Tropisk skog täcker 12 % av planetens landyta men är värd för ungefär två tredjedelar av alla landlevande arter. Amazonia, som sträcker sig över Amazonas vidsträckta flodbassäng och Guyana-skölden i Sydamerika, är den största omfattningen av kvarvarande tropisk skog globalt, hem för fler djurarter än något annat landlandskap på planeten.

Att upptäcka vilda djur i dessa mörka och täta skogar som kryllar av insekter och taggiga palmer är alltid utmanande. Detta beror på själva naturen hos den biologiska mångfalden i Amazonien, där det finns ett litet antal arter i överflöd och ett större antal sällsynta arter som är svåra att kartlägga på ett adekvat sätt.

Att förstå vilka arter som finns och hur de förhåller sig till sin miljö är av grundläggande betydelse för ekologi och bevarande, och ger oss viktig information om effekterna av mänskliga orsakade störningar som klimatförändringar, avverkning eller vedeldning. Detta kan i sin tur också göra det möjligt för oss att ta tag i hållbara mänskliga aktiviteter som selektiv avverkning – metoden att ta bort ett eller två träd och lämna resten intakta.

Som en del av BNP:s Bioclimate-projekt distribuerar vi en rad tekniska lösningar som kamerafällor och passiva akustiska monitorer för att övervinna dessa hinder och förfina vår förståelse av Amazonas djurliv. Dessa enheter överträffar traditionella undersökningar genom sin förmåga att kontinuerligt samla in data utan behov av mänsklig inblandning, vilket gör att djuren kan fortsätta sin verksamhet ostört.

Ögonen bland träden

Kamerafällor är små enheter som utlöses av förändringar av aktivitet i deras närhet, till exempel djurrörelser. De har varit avgörande för vårt fältarbete i Tapajos National Forest i Para, nordvästra Brasilien, vilket har gjort det möjligt för oss att undersöka om störningar som klimatförändringar har påverkat förekomsten och beteendet hos djur som i sin tur är nödvändiga för naturliga processer.

Djurens spridning av frön, som möjliggör skogsföryngring, är en av sådana processer. Genom att äta frukt eller bära nötter kommer de vanligtvis att utsöndra eller tappa fröna någon annanstans. Vår forskning har visat att minst 85 % av alla trädarter i våra tomter har sina frön utspridda av djur.

Vi vet också att många av dessa djur är starkt påverkade av störningar. För att bättre förstå konsekvenserna av att förlora dessa fröspridande arter måste vi veta vilka som sprider vilka växter och hur långt.

Vi har försökt titta på detta genom att sätta upp kameror vid foten av fruktbärande träd på vår studieplats, som avslöjar vilka arter som åt vilka frukter och därmed förde frön över skogen.

Undersökningen resulterade i över 30 000 timmars filmmaterial och vi kunde konstatera att 5 459 videor innehöll djur. En imponerande total av 152 arter av fåglar och däggdjur registrerades, inklusive sällsynta uppgifter om hotade arter som gampapegojan (Pyrilia vulturina).

Videorna inkluderade otroliga insikter om djurs beteende, som en ocelot (Leopardus pardalis) som jagar en vanlig opossum (Didelphis marsupialis), en jättemyrsötare (Myrmecophaga tridactyla) som bär ett spädbarn på rygg, och till och med en nyfiken kapucinapa hona (Sapajus). apella) som kollade in en kamera och slutade med att kasta den i golvet.

Viktigt är att vi också registrerade 48 arter som äter frukt, inklusive arter som anses vara viktiga fröspridare, såsom den sydamerikanska tapiren (Tapirus terrestris) som kan sprida stora frön över längre avstånd på grund av sin storlek.

Vår forskning visade att fågelarter som vitkrönt guan (Penelope pileata) och däggdjur som silverfärgad silkesapa (Mico argentatus) och amasoniska hjortar (Mazama nemorivaga) är frekventa konsumenter av frukt. Många av dessa arter är överjagade i studieregionen, vilket kan leda till kaskadeffekter för skogsföryngring.

Pulsande skogar

Akustiska inspelningsapparater är å andra sidan nyckeln till att sammanställa inventeringar av det artrika fågelsamhället. Även om fåglar sällan ses i tät skog, avslöjar deras röster deras närvaro.

