Forestil dig, at du er en videnskabsmand, og du vil spore bestanden af en truet frøart i f.eks. Puerto Rico's regnskov.
Relateret indhold
- Gnugger af Coqui-frøer kan blive kortere og højere slået som klimaet varmer
I gamle dage skulle du skrive et forslag, vinde et tilskud, sammensætte et hold, trekke ud i marken og bruge et par uger eller måneder manuelt på at indsamle og katalogisere prøver. Få år senere, hvis du ville vide, om frøbestanden var kommet sig eller blev endnu mindre, skulle du gennemgå den samme proces igen.
En ny måde at indsamle denne information, præsenteret i dag af videnskabsfolk fra Puerto Rico University i tidsskriftet PeerJ, lover at gøre denne proces meget lettere, hurtigere og mere omfattende. Deres idé — et netværk af bredt distribuerede mikrofoner og webbaseret lydgenkendelsessoftware, som de kalder ARBIMON (til automatiseret fjernstyret biodiversitetsovervågningsnetværk) - kan en dag gøre det muligt for os til sidst at have realtidsestimater for kritiske dyrefolkningsniveauer i pletter over hele verden.
Forskerne designede den distribuerede hardware-del af systemet, der skal bygges af relativt billige, bredt tilgængelige komponenter - såsom iPods og bilbatterier - sammen med vandtætte kabinetter og solpaneler, som ville gøre det muligt for mikrofonerne, når de først var placeret, at vare flere år. Ideen er, at et netværk af sådanne mikrofoner med en anbragt ca. 50 kvadratmeter kan fungere som fjerne ører, der lytter til på økosystemet: Hver tiende minut optager hver mikrofon et minut af det lokale økosystemets lyde (svarende til 144 optagelser pr. dag) og send den via en radioantenne til en nærliggende basestation.
Systemet vil være lavet af et netværk af bredt placerede optagestationer og en samlet grænseflade, der giver biologer adgang til data. (Billede via ARBIMON) Hver basisstation sender derefter optagelserne videre til en centraliseret server i Puerto Rico, hvorfra de offentliggøres i næsten realtid på Arbimon.com. Samtidig analyserer software lyde fra optagelsen for at udvælge de forskellige lyde fra forskellige arter. Ved hjælp af en eksisterende bank med identificerede artsopkald tildeler softwaren bestemte lyde til bestemte fugle, frøer og andre væsener.
Bekræftede brugere - måske en biolog, der arbejder med forskning på en bestemt art, eller et offentlighedsmedlem med baggrund i fugleopdræt - kan bidrage til projektet ved at lytte til optagelserne og kontrollere, om softwaren korrekt identificerer lyde og matcher dem til rigtige arter. Over tid vil input fra brugere træne softwaren til at blive mere præcis.
Til sidst, når softwaren er uddannet til at identificere hvert opkald, siger forskerne, at det vil være i stand til at behandle mere end 100.000 minutters lange optagelser på mindre end en time. Som et resultat vil en biolog være i stand til at få adgang til en konstant strøm af data om niveauerne af en bestemt art i pletter rundt omkring i verden eller de svingende populationer af forskellige arter i et økosystem.
Til at begynde med kan biologer indeksere bestemte frekvenser for en artsopkald til kendte populationer af den pågældende art på hvert sted - for eksempel betyder 400 coqui-kvidre i timen, at der er 10 coquis i området. Senere, når hyppigheden af opkald ændres, kan disse data ekstrapoleres for at udlede svingninger i den aktuelle befolkning.
I det offentliggjorte dokument blev systemets kapacitet påvist ved at spore populationer af et antal fugle-, frø-, insekt- og pattedyrarter i Puerto Rico og Costa Rica i de sidste par år. På Puerto Rico-forskningsstedet i Sabana Seca-vådområdet fokuserede forskerne på at spore populationer af Plains coqui-frøen, en truet amfibie, der blev opdaget i 2005 med en markant, markant kvit.
Mikrofoner blev først installeret der i 2008, og i løbet af de efterfølgende år uddannede forskerne softwaren til at blive stadig mere nøjagtig til at analysere de forskellige lyde, der blev plukket op og bestemme, hvilke der var plains coquis kvit. Til sidst kortlagde forskere variationer i kvitringenes frekvens på både daglige og sæsonbestemte tidsskalaer og var i stand til at matche disse med undersøgte data om ændringer i coqui-populationen.
En af grundene til, at disse forskere er mest begejstrede for det nye system, er den måde, det standardiserer og permanent gemmer lydprøverne på ubestemt tid. 50 år fra nu, siger de, hvis en bevaringsbiolog vil se tilbage på den måde, bestande af en art har svinget over tid, kan han eller hun bare få adgang til optagelserne og få dem analyseret. Ikke kun vil dette hjælpe med at spore truede populationer, men kan også identificere, når invasive arter begyndte at dominere visse økologiske nicher.
Det næste skridt er ifølge forskerne at installere disse mikrofonopsætninger i alle mulige økosystemer - hvert sted, hvor der er en art, der fortjener opmærksomhed.
