Τηλεπισκόπηση των Άγριων Ζώων

Από RemoteSensing Wiki

Αναθεώρηση της 22:08, 23 Φεβρουαρίου 2010

Remote sensing of animals,Thomas W. Gillespie,Department of Geography, 140 Seventh Avenue South, University of South Florida,St Petersburg, FL 33701-5016, USA

Η βελτίωση στην ακρίβεια των μεθόδων εντοπισμού και παρακολούθησης των άγριων ζώων από δορυφόρους έχει συμβάλει σημαντικά στην ποσοτικοποίηση βιογεωγραφικών προτύπων σε μια σειρά από κατηγορίες ζώων. Το γεγονός αυτό έχει σημαντικό θετικό αντίκτυπο στη διατήρηση και την διαχείριση των φυσικών πόρων. Το άρθρο αυτό κάνει μια αναδρομή στην έρευνα που διεξήχθη από το 1995 έως το 1999 με σκοπό να παρουσιάσει την πρόοδο στις μεθόδους Τηλεπισκόπησης των άγριων ζώων σε χερσαίο αλλά και σε θαλάσσιο περιβάλλον και να εντοπίσει ενδιαφέρουσες τάσεις στην βιογεωγραφική έρευνα του 21ου αιώνα. Η Τηλεπισκόπηση των ζώων από δορυφόρους παρέχει μια νέα μέθοδο για:

• να εξετάσει κανείς μια σειρά από βιογεωγραφικές υποθέσεις που σχετίζονται με τις μεταναστεύσεις,

• να αναγνωρίσει διάφορους περιβαλλοντικούς συσχετισμούς που έχουν να κάνουν με την διανομή των ζώων στο χώρο.

Ο προσπάθεια για εντοπισμό μικρότερων ζώων, και η μεγέθυνση των δειγμάτων είναι σχεδόν σίγουρο ότι θα εμφανισθούν όσο η τεχνολογία βελτιώνεται και το κόστος της διαδικασίας πέφτει. Η συνεισφορά των Γεωγράφων μπορεί να είναι σημαντική στην κατανόηση της διασποράς των ζώων και των προτύπων διανομής τους στον χώρο συνδυάζοντας δεδομένα πραγματικού χρόνου και αρχειακά δεδομένα παγκόσμιας και τοπικής κλίμακας με υπαρκτά δεδομένα παλιότερων ερευνών. Σε αυτήν την ανασκόπηση, μόνο τέσσερις έρευνες χρησιμοποιούν Τηλεπισκόπηση και ΓΣΠ ενώ οι υπόλοιπες χρησιμοποιούν απλά γραμμικά γραφήματα των χωρών, της τοπογραφίας και των ορίων μεταξύ ξηράς και θάλασσας.

Ο οικολόγος και βιογεωγράφος James Brown έχει πει « Φανταστείτε όλα τα άτομα του πληθυσμού ενός είδος να ακτινοβολούσαν τόσο ώστε να είναι ορατά από το διάστημα. Τότε θα παίρναμε μια φωτογραφία από το διάστημα ολόκληρου του γεωγραφικού εύρους που βρίσκονται τα άτομα τα οποία θα φαίνονται ως μικρές κουκίδες φωτός. Μια τέτοια φωτογραφία θα ήταν πολύ σημαντική και θα αποκάλυπτε πολλά ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά για την αφθονία του πληθυσμού και την διανομή του (Brown, 1995) ». Αν και δεν είναι δυνατόν να παρακολουθήσει κανείς ολόκληρο το πληθυσμό με αυτό τον τρόπο, η παρακολούθηση βάσει δειγματοληψίας σε τοπικό αλλά και παγκόσμιο επίπεδο μπορεί να μην είναι και τόσο αδύνατη στο κοντινό μέλλον.