När ornitologer studerar tropiska fåglar begränsas de av hur ofta de kan göra räkningar eftersom det ofta är logistiskt utmanande att återvända till enskilda platser. Följaktligen är traditionella undersökningar ofta av ganska lång varaktighet – mellan 5 och 15 minuter – med endast ett begränsat antal upprepade räkningar på varje undersökt plats. Detta innebär att endast en liten del av den tidsperiod under vilken fåglarna är mest aktiva – de två timmarna efter soluppgången, vanligtvis känd som gryningskören – kan övervakas.

Ändå sjunger inte alla fåglar samtidigt:några få arter föredrar att sjunga mycket tidigt på morgonen, de flesta väntar tills det är något varmare och solen är helt uppe, och några fler går upp sent. Genom att begränsa oss till ett fåtal undersökningar är det svårt att täcka hela tidsperioden och upptäcka alla närvarande arter. Dessutom innebär undersökningar som endast utförs på en handfull dagar faktorer som vädret eller förekomsten av rovdjur på vissa dagar kan helt förändra vilka arter som upptäcks.

Vår forskning fann att genom att ställa in autonoma akustiska brännare för att ta 240 mycket korta inspelningar på 15 sekunder, totalt en timmes undersökning, kunde vi spela in 50 % fler arter på varje plats som vi undersökte i jämförelse med fyra 15-minutersundersökningar som replikerade människans varaktighet undersökningar. De extra undersökningarna gjorde det möjligt för oss att sprida vår undersökningsperiod över fler dagar, men viktigast av allt över hela gryningsrefrängen. Vi fann att det fanns en liten grupp arter som föredrog att sjunga från 15 minuter före soluppgången till 15 minuter efter, och vi var verkligen sannolikt att upptäcka om de var om vi hade flera undersökningar under den perioden - något som bara är möjligt med automatiserade brännare.

Dessa mer kompletta undersökningar tillåter oss att ge bättre uppskattningar av arterna som lever i dessa hyperdiversa regioner – men också av de som försvinner när skogar avverkas eller bränns. Tack vare denna metod kunde vi upptäcka 224 fågelarter på 29 platser med totalt bara en timmes undersökning på varje plats.

De arter som finns i intakt och störd skog bekräftade också vår tidigare forskning som visade att ostörda primärskogar innehåller unika fågelsamhällen som går förlorade när skogar skadas av selektiv avverkning eller skogsbränder.

Akustiska inspelare har också gjort det möjligt för oss att samla in data över långa tidsperioder, med mer än 10 000 timmar klockade hittills.

Men att samla in data i denna skala innebär också att det inte är lönsamt för en vetenskapsman att lyssna på alla inspelningar. Istället har det nya området ekoakustik utvecklat statistiska tekniker för att karakterisera hela ljudlandskap. Dessa akustiska index mäter variation i amplitud och frekvens för att ge ett mått på hur upptagen eller varierad varje ljudlandskap är. Genom att eliminera behovet av att identifiera individuella ljud kan dessa effektivt bearbeta stora volymer akustisk data.

Vi har använt akustiska index för att visa att orörda primärskogar har unika ljudlandskap som kan identifieras med maskininlärningstekniker. Sådana data i sin tur gör det möjligt för oss att kontrastera ljudlandskap som har störts av fenomen som bränder eller skogsavverkning och urskilja de artgrupper som har påverkats mest.

Sammanfattningsvis, kamerafällor och akustiska brännare gör att vi kan ha ögon och öron i skogen även när våra forskare inte är där. När tekniken utvecklas kommer vi att fortsätta att använda de senaste teknikerna för att bättre förstå djurens beteende och ekologi, och hur man använder det för att bättre värdera och skydda livsmiljöerna de lever i.

Vi är särskilt ute efter att utveckla modeller för djupinlärning för att identifiera arter, och i vissa fall för att skilja mellan individer av samma art. Bilder och inspelade ljud från automatiserade brännare öppnar nya sätt att förstå djuröverflöd och beteende, vilket ger nya insikter i den hemliga världen av tropisk skogsfauna.