаты. Однако этот метод не подходил для других несудоходных рек с густой водной растительностью».
Хотя ламантины трудно увидеть, они часто общаются друг с другом под водой, издавая свист, писк и чириканье, чтобы привлечь партнеров, предупредить своих соседей об опасности или оставаться на связи со своим потомством. Имея это в виду, исследователи обратились к звуку.
«Работая с замечательной командой специалистов по обработке сигналов из UTP, мы открыли новый горизонт исследований для ламантинов, открыв поле для системы непрерывного мониторинга популяций на основе вокализации», - сказал Гусман. «Теперь мы можем определить, где, когда и кто там находится, что необходимо нам, экологам, для моделирования размера популяции и изменений во времени и пространстве».
Предложенный новый метод подсчета ламантинов, основанный на спектрограммах их вокализации, был протестирован на большом наборе данных подводных записей рек Чангуинола и Сан-Сан в Бокас-дель-Торо. Эта схема использует уникальность звуков ламантина для создания отдельных кластеров, где каждый кластер соответствует одному ламантинину.
Этот подход потребовал сотрудничества нескольких разных специалистов и почти двух лет разработки и анализа для обработки более 375 800 двухминутных аудиоклипов за три года непрерывного мониторинга, чтобы иметь возможность успешно подсчитывать и определить отдельных ламантинов из охраняемых водно-болотных угодий Бокас-дель-Торо», - сказал Фернандо Мерчан, специалист по обработке сигналов из UTP и ведущий автор публикации.
Ученые обнаружили, что этот метод предлагает аналогичные оценки количества ламантинов, чем те, которые встречались в предыдущих исследованиях, с использованием других подходов. Связывая отдельные вокализации с конкретными ламантинами, этот метод подводного акустического мониторинга может стать для экологов ценным инструментом для определения сезонного присутствия ламантинов в определенных местах.
При поддержке Национального секретариата по науке, технологиям и инновациям Панамы (SENACYT) этот метод будет расширен, чтобы включить водно-болотные угодья в заповеднике коренных народов Нгабе-Бугле в Панаме, и потенциально может быть реализован в сеть местообитаний ламантинов в регионе, например, в Мексике, Белизе и Колумбии, что позволяет лучше понять модели миграции ламантинов и региональные изменения населения.
Будущие исследовательские проекты, также финансируемые SENACYT, включают разработку системы обнаружения и оповещения в режиме реального времени, которая могла бы постоянно контролировать реки и водно-болотные угодья для предотвращения столкновений лодок, что является существенной причиной гибели ламантинов. Команда также заинтересована в разработке передовых методов классификации, которые определят пол и возрастной диапазон ламантинов по их индивидуальным вокализациям, что будет способствовать лучшему пониманию использования их среды обитания для спаривания и кормления грудью и, в конечном итоге, поможет информировать политику сохранения.