Новые трекеры активности для сохранения дельфинов
Данные с носимых датчиков для дельфинов теперь можно использовать для оценки энергозатрат животных во время плавания, подобно тому, как умные часы показывают расход калорий при физической активности.
Инженеры Мичиганского университета совместно со специалистами по морским млекопитающим из Dolphin Quest Oahu разработали носимые сенсоры для мониторинга движения и поведения морских млекопитающих, чтобы улучшить меры по их сохранению.
На дельфинов и других морских обитателей влияют антропогенные нарушения в их среде: изменение климата, перелов рыбы, шумовое загрязнение от судоходства, строительства, разведки нефти и работы военных гидролокаторов. Эти нарушения могут прерывать важное поведение, такое как поиск пищи и социализация, но их сложно измерить, поскольку животные живут под водой.
В исследованиях используются устройства, аналогичные фитнес-трекерам для людей — биологические регистраторы (биологи). Однако оценка энергетической стоимости плавания оставалась сложной задачей. Теперь, с помощью специальных биологов, созданных совместно с Loggerhead Instruments, Океанографическим институтом Вудс-Хоул и Орхусским университетом, инженеры смогли измерить движение животных во время тысяч гребков при плавании.
Цель исследования — использовать данные с датчиков для оценки эпизодов поиска пищи, количества съеденной за день рыбы и связать это с оценкой энергии, которую дельфины тратят на движение для поимки рыбы. Это важно для сохранения видов, так как позволяет оценить энергозатраты при беспокойстве животных.
Исследователи смогли разработать оценки энергозатрат на основе данных датчиков благодаря сотрудничеству с людьми и животными в Dolphin Quest. В этой уникальной среде они провели повторяемые испытания по плаванию в диапазоне скоростей с участием нескольких животных, чтобы получить данные для оценки энергопотребления. Специалисты обучили дельфинов носить трекер во время заплывов по кругу и в периоды свободного плавания.
Датчик крепится с помощью присосок между дыхательным отверстием и спинным плавником дельфина и неинвазивно измеряет скорость, температуру, давление и движение. В работе участвовали шесть дельфинов, которые, как и люди в исследованиях, могли в любой момент отказаться от участия.
Во время испытаний животные начинали движение от покоя у плавучего дока, проплывали 80-метровый круг под водой вокруг специалиста и возвращались к доку на скоростях до 21 км/ч. При свободном плавании, когда дельфины не получали инструкций, датчики отслеживали движение в течение периодов от 9,5 до 24 часов.
Один из дельфинов, за которым наблюдали 24 часа, проплыл более 70 км. Эти данные использовались для кейс-стади ежедневной активности и энергозатрат афалины. Важно, что эти результаты можно распространить на данные с датчиков от животных в дикой природе.
Значение работы: Разработанный метод на основе датчиков применим как к животным в контролируемых условиях, так и в дикой природе. Он открывает возможности для новых исследований по мониторингу физического благополучия популяций дельфинов, что, в свою очередь, покажет, как люди влияют на их маршруты передвижения, потребности в пище и жизнь в целом.
С технологической точки зрения, исследователи надеются, что их работа продемонстрирует потенциал точного измерения скорости на самом датчике и стимулирует разработку более адаптируемых сенсоров скорости для мониторинга энергетики у более широкого круга морских животных.
Эта работа связана с другими проектами по сохранению дельфинов, включая изучение использования эхолокации для поимки рыбы и визуализации окружающей среды, а также текущие исследования по оценке энергии, затрачиваемой при плавании, через измерение движения и потребления кислорода.