Brug øjne på himlen til at lokalisere sæler i et hurtigt skiftende Arktis

I sommer lykkedes det forskerne at indsamle fantastiske dronebilleder af både ringsæler og hvalrosser. I den ene fjord, St. Jonsfjorden, blev der fundet tolv ringsæler spredt ud over hele fjorden, hvilende på fastisen. Det er imidlertid meget udfordrende at nærme sig og identificere disse personer. Da ringsæler jages af isbjørne, vil ethvert pattedyr - enten gå på fire eller to ben - blive undgået for enhver pris.

"Ved at bruge en drone lykkedes det os at tage billeder i høj opløsning af ringsæler på isen, der hviler ved siden af ​​deres åndehuller. Ud fra disse billeder kan arten let identificeres," siger Geert Aarts, projektleder for Arctic Seal-projektet. For denne specifikke region opnåede forskerne også Maxar-satellitbilleder.

Da isen er landlåst og ikke bevæger sig, er placeringen af ​​åndehuller praktisk talt faste. Derfor kunne forskerne matche de enkelte sæler placeret på dronebilledet direkte til de åndehuller, der er synlige på satellitbillederne. "Selvom vi var klar over potentialet i sådanne satellitbilleder til at observere pattedyr fra rummet, blev vi ramt, da vi lagde mærke til hvide linjer hen over isskjoldet, der forbinder ringsælens åndehuller. I dette fjerntliggende og fjendtlige miljø kan dette kun betyde én ting, isbjørnespor".

Maskinlære at tælle arktiske pattedyr

Opløsningen af ​​satellitbilleder er forbedret betydeligt i det sidste årti. Disse satellitter, der kredser om jorden i en højde på mere end 600 km, kan fotografere ethvert sted på jordens overflade med en opløsning på 30 x 30 cm. Ved også at nedskalere dronebillederne af høj kvalitet til 30 x 30 cm opløsning, kan forskerne skabe et foto, der efterligner satellitbillederne taget fra rummet.

"Til sidst kan disse billeder så føres til en maskinlæringsalgoritme og bruges til at træne et neuralt netværk", siger Jeroen Hoekendijk, Ph.D. kandidat, som var en del af forskerholdet og arbejder sammen med EPFL for at videreudvikle disse teknikker. Ved at anvende dette trænede netværk til satellitbilleder håber forskerne automatisk at kunne opdage sæler i disse fjerntliggende og fjendtlige områder.

Sælarter bruger polarisen forskelligt

Sæler og hvalrosser er særligt mange i de arktiske egne. Hver af disse pinnipede arter har sine egne unikke karakteristika og forhold til havisen.

Ringsæler laver for eksempel åndehuller i havisen, der er fastgjort til kystlinjen. Disse åndedrætsrør kan være flere meter lange og forbinder havvandet under isen med luften ovenover. Ved at bruge deres kløer på deres frontflipper forhindrer de disse åndehuller i at fryse. I de lange og mørke vintermåneder er disse åndehuller dækket af sne. Disse snehuler giver deres unger en vis beskyttelse mod de barske forhold udenfor.

Derimod hviler og føder grønlandssæler på den drivende pakis. Denne pakis dækker det meste af nordpolområdet om vinteren og forbinder alle landmasser i polarområdet, men er reduceret i størrelse i sommermånederne. I modsætning til hurtigis driver pakisen og kan bevæge sig flere kilometer om dagen.

Pludselige ændringer i strøm- og vindretning kan hurtigt forårsage et sammenbrud af grønlandssælens fødeplatform. Hvalrosser gør også brug af pakisen, men individer kan også findes hvilende på land. Under Svalbard-forskningsekspeditionen i sommer lykkedes det også forskerne at indsamle dronebilleder fra hvalrosser, som kan hjælpe andre med at udvikle lignende maskinlæringsteknikker for denne art.

Hurtigt skiftende hjem

I sidste ende håber forskerne at bruge disse fjernmålingsteknikker til at lokalisere sæler i Arktis. På grund af klimaændringer ændrer deres hjem sig hurtigt. Dette er især tilfældet for Nordbarentshavet og øerne Svalbard og Franz Josef Land.

Denne region er det hurtigst opvarmende sted på Jorden, med gennemsnitstemperaturer, der stiger 2,7˚Celsius pr. årti, og endda 4˚Celsius pr. årti i efterårsmånederne. Derfor er det et presserende behov at vide, hvilke levesteder sæler er afhængige af, for at studere effekten af ​​klimaændringer og bevare disse arter. + Udforsk yderligere

Forskere finder ensartede kviksølvniveauer i arktiske sæler