TEHNICI DE MONITORIZARE N TIMP REAL A ANIMALELOR

TEHNICI DE MONITORIZARE ÎN TIMP REAL A ANIMALELOR SĂLBATICE – GENERALITĂȚI Evoluția contextului și a tehnicilor de monitorizare a speciilor de faună sălbatică BIOMOVEFIX Workshop: Tehnici de monitorizare în timp real a biodiversității Mai 22, 2018 București, ROM NIA

Evoluția monitorizării faunei sălbatice în funcție de contextul istoric și social Începuturile monitorizării faunei sălbatice în scop științific Tehnici de monitorizare invazive Tehnici de monitorizare non-invazive Aplicații ale tehnicilor de monitorizare în ecologie și management Concluzii CONȚINUT:

EVOLUȚIA MONITORIZĂRII FAUNEI SĂLBATICE ÎN FUNCȚIE DE CONTEXTUL ISTORIC ȘI SOCIAL Domesticire Revoluția industrială și tehnologică

ÎNCEPUTURILE MONITORIZĂRII FAUNEI SĂLBATICE ÎN SCOP ȘTIINȚIFIC 1803: 1890: John James Audubon, naturalist, ornitolog și pictor, a încercat să picteze și să descrie toate păsările de pe continentul american, observând că unele specii se întorc în aceleași locuri de cuibărit în fiecare an, demonstrând astfel filopatria. Hans Christian C. Mortensen, biolog danez captura păsările utilizând diverse tehnici de capcane, după care le marca utilizând inele colorate sau de aluminiu pe care erau inscripționate coduri unice de identificare. Metoda se utilizează și astăzi în rândul ornitologilor

1940: În timpul celui de-Al Doilea Război Mondial s-a observat faptul că păsările afectau sistemele radar, generând semnale „fantomă”. Din acel moment sistemul radar a fost utilizat pentru monitorizarea faunei sălbatice. Sistemele radar pioner (WSR-57) au fost urmate de tehnologii mai noi (NEXRAD) bazate pe sisteme doppler, determinând atât direcția cât și viteza de deplasare a organismelor monitorizate Analizele izotopice la nivelul țesutului au fost utilizate tot pe speciile avifaunistice pentru a determina locul de origine al indivizilor capturați. Principalele elemente analizate utilizând această metodă sunt: carbonul, azotul, hidrogenul și sulful. Utilizând informații de natură geografică, geologică și biogeografică se poate determina arealul pe care un anumit individ la vizitat. Analiza nu este pretabilă pentru speciile care au dietă variată în funcție de sezon

1950: 1960: Telemetria acustică pentru monitorizarea faunei sălbatice a evoluat având la baza tehnologia sonarelor dezvoltate în Primul Război Mondial pentru detectarea submarinelor. Această metodă a fost folosită în 1956 în SUA pentru monitorizarea ihtiofaunei. Telemetria VHF (very high frequency) necesită achiziționarea unui transmițător, atașat de individul monitorizat și a unei antene de recepție. Stabilirea locației individului se face prin triangulație după recepționarea a cel puțin trei semnale din poziții diferite

1970: Identificarea pe baza fotografiilor s-a dezvoltat după ce biologii care cercetau Megaptera novaeangliae au observat faptul că fiecare individ are pigmentare diferită a cozii. Astfel, imaginile cu diverși indivizi au fost utilizate pentru identificarea acestora. În prezent există softuri specializate care să recunoască patternurile specifice ale fiecărui individ. 1980: Ciparea exemplarelor sau PIT tag-urile (Passive Integrated transponder) au fost utilizate la început pentru etichetarea speciilor de pești iar mai apoi acestea au fost utilizate pentru amfibieni, păsări, reptile sau nevertebrate. Acestea funcționează ca un cod de bare unic care poate fi scanat. Funcționarea acestora nu presupune o sursă permanentă de energie, activându-se la prima scanare.

1990: Geolocația se bazează pe radiația solară înregistrată de geolocator. Această metodă presupune recapturarea speciei pentru a descărca datele din dispozitiv. Intensitatea luminii este înregistrată iar pe baza acestor date se determină latitudinea și longitudinea în care s-a aflat individul monitorizat. Fezabil în special pentru speciile avifaunistice. Tehnologia GPS presupune amplasarea unui dispozitiv capabil să se conecteze la sateliți generând astfel locația exactă a individului monitorizat. Sistemul de telemetrie bazat pe GSM presupune atașarea unui dispozitiv asemănător unui telefon mobil pe individul capturat care trimite periodic sms-uri care prin decriptare pot furniza locația exemplarului monitorizat

1990: Dispozitivele PSAT (Pop-up satellite archival tags) sunt dispozitive electronice care sunt fie inserate chirurgical fie atașate de exemplar care înregistrează date ambientale (temperatură, adâncime, presiune etc). PAST-urile transmit informația către sateliți iar mai apoi acestea sunt transmise mai departe către cercetătorii care sunt abonați la astfel de servicii. 2000: Nanotehnologia a permis monitorizarea unor specii care nu puteau fi monitorizate utilizând tehnologii moderne datorită dimensiunii și a masei reduse a indivizilor. Organismele mici pot fi etichetate cu o „puncte cuantice” (QD – quantum dots) adică sonde fluorescente microscopice. Această metodă a fost testată cu succes pe Daphnia magna.

