Kujutage ette, et olete teadlane ja soovite jälgida näiteks Puerto Rico vihmametsas ohustatud konnaliikide populatsiooni.
Seotud sisu
- Coqui konnade sirin võib kliimasoojenedes muutuda lühemaks ja kõrgemaks
Vanasti oleks tulnud kirjutada ettepanek, võita toetus, moodustada meeskond, matkata väljakule ja veeta paar nädalat või kuud proovide käsitsi kogumisel ja kataloogimisel. Mõni aasta hiljem, kui soovite teada, kas konnapopulatsioon on taastunud või muutunud veelgi väiksemaks, peaksite sama protsessi uuesti läbi tegema.
Selle teabe kogumise uus viis, mille täna tutvustasid Puerto Rico ülikooli teadlased ajakirjas PeerJ, lubab muuta selle protsessi palju lihtsamaks, kiiremaks ja põhjalikumaks. Nende idee - laialt levinud mikrofonide ja veebipõhise helituvastustarkvara võrk, mida nad nimetavad ARBIMONiks (bioloogilise mitmekesisuse automatiseeritud kaugseirevõrgu jaoks) - võiks kunagi võimaldada meil reaalajas saada hinnangud loomade kriitilise populatsiooni taseme kohta kohti kogu maailmas.
Teadlased kavandasid süsteemi hajutatud riistvaraosa ehitada suhteliselt odavatest, laialdaselt kättesaadavatest komponentidest - näiteks iPodidest ja autoakutest - koos veekindlate ümbriste ja päikesepaneelidega, mis võimaldaks mikrofonide paigaldamisel mitu aastat kesta. Idee on see, et selliste mikrofonide võrk, mille üks paigutatud on umbes 50 ruutmeetrit, võiks toimida ökosüsteemi kuulavate kaugkõrvadena: iga kümne minuti tagant salvestab iga mikrofon ühe minuti kohaliku ökosüsteemi helisid (kokku 144 salvestust ühe inimese kohta) päeval) ja saatke see raadioantenni kaudu lähedalasuvasse tugijaama.
Süsteem luuakse laialdaselt paigutatud salvestusjaamade võrgust ja ühtsest liidesest, mis võimaldab bioloogidel andmetele juurde pääseda. (Pilt ARBIMONi kaudu) Seejärel saadab iga tugijaam salvestised Puerto Rico tsentraliseeritud serverisse, kust need avalikustatakse reaalajas Arbimon.com-is. Samal ajal analüüsib tarkvara salvestuse helisid, et valida erinevate liikide erinevad mürad. Kasutades olemasolevat tuvastatud liikide kutsungite panka, määrab tarkvara konkreetsetele lindudele, konnadele ja muudele olenditele kindlad helid.
Kontrollitud kasutajad - võib-olla konkreetse liigi uurimisega tegelev bioloog või näiteks lindude taustaga elanikkond - saavad projekti kaasa aidata, kuulates salvestisi ja kontrollides, kas tarkvara tuvastab helid õigesti ja sobitades need õigete liikidega. Aja jooksul treenib kasutajate sisestatud teave tarkvara täpsemaks.
Lõpuks, kui tarkvara on koolitatud iga kõne tuvastamiseks, väidavad teadlased, et see suudab vähem kui tunniga töödelda rohkem kui 100 000 minuti pikkuseid salvestusi. Selle tulemusel pääseb bioloog juurde pidevale andmevoole konkreetse liigi taseme kohta täppides kogu maailmas või erinevate liikide kõikuvate populatsioonide kohta ühes ökosüsteemis.
Esialgu saavad bioloogid indekseerida liigi teatud sagedusi selle liigi teadaolevatele populatsioonidele igas asukohas - näiteks 400 kookihelist tunnis tähendab, et piirkonnas on 10 koksi. Hiljem, kui kõnede sagedus muutub, saab neid andmeid olemasoleva elanikkonna kõikumiste järeldamiseks ekstrapoleerida.
Avaldatud artiklis demonstreeriti süsteemi võimekust paljude linnu-, konna-, putuka- ja imetajaliikide populatsioonide jälgimisega Puerto Rico ja Costa Rica osariigis viimastel aastatel. Puerto Rico uurimispaigas Sabana Seca märgalal keskendusid teadlased Plains coqui konna populatsioonide jälgimisele - 2005. aastal avastatud ohustatud kahepaiksele, kellel on kõrge asetusega eristatav säuts.
Mikrofonid paigaldati sinna esmakordselt 2008. aastal ja järgnevate aastate jooksul koolitasid teadlased tarkvara üha täpsemaks, et analüüsida erinevaid üleslaaditud helisid ja teha kindlaks, millised olid tavalised coqui kõminad. Lõpuks kaardistasid teadlased säutsumissageduse muutused nii igapäevases kui ka hooajalises ajavahemikus ning suutsid need sobitada uuritud andmetega koqui populatsiooni muutuste kohta.
Üks põhjusi, miks need teadlased uue süsteemi üle kõige elevil on, on viis, kuidas see standardiseerib ja säilitab heliproove alaliselt. Nad ütlevad 50 aasta pärast, et kui kaitsebioloog soovib vaadata tagasi liigi populatsioonide kõikumise aja jooksul, pääseb ta lihtsalt salvestistele juurde ja laseb neid analüüsida. See aitab mitte ainult ohustatud populatsioonide jälgimisel, vaid võib ka kindlaks teha, millal invasiivsed liigid hakkasid teatud ökoloogilistes nišides domineerima.
Järgmine samm on teadlaste sõnul nende mikrofoni seadistuste paigaldamine kõikvõimalikesse ökosüsteemidesse - igasse kohta, kus leidub tähelepanu väärivaid liike.
