Kunstig intelligens forbedrer overvågningen af ​​truet marmoreret murrelet

Analyse af kunstig intelligens af data indsamlet af akustiske optageenheder er et lovende nyt værktøj til at overvåge den marmorerede murrelet og andre hemmelighedsfulde, svære at studere arter, har forskning fra Oregon State University og U.S. Forest Service vist.

Den truede marmorerede murrelet er en ikonisk Pacific Northwest havfugl, der er nært beslægtet med lunder og murre, men i modsætning til disse fugle opdrætter murrelets deres unger så langt som 60 miles inde i landet i modne skove og gamle skove.

"Der er meget få arter som det," sagde medforfatter Matt Betts fra OSU College of Forestry. "Og der er ingen anden fugl, der lever i havet og rejser så lange afstande til redesteder i indlandet. Denne adfærd er super usædvanlig, og det gør det virkelig udfordrende at studere denne fugl."

Et forskerhold ledet af Adam Duarte fra U.S. Forest Service's Pacific Northwest Research Station brugte data fra akustiske optagere, oprindeligt placeret til at hjælpe med at overvåge nordlige plettede uglepopulationer, tusindvis af steder i føderalt forvaltede skove i Oregon Coast Range og Washingtons Olympic Peninsula .

Forskere udviklede en maskinlæringsalgoritme kendt som et konvolutionelt neuralt netværk til at mine optagelserne til murrelet-opkald.

Resultater, offentliggjort i Ecological Indicators , blev testet mod kendte murrelet populationsdata og bestemt til at være korrekte med en hastighed på over 90 %, hvilket betyder, at optagere og AI er i stand til at give et nøjagtigt kig på, hvor meget murrelet kalder i et givet område.

"Dernæst tester vi, om murrelet-lyde faktisk kan forudsige reproduktion og belægning i arten, men det er stadig et par skridt væk," sagde Betts.

Den marmorerede murrelet på størrelse med due tilbringer det meste af sin tid i kystnære farvande og spiser krill, andre hvirvelløse dyr og foderfisk som sild, ansjos, smelt og lodde. Murrelets kan kun producere ét afkom om året, hvis reden er vellykket, og deres unger kræver foderfisk for korrekt vækst og udvikling.

Fuglene lægger typisk deres enkelte æg højt i et træ på en vandret lem på mindst 4 tommer i diameter. Steller's jays, krager og ravne er de vigtigste rovdyr i murrelet-reder.

Langs vestkysten findes der jævnligt marmorerede murrelinger fra Santa Cruz, Californien, til Aleutian Islands. Arten er opført som truet i henhold til U.S. Endangered Species Act i Washington, Oregon og Californien.

"Det største antal påvisninger i vores undersøgelse fandt typisk sted, hvor sen-successional skov dominerer og tættere på havets levesteder," sagde Duarte.

Sen-successional henviser til modne og gamle skove.

"Vores resultater giver et betydeligt løfte om artsfordelingsmodellering og langsigtet populationsovervågning for sjældne arter," sagde Duarte. "Overvågning, der er langt mindre arbejdskrævende end redesøgning via telemetri, jordbaserede redesøgninger eller traditionelle audio/visuelle teknikker."

Matthew Weldy fra College of Forestry, Zachary Ruff fra OSU College of Agricultural Sciences og Jonathon Valente, en tidligere postdoc-forsker i Oregon State nu ved U.S. Geological Survey, sluttede sig til Betts og Duarte i undersøgelsen sammen med Damon Lesmeister og Julianna Jenkins fra Skovvæsenet.

Flere oplysninger: Adam Duarte et al., Passiv akustisk overvågning og foldede neurale netværk letter overvågning i høj opløsning og bred skala af en truet art, Ecological Indicators (2024). DOI:10.1016/j.ecolind.2024.112016

Journaloplysninger: Økologiske indikatorer

Leveret af Oregon State University