Forskare i Antarktis har visat en billigare, snabbare och enklare sätt att mäta tillståndet hos leopardsälar, som kan väga mer än ett halvt ton och återspegla hälsan hos det antarktiska ekosystemet som de och en mängd olika kommersiella fiske är beroende av.

Istället för att spendera timmar på att fortsätta, fånga, immobilisera, och väga sälarna under farliga förhållanden på den antarktiska halvön, forskare kan nu få samma information från ett enda fotografi taget av ett litet obemannat flygsystem, populärt känd som en drönare. Forskare från NOAA Fisheries' Southwest Fisheries Science Center och Aerial Imaging Solutions beskrev tillvägagångssättet idag i onlinetidskriften PLOS ONE.

"Vi fortsätter att utveckla teknik för att samla in den data vi behöver för att hantera fisk och vilda djur på ett säkrare, billigare sätt, sa Douglas Krause, en forskare vid Southwest Fisheries Science Centers Antarctic Ecosystem Research Division (AERD), och huvudförfattare till artikeln som visar den nya forskningsmetoden. "Vi är verkligen glada eftersom vi kan få så mycket mer arbete gjort, på kortare tid, och till lägre kostnader än någonsin tidigare."

Forskare testade noggrannheten hos flygmätningar genom att fånga och mäta samma sälar som drönaren fotograferade. De fann att längdmåtten var korrekta inom cirka 2 procent, och viktmåtten inom cirka 4 procent. Den största skillnaden var tiden och ansträngningen:Medan en besättning på fem personer tog mer än fyra timmar att fånga var och en av 15 leopardsälar för studien, en besättning på två personer som använde drönaren behövde bara cirka 20 minuter för att samla in samma data.

Sälarna visade ingen reaktion på drönaren så länge den höll sig över 23 meter, cirka 75 fot.

"Vi kan få mätningar som är lika bra, eller bättre, utan att någonsin störa djuren, ", sa Krause i ett mejl från Antarktis. "Att fånga en enda säl kan ta timmar, men drönaren kan fotografera varje säl på en strand på några minuter."

Leopardsälar byter pingviner och antarktiska pälssälar. I tur och ordning, dessa arter är starkt beroende av populationer av antarktisk krill – små, räkliknande kräftdjur. Krill skördas kommersiellt och är en nyckelingrediens i näringstillskott, vattenbruksfoder, och andra produkter. Som sådan, leopardsälar, pingviner och pälssälar är inte bara viktiga komponenter i Antarktis kustekosystem, men de tjänar som "indikatorer" på hälsan i det antarktiska fisket.

"När vi tänker på indikatorarter i Antarktis, vi tänker ofta på mycket rikliga arter som pingviner, sa Jefferson Hinke, en medförfattare och forskare i AERD. "Men topp rovdjur, som leopardsälar, är också känsliga för sin miljö och övervakning av dem ger ytterligare information om tillståndet för det antarktiska ekosystemet."

Undersöka sälarnas kroppskondition, till exempel, hjälper forskare att förstå hälsan och överflöd av krill, vilket i sin tur hjälper fiskeförvaltare att bedöma hur mycket fiskeflottan kan fånga varje säsong.

"Vi letar alltid efter mer effektiva sätt att samla in data som informerar beslut om hur man hanterar dessa viktiga resurser, " sa George Watters, direktör för AERD. "Ju bättre vi förstår ekosystemet, desto bättre kan vi säkerställa att det är skyddat på lång sikt."

Forskare kan använda drönare för att spåra förändringen i vikten av leopardsälar under loppet av sommaren, avslöjar hur mycket de äter, och kan bryta ner befolkningen efter ålder för att bättre förstå befolkningens allmänna hälsa. Användning av flygfoton kan faktiskt förbättra noggrannheten och djupet av data på längre sikt eftersom forskare kan undersöka mycket fler leopardsälar på samma tid, sa Krause.

Att kombinera ett enda fotografi av varje djur med en datormodell som beräknar deras vikt minimerar fel som kan introduceras av flera bilder från olika vinklar, fann forskarna.

"Det gäller att hålla det enkelt, och fokusera på den data vi verkligen behöver, ", sa Krause. "Detta är ett effektivare och säkrare sätt att samla in mer av denna data än vi någonsin kunnat förut."