Analys av artificiell intelligens av data som samlats in av akustiska inspelningsenheter är ett lovande nytt verktyg för att övervaka den marmorerade murrelet och andra hemliga, svårstuderade arter, har forskning vid Oregon State University och U.S. Forest Service visat.
Den hotade marmorerade murrelet är en ikonisk havsfågel från Pacific Northwest som är nära besläktad med lunnefåglar och murres, men till skillnad från dessa fåglar föder murrelets upp sina ungar så långt som 60 miles in i landet i mogna och gamla skogar.
"Det finns väldigt få arter som det", säger medförfattaren Matt Betts från OSU College of Forestry. "Och det finns ingen annan fågel som livnär sig i havet och reser så långa sträckor till boplatser i inlandet. Det här beteendet är väldigt ovanligt och det gör det verkligen utmanande att studera den här fågeln."
Ett forskarlag under ledning av Adam Duarte från U.S. Forest Service's Pacific Northwest Research Station använde data från akustiska brännare, som ursprungligen placerades för att hjälpa till med att övervaka populationer av nordfläckiga ugglor, på tusentals platser i federalt förvaltade skogar i Oregon Coast Range och Washingtons Olympic Peninsula .
Forskare utvecklade en maskininlärningsalgoritm känd som ett konvolutionellt neuralt nätverk för att bryta inspelningar för murrelet-samtal.
Resultat, publicerade i Ecological Indicators , testades mot kända data om murreletpopulationer och fastställdes vara korrekta med en hastighet som överstiger 90 %, vilket innebär att brännarna och AI kan ge en exakt bild av hur mycket murrelets anropar i ett visst område.
"Närnäst testar vi om murrelet-ljud faktiskt kan förutsäga reproduktion och beläggning i arten, men det är fortfarande några steg från," sa Betts.
Den marmorerade murrelet i duvstorlek tillbringar större delen av sin tid i kustvatten och äter krill, andra ryggradslösa djur och foderfiskar som sill, ansjovis, nors och lodda. Murrelets kan bara få en avkomma per år, om boet är framgångsrikt, och deras ungar behöver foderfiskar för korrekt tillväxt och utveckling.
Fåglarna lägger vanligtvis sitt enda ägg högt i ett träd på en horisontell lem som är minst 4 tum i diameter. Stellers nötskrika, kråkor och korpar är de främsta rovdjuren i murreletbon.
Längs västkusten hittas marmorerade murreglar regelbundet från Santa Cruz, Kalifornien, till Aleuterna. Arten är listad som hotad enligt U.S. Endangered Species Act i Washington, Oregon och Kalifornien.
"Det största antalet upptäckter i vår studie inträffade vanligtvis där skog efter varandra dominerar och närmare havets livsmiljöer," sa Duarte.
Sen successiv hänvisar till mogen och gammal skog.
"Våra resultat erbjuder ett stort löfte för modellering av artdistribution och långsiktig populationsövervakning för sällsynta arter," sa Duarte. "Övervakning som är mycket mindre arbetskrävande än bosökning via telemetri, markbaserade bosökningar eller traditionella audio/visuella tekniker."
Matthew Weldy från College of Forestry, Zachary Ruff från OSU College of Agricultural Sciences och Jonathon Valente, en tidigare postdoktor i Oregon State nu vid U.S. Geological Survey, gick med Betts och Duarte i studien, tillsammans med Damon Lesmeister och Julianna Jenkins från skogsvården.
Mer information: Adam Duarte et al, Passiv akustisk övervakning och konvolutionerande neurala nätverk underlättar högupplöst och bredskalig övervakning av en hotad art, Ecological Indicators (2024). DOI:10.1016/j.ecolind.2024.112016
Journalinformation: Ekologiska indikatorer
Tillhandahålls av Oregon State University