Ο εντοπισμός των άγριων ζώων από δορυφόρους είχε ήδη ξεκινήσει από τις αρχές του 1970, όταν πομποί ακρίβειας 5 χλμ που ζύγιζαν 5-11 κιλά τοποθετούνταν σε μεγάλα ζώα (Kenward, 1987). Στα τέλη της δεκαετίας του 80, Κατασκευάστηκαν μικρότεροι πομποί οι οποίοι μπορούσαν πλέον να τοποθετούνται σε μικρότερα θηλαστικά αλλά και πτηνά. Σήματα από τέτοιους πομπούς συλλέγονταν από δορυφορικούς δέκτες της σειράς N TIROS της Εθνικής Ωκεάνιας και Ατμοσφαιρικής Διεύθυνσης (NOAA) της Αμερικής και επαναπροωθούνταν σε επίγειους σταθμούς σε πραγματικό χρόνο (Seegar et al., 1996). Εξελιγμένοι πομποί στα τέλη τις δεκαετίας του 80 και στις αρχές του 90 ζύγιζαν 1,5 με 1,7 κιλά με ακρίβεια της τάξης του ενός χιλιομέτρου (Messier et al., 1992). Πρόσφατες τεχνολογικές εξελίξεις, στις μπαταρίες αλλά και το μέγεθος των πομπών μαζί με αύξηση των σχετιζόμενων δορυφόρων και των επίγειων σταθμών έχουν συντελέσει σε πομπούς που ζυγίζουν 20 με 30 γραμ. με ακρίβεια εντοπισμού τα 150 μ. (Argos, 2000).

Χερσαίο Περιβάλλον

Οι παραδοσιακές μέθοδοι παρακολούθησης χερσαίων ζώων έχουν περιλαμβάνουν εντοπισμό με ραντάρ και πολύ υψηλής συχνότητας τηλεμετρία. Τα ραντάρ Doppler έχουν χρησιμοποιηθεί ήδη από το 1950 για να ερευνηθούν οι μεταναστευτικές κινήσεις των πουλιών και από αυτές τις έρευνες έχουν εξαχθεί συμπεράσματα για την ταχύτητα, το υψόμετρο και την διεύθυνση πτήσης (Eastwood, 1967).

Εικόνα 1 . Η μεταναστευτικές κινήσεις προς Βορρά και Νότο του γερακιού Swainson όπως αυτές καταγράφηκαν από δορυφορική τηλεμετρία. (Πηγή: Fuller et al. (1998))

Παρολαυτά, τα ραντάρ δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να αποφανθούμε για το είδος του πουλιού και συνήθως οι υπολογισμοί γίνονται πολύ δύσκολοι από την υγρασία, την σκόνη και τον καπνό στην ατμόσφαιρα (Cohn, 1999). Το μεγάλο όφελος της δορυφορικής τηλεμετρίας από την άλλη, είναι ότι αφού ο πομπός έχει τοποθετηθεί στο ζώο, δεν χρειάζονται περαιτέρω ενέργειες από τον μελετητή και είναι ευκολότερο να ακολουθηθούν ζώα με μεγάλο χωρικό εύρος μετανάστευσης. Η τεχνική της Τηλεπισκόπησης στον εντοπισμό των ζώων αρχικά έχει χρησιμοποιηθεί για τους απειλούμενους γύπες, διάφορα πουλιά των υγροτόπων και θηλαστικά. Η παρακολούθηση 2 ειδών γερανού (white-naped και red-crowned) στην Ανατολική Ασία πάνω από 3 χρόνια έδωσε σημαντικές πληροφορίες για την ζωή αυτών των ζώων που προηγουμένως δεν ήταν γνωστές όπως ενδιάμεσες στάσεις στο μεταναστευτικό τους ταξίδι. Στο ίδιο πλαίσιο η παρακολούθηση των χηνών Lesser, έδειξε μεγάλη κυνηγετική πίεση κατά τη διάρκεια της μεταναστευτικής πορείας τους προς τα ανατολικά πάνω από τη Ρωσία σε σχέση με την πορεία τους προς τα Δυτικά πάνω από την Ευρώπη (Lorensten et al.,1998).

