Los ecologistas utilizan cada vez más drones para recopilar datos. Los científicos han utilizado aeronaves pilotadas a distancia para estimar la salud de los frágiles musgos polares, medir y predecir la masa de focas leopardo e incluso recolectar mocos de ballena. Los drones también han sido etiquetados como cambiadores de juego para el monitoreo de la población de vida silvestre.
Pero una vez que se asiente el polvo de despegue, ¿cómo sabemos si los drones producen datos precisos? Quizás aún más importante, ¿cómo se comparan los datos con los recopilados utilizando un enfoque tradicional basado en tierra?
Para responder a estas preguntas, creamos el #EpicDuckChallenge, que consistía en desplegar miles de patos de plástico en una playa de Adelaida, y luego probar varios métodos para contarlos.
Como informamos hoy en la revista Methods in Ecology and Evolution, los drones realmente generan datos precisos de población de vida silvestre, incluso más precisos, de hecho, que los recopilados a la antigua usanza.
Jarrod Hodgson parado en una de las colonias réplica de aves marinas construidas para el #EpicDuckChallenge. (S. Andriolo) Evaluar la precisión de los datos de conteo de vida silvestre es difícil. No podemos estar seguros de la verdadera cantidad de animales presentes en un grupo de animales salvajes. Entonces, para superar esta incertidumbre, creamos colonias de aves marinas de réplica de tamaño natural, cada una con un número conocido de individuos.
Desde la posición óptima y en condiciones climáticas ideales, los observadores de vida silvestre experimentados contaron de forma independiente las colonias desde el suelo utilizando binoculares y telescopios. Al mismo tiempo, un dron capturó fotografías de cada colonia desde una gama de alturas. Los científicos ciudadanos utilizaron estas imágenes para contar la cantidad de animales que podían ver.
El recuento de aves en imágenes derivadas de drones fue mejor que el de los observadores de vida silvestre en el suelo. El enfoque del dron fue más preciso y más preciso: produjo recuentos que estaban consistentemente más cerca del verdadero número de individuos.
Comparando las ventajas: fotografías derivadas de drones y la vista del contador de tierra. (J. Hodgson) La diferencia entre los resultados no fue trivial. Los datos derivados de drones fueron entre un 43 y un 96 por ciento más precisos que los recuentos en tierra. La variación se debió a la cantidad de píxeles representados por cada ave, lo que a su vez está relacionado con la altura en la que voló el dron y la resolución de la cámara.
Esto no fue una sorpresa. Los contadores de tierra experimentados lo hicieron bien, pero el punto de vista del dron fue superior. Observar fotos tomadas desde arriba significaba que los científicos ciudadanos no tenían que lidiar con aves oscuras que a menudo ocurren durante los recuentos de tierra. Las imágenes también beneficiaron a los científicos ciudadanos, ya que podían revisar digitalmente sus recuentos tantas veces como lo necesitaban. Esto redujo la probabilidad de perder a un individuo y contar a un individuo más de una vez.
Los científicos fueron asistidos por muchos voluntarios, sin los cuales el #EpicDuckChallenge no hubiera sido posible. (J. Hodgson) Sin embargo, aunque demostró ser más preciso, realizar recuentos digitales manuales sigue siendo tedioso y requiere mucho tiempo. Para abordar esto, desarrollamos un algoritmo informático con la esperanza de que pudiera mejorar aún más la eficiencia sin disminuir la calidad de los datos. Y lo hizo.
Delineamos una proporción de aves en cada colonia para entrenar el algoritmo para reconocer cómo apareció el animal de interés en las imágenes. Descubrimos que usar 10% de datos de entrenamiento era suficiente para producir un recuento de colonias comparable al de un humano que revisa toda la escena.
Esta informatización puede reducir el tiempo necesario para procesar los datos, brindando la oportunidad de reducir los costos y recursos necesarios para encuestar a las poblaciones de vida silvestre. Cuando se combina con las eficiencias que los drones proporcionan para los sitios de inspección a los que es difícil acceder a pie, estos ahorros pueden ser considerables.
Uso de monitoreo de drones en el campo
Nuestros resultados tienen implicaciones importantes para una variedad de especies. Creemos que son especialmente relevantes para la agregación de aves, incluidas las aves marinas como los albatros, los pingüinos de anidación en superficie y las fragatas, así como las aves acuáticas coloniales como los pelícanos.
Otros tipos de animales que se ven fácilmente desde arriba, como las focas y dugongos arrastrados, son muy adecuados para el monitoreo de drones. Los nidos o huellas de animales, como los orangutanes y las tortugas, también se pueden usar para inferir la presencia.
Experimentos adicionales serán útiles para evaluar la capacidad de los drones para examinar animales que prefieren permanecer ocultos y aquellos dentro de hábitats complejos. Estas evaluaciones son de interés para nosotros y para los investigadores de todo el mundo, con investigaciones actuales centradas en la vida silvestre, como los mamíferos arbóreos y los cetáceos.
Todavía estamos aprendiendo sobre cómo reacciona la vida silvestre ante la presencia de drones, y se requiere más investigación para cuantificar estas respuestas en una variedad de especies y entornos. Los resultados ayudarán a refinar y mejorar los protocolos de monitoreo de drones para que los drones tengan un impacto mínimo en la vida silvestre. Esto es particularmente importante para las especies que son propensas a la perturbación, y donde la proximidad no es posible o deseable.
El mundo está cambiando rápidamente, con muchos resultados negativos para la vida silvestre. La tecnología como los drones puede ayudar a los científicos y gerentes a recopilar datos lo suficientemente rápido como para permitir una evaluación oportuna de las implicaciones de estos cambios.
Cuando se monitorea la vida silvestre, aumentar la precisión y precisión de los estudios de animales nos da más confianza en nuestras estimaciones de población. Esto proporciona una base de evidencia más sólida sobre la cual tomar decisiones de gestión o cambios de política. Para especies y ecosistemas amenazados de extinción o daños irreparables, tal acción rápida podría ser un salvavidas literal.
Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation.
Jarrod Hodgson, candidato a doctorado, Universidad de Adelaida
Aleks Terauds, Científico Investigador Principal / Jefe de Sección, División Antártica Australiana
Lian Pin Koh, profesora, Universidad de Adelaida