TEHNICI DE MONITORIZARE INVAZIVE Etichetare Tehnici de monitorizare care presupun capturarea indivizilor Telemetrie (acustică, VHF, GSM etc) Monitorizare GPS

Etichetare Avantaje: - Costuri reduse; Nu necesită calificări suplimentare; Dezavantaje: - Ineficientă față de alte metode de monitorizare Nu reprezintă o monitorizare în timp real Telemetrie (acustică, VHF, GSM etc) Avantaje: - Monitorizare în timp real; Monitorizare pe termen lung; Pretabil și pentru indivizi mai mici; Monitorizare GPS Avantaje: - Monitorizare în timp real; Locații exacte; Costuri medii; Dispozitive recuperabile; Dezavantaje: - - - Costuri mari; Locațiile nu sunt exacte, necesită filtrare; Dispozitivele de pe indivizi sunt rar recuperate - Pretabile pentru indivizi mari; Dependente de o sursă de energie

TEHNICI DE MONITORIZARE NON INVAZIVE Identificare puncte prezență Tehnici de monitorizare care NU presupun capturarea indivizilor Live trap cam Observare directă

Identificare puncte prezență Live trap cam Observare directă Avantaje: - - Costuri reduse; Dezavantaje: - Necesită apelarea unui expert; Nu este monitorizare în timp real; Presupune cheltuieli pe consumabile; Camerele pot fi furate sau distruse Avantaje: - Costuri reduse; Dezavantaje: - Este o metodă cronofagă; Necesită apelarea unui expert; Nu este monitorizare în timp real.

APLICAȚII ALE TEHNICILOR DE MONITORIZARE ÎN ECOLOGIE ȘI MANAGEMENT Observarea activității specifice Detectarea anomaliilor comportamentale Analize de selecție a habitatelor Adaptarea măsurilor de conservare Planificarea măsurilor de conservare Stabilirea patternurilor comportamentale Identificarea habitatelor preferate Identificarea amenințărilor

CONCLUZII: Alegerea unui sistem de monitorizare este redundantă în lipsa unui scop clar deoarece nu toate metodele sau tehnologiile de monitorizare sunt pretabile în orice situație; Combinarea a două sau mai multe metode de monitorizare este recomandabilă pentru a valida potențialele rezultate; Simpla monitorizare a speciilor este incompletă fără o corelare adecvată cu elemente ce țin de habitat, geografie și potențiale amenințări antropice; Tehnologiile moderne de monitorizare nu mai reprezintă apanajul exclusiv al biologilor sau al ecologilor, prelucrarea datelor furnizate impunând formarea de echipe pluridisciplinare

WORKSHOP-UL SE DERULEAZĂ ÎN CADRUL PROIECTULUI APLICAȚII ARGOS PENTRU MONITORIZAREA ÎN TIMP REAL A ANIMALELOR SĂLBATICE DIN ROM NIA, PN-III-P 2 -2. 1 -PED-20160568, FINANȚAT DE CATRE UNITATEA EXECUTIVA PENTRU FINANTAREA A INVATAMANTULUI SUPERIOR, A CERCETARII, DEZVOLTARII SI INOVARII (UEFISCDI) PRIN PLANUL NATIONAL DE CERCETARE-DEZVOLTARE SI INOVARE III (PNCDI III)

Aborn, David A. "A Manual for Wildlife Radio Tagging. " The Wilson Journal of Ornithology 113. 2 (2001): 258; Laplanche, Christophe, Tiago A. Marques, and Len Thomas. "Tracking marine mammals in 3 D using electronic tag data. " Methods in Ecology and Evolution 6. 9 (2015): 987996; Linkie, Matthew, et al. "EDITOR'S CHOICE: Safeguarding Sumatran tigers: evaluating effectiveness of law enforcement patrols and local informant networks. " Journal of Applied Ecology 52. 4 (2015): 851 -860; Long, Jed A. , et al. "A critical examination of indices of dynamic interaction for wildlife telemetry studies. " Journal of Animal Ecology 83. 5 (2014): 1216 -1233; Long, Robert A. , et al. , eds. Noninvasive survey methods for carnivores. Island Press, 2012. Lucas, Tim CD, et al. "A generalised random encounter model for estimating animal density with remote sensor data. " Methods in ecology and evolution 6. 5 (2015): 500 -509; Lynch, Tim P. , Rachael Alderman, and Alistair J. Hobday. "A high‐resolution panorama camera system for monitoring colony‐wide seabird nesting behaviour. " Methods in Ecology and Evolution 6. 5 (2015): 491 -499; O'Donoghue, Paul, and Christian Rutz. "Real‐time anti‐poaching tags could help prevent imminent species extinctions. " Journal of Applied Ecology 53. 1 (2016): 5 -10; Pettorelli, Nathalie, et al. "Satellite remote sensing for applied ecologists: opportunities and challenges. " Journal of Applied Ecology 51. 4 (2014): 839 -848; Robinson, Robert A. , Catriona A. Morrison, and Stephen R. Baillie. "Integrating demographic data: towards a framework for monitoring wildlife populations at large spatial scales. " Methods in Ecology and Evolution 5. 12 (2014): 1361 -1372; Rowcliffe, J. Marcus, et al. "Quantifying levels of animal activity using camera trap data. " Methods in Ecology and Evolution 5. 11 (2014): 1170 -1179; Rowland, M. M. , and C. D. Vojta. "A technical guide for monitoring wildlife habitat. " Gen. Tech. Rep. WO-89. Washington, DC: US Department of Agriculture, Forest Service: 400 p. 89 (2013); Steinmetz, Robert, et al. "Can community outreach alleviate poaching pressure and recover wildlife in South‐East Asian protected areas? . " Journal of Applied Ecology 51. 6 (2014): 1469 -1478; Tang, Min, et al. "High‐throughput monitoring of wild bee diversity and abundance via mitogenomics. " Methods in Ecology and Evolution 6. 9 (2015): 1034 -1043; Weinstein, Ben G. "Motion. Meerkat: integrating motion video detection and ecological monitoring. " Methods in Ecology and Evolution 6. 3 (2015): 357 -362; BIBLIOGRAFIE