Η δορυφορική παρακολούθηση των ελεφάντων ανέδειξε ότι οι ελέφαντες δραστηριοποιούνται σε περιοχές πολύ μεγαλύτερες από αυτές που οι ερευνητές γνώριζαν και σε πολλές περιπτώσεις οι περιοχές που χρησιμοποιούσαν οι ελέφαντες έβγαινε έξω από τα όρια των πάρκων που είχαν δημιουργηθεί για αυτούς (Tchamba et al., 1995). Ανέδειξε ακόμα τις διαφορετικές εκτάσεις των ενδιαιτημάτων μεταξύ των ελεφάντων της σαβάνας και των δασών. Οι Verlinden και Gavor (1998) παρακολούθησαν τις κινήσεις 47 θηλυκών ελεφάντων και σύγκριναν τα δεδομένα τους με πρότυπα μετανάστευσης, χρησιμοποιώντας επίπεδα πληροφορίας (GIS) των ενδιαιτημάτων και τις περιοχές με νερό. Βρήκαν ότι εκτός από μεταναστευτικά κοπάδια που ταξιδεύουν ως και 200 χλμ. για να βρουν νερό υπάρχουν και ομάδες που δεν μεταναστεύουν καθόλου αλλά διαβιούν γύρω από νερόλακκους. Επίσης, βρήκαν ότι οι ντόπιοι ελέφαντες προτιμούν άλλα φυτά ως τροφή (λιγότερο θρεπτικά), σε σχέση με τους ελέφαντες που μεταναστεύουν.

Θαλάσσιο Περιβάλλον

Η παρακολούθηση ζώων σε θαλάσσιο περιβάλλον ήταν ανέκαθεν προβληματική πριν την έλευση της δορυφορικής τηλεμετρίας και περιλάμβανε καταγραφή θεάσεων από παρατηρητές που βρίσκονταν στην ακτή, σε βάρκα ή σε εναέρια μέσα (Garner et al., 1999). Πράγματι οι παρακολουθήσεις από βάρκα ή εναέρια μέσα παρείχαν πολύτιμα δεδομένα σχετικά με τον αριθμό μερικών ειδών και την διανομή τους αλλά πάντα σε τοπικό επίπεδο. Η μεγαλύτερες έρευνες από αέρος πραγματοποιούνταν μόνο καλοκαίρι και πρόσφεραν δεδομένα στη γραμμή πτήσης και συνολικά κάλυπταν περιοχές 1000 χλμ2 (Sagar and Weimerskirch, 1996). Εξάλλου, η παρακολούθηση θαλασσίων πτηνών πριν την έλευση της δορυφορικής τηλεμετρίας πραγματοποιούνταν από επιτόπιες έρευνες κατά τη διάρκεια της ωοτοκίας τους.

Η παρακολούθηση διάφορων θαλασσοπουλιών έχει παράγει νέα δεδομένα για τα πρότυπα της βιογεωγραφίας τους (Georges et al., 1997). Ειδικότερα η παρακολούθηση των Άλμπατρος Buller στην Νέα Ζηλανδία αλλά και των περιπλανώμενων Άλμπατρος αποκάλυψαν τεχνικές κυνηγιού μοναδικές για κάθε είδος, διαφορετικής έκτασης κυνηγετικές περιοχές για τα θηλυκά και τα αρσενικά του ίδιους είδους αλλά και διαφορετικές κυνηγετικές περιοχές για τα θηλυκά που κυοφορούν και αυτά που όχι.

Μια σειρά ερευνών έχουν γίνει για τους πιγκουίνους. Για τους μαγγελανικούς πιγκουίνους στις ακτές της Αργεντινής (Stokes et al., 1998), για τους πιγκουίνους Humbolt στη Βόρεια Χιλή (Culik and Luna-Jorquera,1997) και για τους πιγκουίνους Adelie στην Ανταρκτική (Davis et al., 1996). Συγκεκριμένα, οι Stokes et al. (1998) ανακάλυψαν ότι οι πιγκουίνοι του Μαγγελάνου αρχικά ταξιδεύουν ταχύτατα και κάνουν ρηχές βουτιές και αργότερα χαμηλώνουν ταχύτητα και κάνουν βαθύτερες βουτιές.

