Tukan tropischer Vogel sitzt auf einem Ast. Quelle: Aleksandr_Vorobev/iStock
Tropenwald bedeckt 12 % der Landoberfläche des Planetennoch Gastgeber in der Nähezwei Drittel aller Landarten. Amazonien, das sich über das riesige Amazonasbecken und den Guayana-Schild in Südamerika erstreckt, ist die größte Ausdehnung des verbleibenden Tropenwaldes weltweit und Heimat von mehr Tierarten als jede andere Landlandschaft auf dem Planeten.
Die Beobachtung von Wildtieren in diesen dunklen und dichten Wäldern voller Insekten und stacheliger Palmen ist immer eine Herausforderung. Dies liegt an der Natur der Biodiversität in Amazonien, wo es eine kleine Anzahl von Arten im Überfluss und eine größere Anzahl seltener Arten gibtschwer adäquat zu überblicken.
Zu verstehen, welche Arten vorkommen und wie sie mit ihrer Umwelt in Beziehung stehen, ist von grundlegender Bedeutung für Ökologie und Naturschutz und liefert uns wesentliche Informationen über die Auswirkungen von menschengemachten Störungen wie Klimawandel, Abholzung oder Holzverbrennung. Im Gegenzug, dies kann uns auch ermöglichen, nachhaltige menschliche Aktivitäten wie selektive Abholzung aufzugreifen – die Praxis, einen oder zwei Bäume zu entfernen und den Rest intakt zu lassen.
Als Teil von Bioclimate-Projekt von BNP, setzen wir eine Reihe von technologischen Lösungen wie Kamerafallen und passive akustische Monitore ein, um diese Hürden zu überwinden und unser Verständnis der amazonischen Tierwelt zu verfeinern. Diese Geräte übertreffen herkömmliche Erhebungen durch ihre Fähigkeit, kontinuierlich Daten zu sammeln, ohne dass menschliche Eingriffe erforderlich sindTiere ungestört ihren Geschäften nachgehen.
Die Augen zwischen den Bäumen
Kamerafallen sind kleine Geräte, die durch Aktivitätsänderungen in ihrer Umgebung ausgelöst werden, wie zDer Klimawandel hat sich auf die Anwesenheit und das Verhalten von Tieren ausgewirkt, die wiederum für natürliche Prozesse notwendig sind.
Die Verbreitung von Samen durch Tiere, die eine Regenerierung des Waldes ermöglicht, ist einer dieser Prozesse. Durch den Verzehr von Früchten oder das Tragen von Nüssen scheiden sie die Samen normalerweise an anderer Stelle aus oder lassen sie fallen. Unsere Forschung hat gezeigt, dass mindestens 85 % aller Baumarten in unseren Parzellen ihre Samen von Tieren verstreut haben.
Wir wissen auch, dass viele dieser Tiere stark sind von Störung betroffen. Um die Auswirkungen des Verlusts dieser samenverbreitenden Arten besser erfassen zu können, müssen wir wissen, welche welche Pflanzen wie weit verbreiten.
Wir haben versucht, dies zu untersuchen, indem wir Kameras am Fuße von Obstbäumen auf unserem Untersuchungsgebiet aufgestellt haben, die zeigen, welche Arten welche Früchte fressen und somit Samen durch den Wald tragen.
Die Umfrage ergab über 30.000 Stunden Filmmaterial, und wir konnten feststellen, dass 5.459 Videos Tiere enthielten. Insgesamt wurden beeindruckende 152 Vogel- und Säugetierarten aufgezeichnet, darunter seltene Aufzeichnungen von bedrohten Arten wie dem Geierpapagei Pyrilia vulturina.
Die Videos enthielten unglaubliche Einblicke in das Verhalten von Tieren, wie z. B. einen Ozelot Leopardus pardalis Jagd auf ein gemeines Opossum Didelphis marsupialis, ein riesiger Ameisenbär Myrmecophaga tridactyla mit einem Säugling auf dem Rücken und sogar einem neugierigen Kapuzineraffenweibchen Sapajus apella, das eine Kamera ausgecheckt und am Ende auf den Boden geworfen hat.
Wichtig ist, dass wir auch 48 Arten erfasst haben, die Früchte fressen, einschließlich Arten, die als wichtige Samenverbreiter gelten, wie der südamerikanische Tapir Tapirus terrestris, das aufgrund seiner Größe in der Lage ist, große Samen über größere Entfernungen zu streuen.
Unsere Forschung hat gezeigt, dass Vogelarten wie der Weißhaubenguan Penelope Pileata und Säugetiere wie das Silberbüschelaffe Mico argentatus und der amazonische braune Spießhirsch Mazama nemorivaga konsumieren häufig Obst.Viele dieser Arten werden in der Untersuchungsregion überjagt, was zu kaskadierenden Auswirkungen auf die Waldverjüngung führen kann.
Pulsierende Wälder
Akustische Rekorder hingegen sind der Schlüssel zur Erstellung von Inventaren der artenreichen Vogelgemeinschaft. Obwohl Vögel in dichten Wäldern selten zu sehen sind, verraten ihre Lautäußerungen ihre Anwesenheit.
