En av rakhyvlarna som taggats av RSPB. Upphovsman:Derren Fox/RSPB
När Storbritanniens Royal Society for the Protection of Birds (RSPB) satte sig för att märka rakhyvlar, deras mål var att spåra deras beteende och rörelser längs norra Wales kust. Taggdata avslöjade att på natten, dessa sjöfåglar tillbringade mycket av sin tid på tomgång på havsytan. "Vi såg detta som en möjlighet att återanvända data och testa om fåglarna kan driva med tidvattenströmmen, "säger Matt Cooper, en civilingenjörsexamen från Bangor University i Wales. Det visar sig att de var, enligt en ny studie som leds av Cooper som visar potentialen att använda sjöfåglar för att mäta havsströmmar. Resultaten publiceras idag i tidskriften European Geosciences Union Ocean Science .
Att använda sjöfåglar för att berätta om tidvattnet kan vara särskilt användbart för den marina förnybara energibranschen. Att generera tidvattenenergi kräver detaljerad kunskap om nuvarande hastigheter. Forskare och ingenjörer mäter traditionellt tidvatten genom att använda radar eller använda ankare och bojar med vetenskapliga instrument. Dock, dessa spaningsmetoder är utmanande och dyra. Om taggade sjöfåglar skulle kunna tillhandahålla tidvattendata över ett stort område, de kan hjälpa till att identifiera platser som skulle vara bra källor till tidvattenenergi.
Coopers handledare vid Bangor University visste om hans intresse för tidvattenenergi och datainsamling, så de föreslog att han skulle undersöka havsfågeldata som samlats in av theRSPB för att se om det skulle vara möjligt att extrahera tidvatteninformation från den. Några år tidigare, från 2011 till 2014, aRSPBteam hade monterat GPS -taggar på rakhyvlar på Puffin Island, Norra Wales, för att studera deras fördelning och avel och matning beteenden. Dessa svartvita havsfåglar, liknar lunnefåglar och lillmots, kommer bara i land för att föda upp. De tillbringar större delen av sin tid till sjöss, föda eller vila på havsytan.
De uppgifter som samlats in när fåglarna satt på havsytan i timmar i sträck var intressanta när det gäller fågelbeteende, men forskarna från Bangor University såg en annan potentiell användning. "Vi tog data som kastades från den ursprungliga studien och tillämpade den för att testa en hypotes inom ett annat forskningsområde, "säger Cooper." Så vitt vi vet, detta papper är det första som beskriver användningen av taggade sjöfåglar för att mäta strömmar av något slag, "skriver forskarna i sina Ocean Science studie.
Detta diagram visar studieplatsen och spåret efter en av de märkta fåglarna från 17-21 maj, 2012. När fågeln flyger från sin bas på Puffin Island, punkterna är relativt vidsträckta. När den sitter på vattnet, de är tätt åtskilda och rörelsen överensstämmer med den som åker. Den infällda kartan visar studieområdet i Irländska havet och i förhållande till Liverpool, som ligger 70 km öster om Puffin Island. (Bild och bildtext anpassad från Ocean Science studie) Kredit:Cooper et al., Ocean Science , 2018
De icke-invasiva GPS-taggarna på rakhyvlarna registrerade sin position var 100:e sekund. Med en uppsättning positioner och en känd tid mellan var och en av dem, forskarna kunde beräkna hastigheten och riktningen på fåglarnas rörelser. Efter solnedgången, fåglarna tillbringade långa perioder i vila på havsytan, driver passivt med strömmen. "[Vid dessa tider] skulle deras föränderliga position återspegla vattenrörelsen vid havets yta, "Förklarar Cooper.
Med hastigheter på mer än 1 meter per sekund, de genomsnittliga tidvattenströmmarna i området vid irländska havet som forskarna fokuserade på är mycket snabba, snabbare än en rakhyvel kan paddla, men mycket långsammare än de hastigheter fåglarna når när de flyger. Det betyder att laget kunde filtrera bort tiderna när fåglarna flög. Dessutom, de filtrerade data visade att när fåglarna drev, rörelseriktningen ändrades vid låg- och högvatten, when the currents in the area were expected to change from ebb to flow and vice-versa. Därför, the team could be sure that they were tracking the speed and direction of sea currents rather than the birds' independent movements.
Using seabirds to measure tidal currents has limitations. "We must remember that these birds are behaving naturally and we cannot determine where they go, " says Cooper. But the Ocean Science study shows there is potential for this inexpensive method to provide crucial tidal information over a wide area. By studying other tagged seabirds, we could learn more about our oceans, especially in more remote regions where it is challenging to collect oceanographic data.
Cooper also hopes the method can reduce the costs of generating tidal renewable energy, "which has been a barrier to the development of this much needed industry."
