Droner validerer hvalrosstællinger i satellitbilleder fra rummet

I det første vellykkede forsøg på at kalibrere hvalrosstællinger fra satellitbilleder brugte forskere droner til at validere dyretællinger på Svalbard, Norge. På denne internationale dag for biologisk mangfoldighed beskriver forskerne, hvordan denne undersøgelse er et stort skridt i retning af at bruge satellitbilleder som en ikke-invasiv metode til at overvåge hvalrosser i Arktis.

Forskere fra British Antarctic Survey (BAS), Norwegian Polar Institute (NPI) og WWF besøgte Sarstangen, en sandgrav på den vestlige kyst af Spitsbergen i Svalbard Archipelago, Norge i sommeren 2022. Hvalrosser er kendt for at samles om dette kysten i sommermånederne.

Holdet indsamlede dronebilleder af hvalrosser trukket ud på kysterne, næsten samtidigt med et Maxar Intelligence WorldView-3-satellitbillede, der blev taget i tre forskellige rumlige opløsninger:50 cm, 30 cm og 15 cm HD. Den 15-minutters afstand mellem dronen og satellitbillederne, sammen med visuel bekræftelse fra holdet på jorden, gjorde det muligt for videnskabsmænd at validere hvalrosstællingerne i satellitbillederne.

Resultaterne er publiceret i tidsskriftet Remote Sensing in Ecology and Conservation . Dronerne blev fløjet i sikker afstand fra hvalrosserne, både på jorden og i himlen, for at undgå at forstyrre de ikoniske dyr.

Hvalrosseksperter og borgerforskere talte antallet af hvalrosser på satellitbilledet ved hver af de tre rumlige opløsninger og i dronebilledet, hvor hvalrosserne er meget tydeligere og nemmere at identificere. Antallet af optalte hvalrosser blev derefter sammenlignet.

Forskere fandt ud af, at både eksperter og borgerforskere en smule undertællede hvalrosserne på satellitbillederne, og at billedet med 30 cm rumlig opløsning gav de mest nøjagtige resultater fra de tre satellitbilleder. Ved at sammenligne antallet af borgerforskere og eksperter kan resultaterne kalibreres, og vi kan nu begynde at opbygge en bedre forståelse af antallet af hvalrosser.

Hvalrosser står over for klimakrisens virkelighed:Deres arktiske hjem opvarmes næsten fire gange hurtigere end det globale gennemsnit, og omkring 12 % af sommerhavisen forsvinder hvert årti.

For at hjælpe med at sikre hvalrossenes fremtid arbejder BAS, WWF og deres regionale arktiske videnskabspartnere for bedre at forstå disse arktiske dyr ved at bruge rumsatellitter til at fange tusindvis af højopløselige billeder af hvalrosser samlet på den arktiske kystlinje i Canada, Grønland og Norge. Billederne er leveret af Maxar Intelligence, en pålidelig kilde til sikker, præcis, geospatial intelligens.

Forskningsprojektet Walrus from Space blev lanceret i 2020 og søger offentlighedens hjælp til at søge efter hvalrosser i tusindvis af Maxar-satellitbilleder taget fra rummet med det formål at lære mere om, hvordan hvalrosser vil blive påvirket af klimakrisen.

Satellitbilleder med meget høj opløsning tilbyder en ikke-invasiv tilgang til at overvåge hvalrosser over hele deres udbredelsesområde i Arktis, med hyppigere og regelmæssige undersøgelser, end hvad der i øjeblikket er muligt, hvis man bruger både eller fly. Ydermere har hvalrosser en tendens til at blive skræmt af lyde fra disse to platforme. Derfor er der et stærkt rationale for at udvikle ikke-invasive metoder til at overvåge hvalrosser, såsom satellitbilleder.

Hovedforfatter Dr. Hannah Cubaynes, et dyreliv fra rumforsker ved BAS, sagde:"At tælle hvalrosser fra rummet kan revolutionere den måde, vi i øjeblikket overvåger dem på. Det kan øge omfanget og hyppigheden af ​​aktuelle undersøgelser og hjælpe os med at få et bedre indblik i, hvordan hvalrosser har det i en foranderlig verden. Men vi skal vide, hvor nøjagtige hvalrosstællinger er fra satellitbilleder.

"Takket være holdets vedholdenhed var vi i stand til at få et dronebillede på jorden inden for få minutter fra et satellitbillede taget fra rummet. Dette var totalt uden fortilfælde og det bedste resultat, vi kunne have håbet på. Dette er en virkelig spændende udvikling til projektet – hvilket giver os næsten like-for-like satellit- og dronebilleder, som vi kan bruge til at kalibrere hvalrosstællinger fra både eksperter og borgerforskere."

Kit Kovacs &Christian Lydersen, seniorforskere ved Norwegian Polar Institute/Norsk Polarinstitutt sagde:"Alle arktiske endemiske havpattedyrarter bliver negativt påvirket af global opvarmning gennem tab i deres havisens levesteder. Dette øger behovet for at overvåge bestande tættere at levere data til forvaltningsmyndigheder med henblik på afværge- og bevaringsforanstaltninger.

"Disse dyr er imidlertid spredt over store områder og er dermed logistisk udfordrende og meget dyre at tælle ved brug af skibe eller fly. At kunne overvåge hvalrosser (og andet arktisk dyreliv) ved hjælp af satellitbilleder ville være et kæmpe skridt fremad."

Rod Downie, Chief Polar Advisor hos WWF-UK, sagde:"Hvalrosser er en ikonisk art, af enorm kulturel betydning for arktiske mennesker. De er store, kraftfulde dyr, men de er også i stigende grad sårbare over for virkningerne af klimaændringer som havet. isen smelter bogstaveligt talt ud under dem.

"Det, vi forsøger at gøre, er bedre at forstå hvalrosser, hvordan de reagerer på klimakrisen nu, og hvordan de kan reagere i en klimaændret fremtid. Vi gør dette for at fremlægge beviser, der understøtter bevarelsen af ​​arten på tværs af dens udbredelsesområde. "

Anders Linder, GM for Maxar Intelligence's International Government-forretning sagde:"British Antarctic Survey-forskere udnytter vores brancheførende satellitbilleder til nøjagtigt at overvåge hvalrosserne i Arktis uden at forstyrre dem.

"Disse fjernmålingsdata giver en større forståelse af virkningerne af klimaændringer på deres iskolde levesteder, hvilket understøtter bevarelsen af ​​arten."

Flere oplysninger: Hannah C. Cubaynes et al., Hvalrosser fra rummet:hvalross tæller i simultane fjernstyrede flysystemer versus meget højopløselige satellitbilleder, Remote Sensing in Ecology and Conservation (2024). DOI:10.1002/rse2.391

Leveret af British Antarctic Survey