Οι μελέτες των θαλάσσιων θηλαστικών είναι εφικτές γιατί αυτά τα πλάσματα περνούν ένα σημαντικό κομμάτι του χρόνου τους στην επιφάνεια της θάλασσας με αποτέλεσμα να στέλνουν πολλά σήματα στους δορυφόρους. Δορυφορικός εντοπισμός έχει πραγματοποιηθεί σε 5 είδη φάλαινας και έχει αποκαλύψει πολλά άγνωστα στοιχεία για τις μεταναστευτικές τους συνήθειες (Mate et al., 1998; Richards et al., 1998). Οι Mate et al., (1998) ήταν οι πρώτοι που συνέλλεξαν δεδομένα για την μεταναστευτική πορεία της καμπουροφάλαινας από την Χαβάη προς την Αλάσκα και βρήκαν ότι οι φάλαινες κινούνται πολύ πιο γρήγορα από νησί σε νησί στα νερά της Χαβάης από ότι νόμιζαν πιο πριν. Μια παρόμοια έρευνα για τις φάλαινες Muller στη Νέα Σκωτία έδειξε ότι μεγάλες συγκεντρώσεις φαλαινών συνέπιπταν με περιοχές έντονης αλιείας, ναυσιπλοΐας και αναψυχής, γεγονός που έχει μεγάλη σημασία ίσον αφορά τον τρόπο διαχείρισης των φυσικών πόρων (Mate et al., 1997). Οι Deutsch et al., (1998) παρακολούθησαν 83 Μανάτους Δυτικών Ινδιών κατά μήκους της ακτής της Φλόριντα και του Πουέρτο Ρίκο και σε συνδυασμό με επίπεδα πληροφορίας σχετικά με τα βεθνικά οικοσυστήματα βρήκαν ότι τα ζώα προτιμούν να βρίσκονται σε μεγάλες περιοχές με πυκνά φύκια παρά σε περιοχές με διάσπαρτες περιοχές φυκιών. Επίσης, βρήκαν ότι τα ζώα αυτά χρησιμοποιούν συγκεκριμένους διαδρόμους για τα ταξίδια τους γεγονός που βοήθησε τις αρχές να διαχειριστούν τις εν λόγω περιοχές κατάλληλα. Τέλος οι Block et al. (1998), τοποθέτησαν πομπούς σε Γαλαζόπτερους Τόνους για να εκτιμήσουν τις κινήσεις αλλά και την βιωσιμότητα τους ανεξάρτητα από τα δεδομένα που δίνουν κατά καιρούς τα αλιευτικά.

Εικόνα 2 . ΗΗ διανομή των 60ήμερων και 90ήμερων αποκολλώμενων πομπών για 15 γαλαζόπτερους τόνους (Πηγή: Block et al., 1998)

Συμπεράσματα

Η παρακολούθηση ζώων από δορυφόρους παρέχει μια νέα μέθοδο για να εξεταστούν μια σειρά από βιογεωγραφικές υποθέσεις σχετιζόμενες με την μετανάστευση αλλά και να αναδειχθούν οι περιβαλλοντικές συνθήκες που επηρεάζουν την διανομή των πληθυσμών τους. Η παρακολούθηση ολοένα και μικρότερων ζώων, αλλά και ή αύξηση του αριθμού των δειγμάτων θα πραγματοποιηθούν τα επόμενα χρόνια καθώς οι πομποί θα γίνονται μικρότεροι και το κόστος χαμηλότερο. Η συνεισφορά των Γεωγράφων μπορεί να είναι σημαντική στην κατανόηση της διασποράς των ζώων και των προτύπων διανομής τους στον χώρο συνδυάζοντας δεδομένα πραγματικού χρόνου και αρχειακά δεδομένα παγκόσμιας και τοπικής κλίμακας με υπαρκτά δεδομένα παλιότερων ερευνών.