_ Cea mai mare colonie de lilieci din lume se adună în Zambia la fiecare an. Cercetătorii au folosit inteligența artificială pentru a-i număra

Toți cei care vizitează Parcul Național Kasanka din Zambia în timpul „sezonului liliecilor” sunt de acord că apariția seara a liliecilor africani cu fructe de culoarea paiului din locul lor de adăpost este una dintre minunile vieții sălbatice ale lumea. Liliecii (Eidolon helvum) ajung la Kasanka în fiecare an în jurul lunii octombrie. Cifrele se umflă rapid până când atinge vârful în noiembrie. Până în ianuarie, au dispărut din nou.

Odată ce își revin din șocul spectacolului uluitor, toată lumea converge, de asemenea, la aceeași întrebare: câți lilieci sunt? Atât de mulți zboară atât de repede, încât pare imposibil să-i numărăm. Estimările anterioare bazate pe numărări vizuale au variat între 1 milion și 10 milioane, un semn al cât de dificilă este sarcina.

Pentru a rezolva problema, aveam în mod clar nevoie de o nouă abordare. Folosind o serie de camere video mici, am filmat liliecii care își părăseau adăpostul și apoi am dezvoltat inteligența artificială pentru a-i număra. Aceasta oferă o modalitate ieftină, rapidă și repetabilă de a număra un număr mare de animale în mișcare.

Estimarea noastră medie pentru colonia Kasanka timp de cinci zile în noiembrie 2019 a fost de 857.233 de lilieci. Aceasta o face una dintre cele mai mari colonii de lilieci din lume și cea mai importantă din Africa.

Următoarea întrebare este de ce am vrut să le numărăm.

Lucrările anterioare pe această specie. a demonstrat că serviciile ecosistemice pe care le oferă sunt de neegalat. Ei împrăștie semințele în fiecare noapte pe distanțe de 75 km și mai mult - de trei ori mai departe decât elefantul african. Coloniile mai mari dispersează mai multe semințe și sunt astfel mai valoroase în ecosisteme. Din păcate, pe alocuri se observă scăderi ale numărului de lilieci. Numărările standardizate sunt esențiale pentru a distinge între schimbările de colonie din cauza perturbărilor cauzate de oameni și scăderile la nivel de populație care necesită gestionarea conservării.

Numărarea coloniei Kasanka este importantă și din alt motiv. Liliacul african de fructe de culoarea paiului este singurul liliac de fructe migrator pe distanțe lungi de pe continent. Nu cunoaștem încă detaliile acestor rute de migrație, dar în fiecare an le vedem convergând în colonii temporare, precum cea din Kasanka, apoi trecând în părți necunoscute. Timpul petrecut la aceste locuri de oprire pare să fie sincronizat cu vârfurile disponibilității locale de hrană, iar coloniile mai mari sunt mai bune în a-și potrivi timpul cu cea mai bună disponibilitate a hranei.

Așadar, coloniile mari indică o hrană mai sănătoasă, mai mare. -peisaj bogat și sunt, de asemenea, cheie pentru menținerea comportamentului colectiv al migrației.

Tehnologia necesară pentru a urmări liliecii și a înțelege căile lor de migrare este încă în curs de dezvoltare. Doar câțiva indivizi au fost studiati. Rezultatele au fost totuși izbitoare. Liliecii au zburat în multe locuri de pe continent, inclusiv unul până în Sudanul de Sud. Se pare că liliecii din alte câteva colonii se întâlnesc la Kasanka într-o perioadă scurtă a anului, probabil pentru a profita de fructele abundente din regiune.

Pentru noua noastră abordare de numărare, am decis să filmăm liliacul apariția într-un mod standard, numărați liliecii din fiecare videoclip și apoi extrapolați un număr total.

Cheia a fost colectarea datelor din toate părțile coloniei. Așa că am înconjurat pădurea de lilieci cu nouă camere GoPro, îndreptate direct în sus. Aceste mici „camere cu cască” sunt de obicei folosite pentru a filma sporturi extreme, dar erau potrivite și pentru a înregistra liliecii întunecați care zboară sub cerul palid al serii. Echipa noastră de oameni de știință și rangeri alergau prin parc pentru a porni camerele chiar înainte ca liliecii să înceapă să zboare, făceau o pauză pentru a se minuna de roiul de lilieci, apoi se întorceau după lăsarea întunericului pentru a lua camerele, în timp ce evita hipopotamii și crocodilii care împart. pădure mlaștină cu liliecii.

Înapoi la cabană a fost timp să reîncărcăm bateriile și să descărcați filmările pentru a se pregăti pentru filmarea a doua zi.

Avem aproximativ 45 de ore de filmare pe parcursul a cinci zile de filmare. Dar a trebuit totuși să numărăm efectiv liliecii.

Numărarea manuală a liliecilor din aceste videoclipuri nu a fost realistă – au fost prea mulți. În schimb, echipa noastră a dezvoltat un program de inteligență artificială (AI) pentru a recunoaște liliecii pe cerul serii, a-i urmări din cadru în cadru în timp ce zburau pe ecran și pentru a-i număra ori de câte ori au trecut linia centrală.

AI durează 1,25 minute pentru a procesa un minut de videoclip. Aceasta înseamnă că 40 de ore de filmare durează 50 de ore pentru a rula pe computer. Dacă unui om i-ar lua două minute să numere toți liliecii într-un singur cadru video, ar dura peste 13 ani pentru a finaliza lucrarea.

Am verificat acuratețea metodei AI numărând manual câteva clipuri scurte și am descoperit că detectează 95% dintre lilieci.

Am folosit apoi puțină trigonometrie pentru a ne da seama ce parte din totalul coloniei zbura pe lângă camerele noastre și am extrapolat dimensiunea totală a coloniei. Cel mai mare număr dintr-o zi a fost de 987.114 lilieci.

E posibil să nu fi prins colonia la dimensiunea maximă în timpul celor cinci zile de numărare, așa că putem spune că în Kasanka sunt aproximativ un milion de lilieci în sezonul de vârf în Noiembrie.

Există peșteri în Texas cu mai mulți lilieci, dar sunt mult mai mici. Colonia de lilieci cu fructe de culoarea paiului Kasanka este cea mai mare (după greutate) din lume cu cel puțin un ordin de mărime.

Folosirea camerelor ieftine GoPro și analizele automate inovatoare ne-au permis să stabilim o soluție simplă. metoda (dacă vremea permite) de a număra aceasta și alte colonii de animale în anii succesivi. Sperăm că acest lucru ne va permite să identificăm schimbări în număr pentru a informa eforturile de conservare. Acestea sunt importante, deoarece protejarea coloniei Kasanka ajută la protejarea liliecilor de pe întreg subcontinentul.

Dezvoltările agricole invadează Parcul Național Kasanka și este planificată un parc eolian în zonă. Acest lucru ar putea avea efecte negative asupra numărului de lilieci care se adună aici. Monitorizarea va fi crucială pentru a dezvălui și a preveni aceste efecte oriunde specia oferă servicii ecosistemice.

Sperăm că liliecii vor continua să întunece cerul serii din Kasanka pentru mulți ani de acum înainte, continuându-și serviciile ca grădinari secreti ai orașului. Africa.

Acest articol este republicat din The Conversation sub o licență Creative Commons. Citiți articolul original.

(Fluierul)