Imaginează-ți că ești un om de știință și vrei să urmărești populația unei specii de broaște pe cale de dispariție, să zicem, în pădurea tropicală din Puerto Rico.
Continut Asemanator
- Chirpii din broaște Coqui pot fi din ce în ce mai scurte și mai mari în timp ce încălzește climatul
Pe vremuri, ar trebui să scrieți o propunere, să câștigați o subvenție, să formați o echipă, să mergeți pe teren și să petreceți câteva săptămâni sau luni colectând manual și catalogând probe. Câțiva ani mai târziu, dacă ai dori să știi dacă populația de broaște s-a redresat sau a devenit și mai mică, ar trebui să parcurgi același proces din nou.
Un nou mod de colectare a acestor informații, prezentat astăzi de oamenii de știință de la Universitatea din Puerto Rico în revista PeerJ, promite să facă acest proces mult mai ușor, mai rapid și mai cuprinzător. Ideea lor - o rețea de microfoane distribuite pe scară largă și software de recunoaștere audio bazat pe web, pe care ei îl numesc ARBIMON (pentru rețea de monitorizare automată a biodiversității la distanță) - ar putea face posibilă într-o zi să putem face estimări în timp real asupra nivelurilor critice ale populației de animale din pete din întreaga lume.
Cercetătorii au proiectat partea hardware distribuită a sistemului să fie construită din componente relativ ieftine, disponibile pe scară largă - cum ar fi iPod-uri și baterii auto -, împreună cu carcase impermeabile și panouri solare, care ar permite microfoanelor, odată amplasate, să dureze câțiva ani. Ideea este că o rețea de astfel de microfoane, cu unul plasat aproximativ 50 de metri pătrați, ar putea acționa ca urechi la distanță ascultând pe ecosistem: La fiecare zece minute, fiecare microfon va înregistra un minut din sunetele ecosistemului local (însumând 144 înregistrări pe zi) și trimiteți-o printr-o antenă radio la o stație de bază din apropiere.
Sistemul va fi realizat dintr-o rețea de stații de înregistrare amplasate pe scară largă și o interfață unificată care va permite biologilor să acceseze date. (Imagine via ARBIMON) Fiecare stație de bază va trimite apoi înregistrările către un server centralizat din Puerto Rico, de unde vor fi făcute publice în timp real aproape la Arbimon.com. Simultan, software-ul va analiza sunetele din înregistrare pentru a alege diferite zgomote făcute de diferite specii. Folosind o bancă existentă de apeluri de specii identificate, software-ul va atribui sunete particulare anumitor păsări, broaște și alte creaturi.
Utilizatorii verificați - poate un biolog care lucrează la cercetări pe o anumită specie sau un membru al publicului larg cu experiență în păsări, de exemplu - pot contribui la proiect, ascultând înregistrările și verificând dacă software-ul identifică corect sunetele și potrivindu-le cu specii potrivite. În timp, aportul de către utilizatori va antrena software-ul pentru a deveni mai precis.
În cele din urmă, după ce software-ul este instruit pentru a identifica fiecare apel, cercetătorii spun că va putea prelucra mai mult de 100.000 de înregistrări în mai puțin de o oră. Drept urmare, un biolog va putea accesa un flux constant de date privind nivelurile unei specii specifice în locuri din întreaga lume sau populațiile fluctuante ale diferitelor specii dintr-un singur ecosistem.
Inițial, biologii pot indexa anumite frecvențe ale apelurilor unei specii către populațiile cunoscute ale acelei specii în fiecare locație - de exemplu, 400 de coci de coci pe oră înseamnă că 10 coechipieri sunt în zonă. Mai târziu, când se schimbă frecvența apelurilor, aceste date pot fi extrapolate pentru a deduce fluctuațiile populației prezente.
În lucrarea publicată, capacitatea sistemului a fost demonstrată prin urmărirea populației unui număr de păsări, broaște, insecte și mamifere din Puerto Rico și Costa Rica în ultimii ani. Pe site-ul de cercetare din Puerto Rico, în zona umedă Sabana Seca, cercetătorii s-au concentrat pe urmărirea populațiilor broaștei Coqui din Câmpia, un amfibian pe cale de dispariție descoperit în 2005 cu un chirp distinctiv.
Microfoanele au fost instalate pentru prima dată acolo în 2008, iar în anii următori, cercetătorii au instruit software-ul pentru a deveni din ce în ce mai precise la analiza diferitelor sunete ridicate și la stabilirea care sunt ciripile câmpiei coqui. În cele din urmă, oamenii de știință au graficat variații ale frecvenței chirpului atât pe perioadele zilnice cât și pe cele sezoniere și au putut să le asorteze cu datele sondate privind schimbările din populația coqui.
Unul dintre motivele pentru care acești cercetători sunt cei mai încântați de noul sistem este modul în care va standardiza și stoca permanent eșantioanele audio la nesfârșit. După 50 de ani, spun ei, dacă un biolog conservator dorește să privească înapoi modul în care populațiile unei specii au fluctuat de-a lungul timpului, el sau ea pot accesa pur și simplu înregistrările și le pot analiza. Acest lucru nu numai că va ajuta la urmărirea populațiilor pe cale de dispariție, dar ar putea identifica, de asemenea, când speciile invazive au început să domine anumite nișe ecologice.
Următorul pas, potrivit cercetătorilor, este instalarea acestor configurații de microfon în tot felul de ecosisteme - în orice loc unde există o specie care merită atenție.