Wenn Ornithologen tropische Vögel untersuchen, sind sie dadurch eingeschränkt, wie oft sie Zählungen durchführen können, da es oft logistisch schwierig ist, zu einzelnen Orten zurückzukehren. Folglich dauern traditionelle Erhebungen oft ziemlich lange – zwischen 5 und 15 Minuten – mit nureine begrenzte Anzahl von Wiederholungszählungen an jedem untersuchten Ort. Dies bedeutet, dass nur ein kleiner Teil des Zeitraums, in dem die Vögel am aktivsten sind – die zwei Stunden nach Sonnenaufgang, die normalerweise als Morgendämmerungschor bekannt sind – erfasst werden kann.
Vögel singen jedoch nicht alle zur gleichen Zeit: Einige Arten singen lieber sehr früh am Morgen, die meisten warten, bis es etwas wärmer ist und die Sonne vollständig aufgegangen ist, und einige andere stehen spät auf. Indem wir uns einschränkenBei wenigen Erhebungen ist es schwierig, den gesamten Zeitraum abzudecken und alle vorkommenden Arten zu erfassen.Außerdem können Erhebungen, die nur an wenigen Tagen durchgeführt werden, Faktoren wie das Wetter oder die Anwesenheit von Raubtieren an bestimmten Tagen bedeuten, was sich vollständig ändern kannArten festgestellt werden.
unsereForschung fanden heraus, dass wir durch die Einrichtung von autonomen akustischen Rekordern, die 240 sehr kurze 15-Sekunden-Aufnahmen von insgesamt einer Stunde Vermessung machen, 50 % mehr Arten an jedem Standort aufzeichnen konnten, den wir vermessen haben, im Vergleich zu vier 15-Minuten-Vermessungen, die die Dauer von wiederholtenmenschliche Umfragen. Die zusätzlichen Umfragen ermöglichten es uns, unseren Untersuchungszeitraum auf mehr Tage zu verteilen, aber vor allem über den gesamten Chor der Morgendämmerung. Wir fanden heraus, dass es eine kleine Gruppe von Arten gab, die es vorzogen, von 15 Minuten vor Sonnenaufgang bis 15 Minuten danach zu singen, und wir konnten sie nur wirklich erkennen, wenn wir in diesem Zeitraum mehrere Umfragen hatten – etwas, das nur mit automatischen Rekordern möglich ist.
Diese vollständigeren Erhebungen ermöglichen uns bessere Schätzungen der Arten, die in diesen hyperdiversen Regionen leben – aber auch der Arten, die verschwinden, wenn Wälder abgeholzt oder abgebrannt werden. Dank dieser Methode konnten wir 224 Vogelarten im ganzen Land entdecken29 Standorte mit insgesamt nur einer Stunde Vermessung an jedem Standort.
Die Arten, die in intakten und gestörten Wäldern vorkommen, bestätigten auch unsere früheren Untersuchungen, die das gezeigt habenungestört, Primärwälder beherbergen einzigartige Vogelgemeinschaften die verloren gehen, wenn Wälder durch selektive Abholzung oder Waldbrände geschädigt werden.
Akustische Rekorder haben es uns auch ermöglicht, Daten über lange Zeiträume zu sammeln, wobei bisher über 10.000 Stunden getaktet wurden.
Das Sammeln von Daten in dieser Größenordnung bedeutet jedoch auch, dass es für einen Wissenschaftler nicht lebensfähig ist, sich alle Aufnahmen anzuhören. Stattdessen hat das neue Gebiet der Ökoakustik statistische Techniken entwickelt, um ganze Klanglandschaften zu charakterisieren. Diese akustischen Indizes messen die Variation in der Amplitude undFrequenz, um ein Maß dafür zu geben, wie beschäftigt oder vielfältig jede Klanglandschaft ist. Da die Notwendigkeit entfällt, einzelne Geräusche zu identifizieren, können diese große Mengen an akustischen Daten effizient verarbeiten.
Wir haben akustische Indizes verwendet, um zu zeigen, dass ungestörte Primärwälder einzigartige Klanglandschaften haben, die sein können. identifiziert mit Techniken des maschinellen Lernens. Solche Daten wiederum ermöglichen es uns, Klanglandschaften, die durch Phänomene wie Brände oder Abholzung gestört wurden, gegenüberzustellen und die am stärksten betroffenen Artengruppen zu erkennen.
Abschließend können wir sagen, dass Kamerafallen und akustische Rekorder es uns ermöglichen, Augen und Ohren im Wald zu haben, auch wenn unsere Forscher nicht dort sind. Im Zuge der technologischen Entwicklung werden wir weiterhin die neuesten Techniken einsetzen, um das Verhalten und die Ökologie von Tieren besser zu verstehen und zu lernennutzen Sie dies, um die Lebensräume, in denen sie leben, besser zu schätzen und zu schützen.
Wir möchten insbesondere Deep-Learning-Modelle entwickeln, um Arten zu identifizieren und in einigen Fällen zwischen Individuen derselben Art zu unterscheiden. Bilder und aufgezeichnete Geräusche von automatischen Rekordern eröffnen neue Wege, um die Häufigkeit und das Verhalten von Tieren zu verstehenneue Einblicke in die geheime Welt der tropischen Waldfauna.
Das Forschungsprojekt „Bioklima“ von denen diese Veröffentlichung ein Teil ist, wurde unterstützt von der BNP Paribas-Stiftung als Teil des Programm der Klima- und Biodiversitätsinitiative. Es wird von der Rede Amazonia Sustentavel RAS koordiniert.
Oliver Metcalf, Postdoktorand, Manchester Metropolitan University und Liana Chesini Rossi, Eingeladener Benutzer, Universität des Staates São Paulo
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