你怎么知道鱼去了哪里?

黑鳍鲨,海洋动物,声学标记

高度洄游的黑鳍鲨(黑鳍鲨).


By gisele galoustian | 6/6/2024

当科学家想要研究海洋动物的远距离运动时, 他们将用一种叫做声波发射器或标签的小设备来检测它们,这种设备会发出独特的信号或“ping”.这些信号由固定在海底的接收器接收,当被标记的动物进入范围时,接收器会记录每次检测到的日期和时间.

接收器收集的数据被存储起来,直到研究人员检索它们,并在合作声学遥测网络的成员之间共享. 这些信息为研究动物行为提供了有价值的见解, migration patterns, 栖息地偏好和生态系统动态——所有这些都对保护和野生动物管理工作至关重要.

然而,这种方法并非没有局限性. 接收器必须被物理检索以访问它们所收集的数据. 用于海洋动物, 接收器通常放置在海岸附近,以便于获取, 但是接收器的分布是不均匀的, 一些地区的接球手很少,而另一些地区的接球手很多. 这可能导致有偏见的数据收集,特别是对于长距离移动的动物. 

研究人员进行的一项开创性研究 KU体育官网APP and the 史密森环境研究中心 通过填补零星检测数据的空白,解决了这些限制,并解决了空间覆盖和成本之间的权衡. Using a movement model, 研究人员重建了动物的足迹,并利用迭代过程来测量这些声波遥测数据重建的准确性和精度.

该研究结果发表在该杂志上 生态学和进化中的方法, 演示研究人员如何将这些技术应用到他们的研究地点,并测量这些方法的准确性和精密度.

For the study, 研究人员在电脑上模拟了动物的轨迹, 然后测试了如果他们只从一个协同的声学遥测阵列接收探测数据,他们的方法能准确地重建轨迹的程度. 虽然使用的大多数数据都是模拟的, 他们用高度洄游的黑鳍鲨(Carcharhinus limbatus)的数据进一步测试了他们的方法,以证明这种方法如何在生态学上应用.

结果表明,该方法能有效地改善航迹重建, 即使在接收器覆盖不均匀的地区. 在从棕榈滩县到长岛的沿海地区,轨道重建方法表现良好, 最大限度地减少高密度接收机的聚类效应,并在一些缺乏接收机覆盖的区域缩小差距. 性能主要受接收器存在与否的影响, 受接收器密度和水深的影响较小, 取决于网格分辨率.

“我们的方法可以显著减少数据收集方面的差距,提高生态见解的可靠性,” said Beth Bowers, Ph.D., 资深作者,史密森尼环境研究中心博士后研究员, 作为博士进行这项研究的人.D. 学生和她的导师, Stephen Kajiura, Ph.D., in FAU’s Charles E. 施密特理学院. “Importantly, 这种方法不依赖于昂贵的现场技术,如摩托艇拖曳试验, 这使得它适合在不同的栖息地进行大规模研究.”

这种新方法增加了声遥测技术的实用性,并为未来的研究提供了一个框架,以评估使用声遥测技术通过轨道重建计算的动物运动的准确性和精度. 

“我们的研究结果将使资源管理者和其他人能够在他们的决策过程中推断生态结果的可靠性,” said Kajiura, 的合著者和教授 biological sciencesFAU理学院教授.

为了促进合作和创新,研究人员做出了他们的 data repository accessible, 使同行科学家能够适应并将该方法应用于各自的研究生物和栖息地, 这是否包括海军陆战队, 淡水或陆地栖息地.

“Importantly, 我们的发现的影响超出了海洋环境, 为水生和陆地景观的野生动物监测提供一种变革性方法,” said Bowers.

这项工作由科尔根基金会资助.

-FAU-

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