Internet zvierat: Používanie označených voľne žijúcich zvierat ako globálna sieť environmentálnych senzorov

Anonim

Internet zvierat: Používanie označených voľne žijúcich zvierat ako globálna sieť environmentálnych senzorov

prostredie

Nick Lavars

18. augusta 2018

4 obrázky

Program ICARUS plánuje používať označené zvieratá, aby sa dozvedeli viac o biodiverzite a oveľa viac (Kredit: hydromet / Depositphotos)

Záverečné diela sú teraz na mieste pre medzinárodné úsilie, aby sa sledovanie voľne žijúcich živočíchov na novej úrovni. Medzinárodná spolupráca pri výskume na zvieratách s využitím vesmírneho priestoru (ICARUS) sa snaží pripojiť drobné vysielače k ​​tvorom v nebývalých počtoch. Astronauti tento týždeň nainštalujú anténu na Medzinárodnej kozmickej stanici (ISS), ktorá zhromaždí všetky údaje a odovzdá ich vedcom zem.

Kedysi dávno sledovali zvieratá, ktoré ich zachytili a pripojili značky. ich voľné nastavenie a ich opätovné zachytenie na získanie údajov. Od 80. rokov 20. storočia vedci využívajú satelity na sledovanie pohybu divej zveri, pričom značky môžu prenášať údaje o polohe prostredníctvom rádiových signálov a poskytujú vedcom okamžitý obraz migračných vzorcov.

Po celú dobu zostávajú sledovacie zariadenia menšie, presnejšie, lacnejšie a schopné odosielať viac údajov. Vedci, ktorí pracujú na programe ICARUS - ktorí pochádzajú od Princetonu, Univerzity v Kodani, Univerzity Yale a Hebrejskej univerzity v Jeruzaleme, sú okrem iného v popredí týchto pokrokov.

Do roku 2025 tím ICARUS dúfa, že vyvinul vysielače tak malé, aby mohli byť nasadené do batohov so solárnym napájaním, ktoré dokážu nosiť kobylky. Ale zatiaľ sa bude zaoberať niektorými inými malými a mobilnými bytosťami planéty, ako sú ovocné netopiere, kozličky, papagáje a spievajúce vtáky.

"Systém predstavuje kvantový skok pre štúdium pohybov a migrácie zvierat a umožní monitorovanie biodiverzity v reálnom čase v celosvetovom meradle, " povedal Walter Jetz, profesor ekológie a evolučnej biológie na univerzite v Yale. "V minulosti boli sledovacie štúdie obmedzené na najlepšie niekoľko desiatok súčasne sledovaných jednotlivcov a značky boli veľké a čítania boli nákladné. Z hľadiska rozsahu a nákladov očakávam, že ICARUS prekročí to, čo existovalo doteraz najmenej rádovo a niekedy potenciálne niekoľko objednávok.Tento nový sledovací systém má potenciál premeniť viacero študijných odborov.

Kľúčom k tomuto takzvanému kvantovému skoku je súbor senzorov, ktorý môže tím baliť do každého z jeho vysielacích zariadení. Tieto váží len 5 g (0, 27 oz) a sú vybavené modulom GPS, akcelerometrom a magnetometrom spolu s snímačmi teploty, tlaku a vlhkosti. So solárnymi panelmi a batériou na palube môžu mať formu mini batohu, pásiku okolo ramena alebo nohy alebo štítkov pripevnených k klznejším zákazníkom, ako sú napríklad ryby.

Veľká anténa ICARUS je teraz umiestnená na ISS, ktorú v stredu inštaluje pár ruských kozmonautov. Pokaždé, keď jeden z vysielačov ICARUS prechádza cez lúč obvodového laboratória, ktorý sa vyskytne približne štyrikrát denne, pošle 223-bytový dátový paket pre vedcov programu, aby sa strávil.

Zatiaľ čo sledovanie migračných vzorov je najpozoruhodnejšou aplikáciou, môžu tieto senzory poskytnúť vedcom oveľa viac jedla na zamyslenie. Napríklad budú môcť sledovať zrýchlenie zvieraťa a to, ako sa vyrovná s magnetickým poľom Zeme spolu s vlhkosťou, tlakom vzduchu a teplotou, ako sa pohybuje v rôznych prostrediach.

"Pásové zvieratá môžu pôsobiť ako inteligentné snímače a biologické sentinely a v reálnom čase nás informujú o vplyve prebiehajúcich zmien životného prostredia na biodiverzitu, " vysvetlil Jetz.

Mohlo by to znamenať dlhodobé trendy, ako je dezertifikácia alebo zmena klímy, spolu s krátkodobými vplyvmi, ktoré predstavujú jasné nebezpečenstvo, ako napríklad stádo zvierat utekajúcich v očakávaní prírodnej katastrofy. Niektoré staroveké kultúry sa spoliehali na správanie zvierat ako varovné príznaky katastrof, či už sa prebúdzali z hibernácie pred zemetrasením alebo vtákmi, ktoré unikli pred sopečnou erupciou. Program ICARUS sa bude usilovať o overenie vedy, ktorá je za týmito javmi.

Ďalšou zaujímavou aplikáciou môže byť sledovanie výskytu smrteľných ochorení. Napríklad Martin Wikelski, hlavný stratég pre ICARUS, plánuje používať systém, aby sa dozvedel viac o správaní afrických ovocných netopierov, o ktorých sa predpokladá, že sú prirodzenými hostiteľmi vírusu ebola kvôli ich nadradenému imunitnému systému. Povedal, že ICARUS umožní výskumníkom vidieť "nielen tam, kde je zviera, ale aj to, čo robí."

Tím ICARUS očakáva, že do začiatku roka 2019 bude mať 1 000 vysielačov, počnúc ovocnými netopiermi, detskými korytnačkami, papagájmi a spievajúcimi vtákmi. Dúfa, že sa nakoniec zvýši na 100 000, pričom všetky údaje budú pôvodne analyzované vedcami centra Max Planck-Yale pre pohyb biodiverzity a globálnu zmenu. Niektoré citlivé údaje, ako napríklad umiestnenia ohrozených nosorožcov, zostanú súkromné, väčšina z nich však bude zverejnená a verejne dostupná prostredníctvom databázy MoveBank.

"Nová technológia nám umožní dať dohromady väčší obraz, " povedal Jetz. "Vďaka blízkej celosvetovej scéne ICARUS a satelitnému diaľkovému snímaniu prostredia sme konečne schopní spojiť individuálne správanie a rozhodnutia s využitím priestoru a prostredia vo veľkých meradlách."

Môžete počuť od vedcov zapojených do programu ICARUS vo videu nižšie.

Zdroj: Univerzita Yale

Program ICARUS plánuje používať označené zvieratá, aby sa dozvedeli viac o biodiverzite a oveľa viac (Kredit: hydromet / Depositphotos)

Vysielače ICARUS vážia 5 g a môžu sa nosiť ako batoh od niektorých tvorov (Credit: MPI f. Ornithology / MaxCine)

Vysielač ICARUS, v ktorom je umiestnený modul GPS, akcelerometer a magnetometer spolu s snímačmi teploty, tlaku a vlhkosti (Credit: MPI f. Ornithology / MaxCine)

Model antény ICARUS podstupujúcej testovanie (kredit: MPI f. Ornitológia)