Исследователи используют дроны для взвешивания китов

С помощью измерения длины, ширины и высоты тела свободноживущих южных гладких китов, сфотографированных дронами, исследователи разработали модель, которая точно рассчитывает объём тела и массу китов.

Из-за их крупных размеров и водного образа жизни ранее единственным способом получить данные о массе тела китов было взвешивание мёртвых или выбросившихся на берег особей.

Этот инновационный метод можно использовать, чтобы узнать больше о физиологии и экологии китов. «Знание массы тела свободноживущих китов открывает новые направления исследований. Теперь мы сможем изучать рост особей известного возраста, чтобы рассчитать увеличение их массы тела с течением времени и потребности в энергии для роста. Мы также сможем изучить ежедневные потребности китов в энергии и рассчитать, сколько добычи им необходимо потреблять», — сказал доцент Фредрик Кристиансен из Орхусского института перспективных исследований в Дании, ведущий автор исследования.

Доктор Майкл Мур, старший научный сотрудник Океанографического института Вудс-Хоул и соавтор, отметил: «Измерения веса живых китов в море показывают, как хронические стрессоры влияют на их выживание и плодовитость, а также позволяют точно дозировать седативные препараты для животных, запутавшихся в рыболовных снастях и сопротивляющихся попыткам освободить их».

Модель уже используется для оценки влияния преследования чайками на здоровье и выживаемость детёнышей южных гладких китов. Доктор Мариано Сирони и доктор Марсела Ухарт из Программы мониторинга здоровья южных гладких китов и соавторы подчеркнули: «Использование дронов для оценки веса и состояния китов, а также для индивидуального отслеживания детёнышей, пока они растут рядом со своими матерями, стало настоящим прорывом в нашем исследовании».

«В прошлом нам приходилось полностью полагаться на выброшенные туши, что добавляло нашим исследованиям всевозможные неопределённости».

Модель также позволила исследователям сотрудничать с проектом Digital Life в Университете Массачусетса, США, чтобы сначала воссоздать 3D-сетку кита, а затем вместе с CG-художником Робертом Гутьерресом воссоздать полноцветную 3D-модель гладкого кита. Эти модели можно использовать как в научных целях, например, для изучения движения, так и в образовательных.

Путём корректировки параметров модели этот подход можно использовать для оценки размеров других морских млекопитающих, где альтернативные, более инвазивные методы неосуществимы или нежелательны.

Усатые киты, к которым относятся такие виды, как синий кит, — крупнейшие животные на планете, и масса их тела является центральной для их успеха как группы. Однако исторически данные об их размерах были ограничены мёртвыми особями, причём большинство образцов поступало от китобойных операций, случайного прилова в рыболовстве или выбросов на берег.

Сбор данных по мёртвым китам имеет ограничения, такие как невозможность сбора лонгитюдных данных на протяжении жизни кита и неточности из-за физического искажения туш, вызванного вздутием и сдутием.

Доцент Кристиансен пояснил: «Трудность в надёжном измерении массы тела у свободноживущих китов препятствовала включению этого параметра во многие исследования в области экологии, физиологии и биоэнергетики. Этот новый подход теперь позволит наконец включить эту ключевую переменную в будущие исследования свободноживущих китов».

Для расчёта объёма тела и массы южных гладких китов исследователи сначала сделали аэрофотоснимки 86 особей у побережья полуострова Вальдес в Аргентине. Прозрачные воды и большое количество китов, собирающихся там каждую зиму для размножения, сделали это место идеальным для сбора высококачественных изображений как спинной, так и боковой сторон китов. На их основе удалось получить измерения длины, ширины и высоты.

Эти измерения затем можно было использовать для точного моделирования формы тела и объёма китов. «Мы использовали эту модель для оценки объёма тела китов, добытых в ходе научного китобойного промысла, для которых были известны обхват тела и масса. На основе этих оценок объёма тела мы могли затем рассчитать плотность китов, которую, в свою очередь, могли использовать для оценки массы свободноживущих китов, сфотографированных нашими дронами», — сказал Кристиансен.

Хотя модель давала оценки массы тела с высокой точностью, были некоторые ограничения из-за относительной доли различных тканей в теле усатых китов. Кристиансен сказал: «Нам пришлось предположить постоянную плотность тела китов, что нереалистично, поскольку доля различных тканей тела (жир, мышцы и т.д.) меняется в зависимости от сезона по мере того, как киты накапливают или теряют упитанность».

Это исследование опубликовано в журнале Methods in Ecology and Evolution.