Ученые используют ночное видение для спасения летучих мышей

Высокоточный радар и камеры ночного видения могут помочь ученым защитить летучих мышей от гибели на ветряных электростанциях.

Исследователи используют эти технологии для получения точных данных о количестве летучих мышей, погибающих от ветряных турбин в Айове. Эти данные улучшат понимание активности рукокрылых и потенциально спасут их жизни, сообщил Цзянь Тэн, аспирант Университета Айовы, представивший работу на осенней встрече Американского геофизического союза 2019 года в Сан-Франциско.

По словам Тэна, эта работа имеет широкие последствия: «Чем больше летучих мышей погибает, тем больше насекомых на фермах; тогда фермеры используют больше пестицидов; и тогда люди потребляют больше пестицидов». Надежная система подсчета позволит эффективно изучить, привлекают ли летучих мышей к турбинам определенные условия.

Ветряные электростанции — перспективный источник возобновляемой энергии, но их строительство имеет экологические издержки: летучие мыши, летящие в ночном небе, часто гибнут, столкнувшись с лопастями турбин.

По оценкам USGS, в Северной Америке ветряные турбины ежегодно убивают от десятков до сотен тысяч летучих мышей. Понимание воздействия ветряных ферм особенно важно для Айовы.

«В регионе Великих озер и в Айове много видов летучих мышей», — сказал Тэн. — «Во время осенней миграции они летят с севера на юг и пролетают через Айову, которая полна ветряных ферм». В регионе также обитает находящаяся под угрозой исчезновения индианская ночница.

В новом исследовании ученые использовали высокоразрешающий доплеровский радар, подобный метеорологическому, для обнаружения летучих мышей, летящих ночью возле турбин в Айове. Данные собирались в течение 50 ночей в период миграции с августа по октябрь 2018 года.

Однако радарные сигналы могли исходить не только от мышей, но и от птиц. Для валидации измерений исследователи сравнили радарные данные с подсчетом трупов летучих мышей, найденных возле турбин. Они подтвердили, что дни с повышенной радарной активностью совпадали с днями, когда было собрано больше трупов. Это говорит о том, что радарный сигнал может служить косвенным показателем количества летучих мышей.

У таких подсчетов есть ограничения: обследуемая площадь была большой, поэтому трупы искали только возле части турбин. Кроме того, трупы могли быть съедены дикими животными до учета.

Для дальнейшей проверки результатов ученые использовали вторую технологию — инфракрасные камеры («ночное видение»). Камеры размещали на земле, направляя вверх на лопасти, и на самой турбине, направляя вниз на землю, чтобы фиксировать активность мышей.

Вместо просмотра 9000 часов видео исследователи сначала выявили фрагменты с движущимися объектами, а затем использовали искусственные нейронные сети (тип машинного обучения) для автоматического распознавания летучих мышей. Предварительные исследования показывают, что автоматизированный подход работает хорошо. В будущем Тэн надеется комбинировать данные радара и инфракрасных камер для получения высоконадежного подсчета летучих мышей на ветряных фермах.