Drony umożliwiają obserwację dzikiej przyrody pozwalając chronić zagrożone gatunki zwierząt.

Czy wiesz, że gdyby wyginęły pszczoły, ludzie mogliby uprawiać tylko 28 gatunków roślin, ponieważ wszystkie inne odmiany roślin zapylane są właśnie przez te owady? Czy wiesz, że niektóre gatunki, które wyginęły pełniły dla ludzi funkcję ochronną przeciwko niebezpiecznym patogenom, co doprowadziło do wzrostu zachorowań na takie choroby jak wirus Zachodniego Nilu czy borelioza?

Wszystkie gatunki są ze sobą powiązane tworząc sieć życia – wynika z badania Komisji Europejskiej, która stwierdziła, że „nawet najbardziej odporne gatunki nieuchronnie padną ofiarą współdziałania ekstremalnych czynników powodujących wymieranie i upadek ekosystemów”.

Utrata różnorodności biologicznej związana z kryzysem klimatycznym sprawiła, że wiele gatunków jest bliskich wyginięcia, a naukowcy mają problem z podjęciem decyzji, które z nich należy ocalić w pierwszej kolejności, ponieważ nie wszystkie uda się uratować na czas. Decyzję musi zostać podjęta wkrótce, ponieważ zmiany klimatyczne zwiększają ryzyko wystąpienia „efektu domina” w wymieraniu kolejnych gatunków.

Aby uniknąć tego najgorszego scenariusza „współ-wyginięcia” i zadbać o to, byśmy nie stali się pokoleniem, które zawiodło planetę, nasze wysiłki na rzecz ochrony różnorodności biologicznej i ekosystemów muszą być wsparte najlepszymi narzędziami, jakie może zaoferować technologia. Jednym z tych narzędzi są drony.

Drony są powszechnie wykorzystywane w wielu dziedzinach dotyczących monitorowania i zarządzania dziką przyrodą. Postęp techonologiczny sprawił, że drony są bardziej mobilne, niedrogie, wydajne i odporne na warunki atmosferyczne, urządzenia te są coraz częściej wybierane do celów ochrony przyrody. Przyjrzyjmy się niektórym z najbardziej innowacyjnych zastosowań dronów w dzisiejszych pracach związanych z ochroną dzikiej przyrody…

Technologia multispektralna i LiDAR pomaga chronić siedliska motyli Monarchy

Coroczna migracja motyla Monarcha jest jednym z najbardziej fascynujących zjawisk przyrodniczych na świecie, obejmuje ponad 4000 km co czyni ją jedną z najdłuższych i największych w świecie owadów. Migracja ta jest jednak zagrożona ryzykiem wyginięcia z powodu zmian środowiskowych, niszczenia siedlisk i wylesiania, które zagrażają terenom lęgowym monarchy.

W szczególności, jodła Oyamel, preferowane przez Monarchy drzewo do ich zimowej hibernacji, znajduje się w niebezpieczeństwie z powodu tajemniczego zjawiska, które powoduje, że drzewo staje się białe, traci liście i usycha. Jeśli wkrótce nie zostaną podjęte działania w celu ochrony tego ważnego siedliska, migracja motyli monarchy może zniknąć bezpowrotnie.

Z tego powodu, Neovolvanic Axis Conservation Fund (FOCEN) organizacja zajmująca się ochroną siedlisk i lasów, w których hibernują monarchy, szuka wszelkich możliwych sposobów, aby chronić i wspierać to zjawisko. We współpracy z Cielito Drone i DJI Enterprise, wykorzystują drony wyposażone w systemy LiDAR i kamery multispektralne, aby zbierać istotne dane dotyczące lasów w celu ochrony tych kluczowych siedlisk.

Praca z wykorzystaniem dronów jest o wiele bardziej efektywna i pozwala na zbieranie danych rok do roku. Badanie, które kiedyś zajmowało 6 dni pieszo, teraz może być wykonane w jeden dzień za pomocą drona.

Drony w oceanografii: Snot(bot) i znakowanie wielorybów

Wieloryby odgrywają istotną rolę w ochronie stanu zdrowia i stabilizacji światowych oceanów. Za życia te cudowne istoty odgrywają rolę inżynierów morskiego ekosystemu, regulując funkcjonowanie wielu różnych organizmów oceanicznych. A kiedy umierają, ich masywne tusze opadają na dno morza i dostarczają niezbędnych składników odżywczych dla życia w głębinach.

Dodajmy do tego fakt, że te wodne olbrzymy przyczyniają się również do globalnego obiegu zasobów środowiskowych, takich jak węgiel, azot i żelazo, łatwo zrozumieć, dlaczego badacze środowiska na całym świecie są zaniepokojeni ochroną tego zagrożonego gatunku.

Dawniej, aby dowiedzieć się więcej o biologii i zachowaniu tych majestatycznych stworzeń, naukowcy pozyskiwali informacje podczas połowów wielorybów. Jednak dziś, aby zebrać dane biologiczne wielorybów, wystarczy użyć drona.

Ocean Alliance, organizacja non-profit, używa do badań nad wielorybami zmodyfikowanego drona DJI Inspire 2. SnotBot zbiera próbki z wydmuchów powietrza wielorybów, gdy te wypływają na powierzchnię w celu wykonania wydechu. Te lepkie, przezroczyste próbki wydmuchów zawierają wielorybie DNA, mikrobiom, cząstki tkanek, hormony stresu i ciąży oraz inne wirusy, z których wszystkie są doskonałym wskaźnikiem zdrowia tych wielkich ssaków.

Oprócz tego, że jest to nieinwazyjna metoda badań morskich, drony takie jak SnotBot, upowszechniają dostęp do badań morskich. Z racji tego, że wyczarterowanie drogich statków i sprzętu morskiego wymaga poważnych nakładów finansowych, badania nad wielorybami przez długi czas były ograniczone do nielicznej grupy uprzywilejowanych. Teraz jednak drony wykorzystywane w oceanografii sprawiają, że zbieranie danych staje się niedrogie, powtarzalne i skalowalne dla badaczy na całym świecie.

I nie chodzi tylko o zbieranie wydzieliny – Ocean Alliance jest pionierem nowatorskiego sposobu mocowania wodoodpornych znaczników danych na grzbietach wielorybów za pomocą dronów. Przez dziesięciolecia naukowcy morscy używają znaczników danych do śledzenia wielorybów pod wodą. Jeden z popularnych typów znaczników jest mocowany za pomocą przyssawek i może zawierać szereg czujników – w tym hydrofon, akcelerometr i kamerę. Dane zbierane przez te znaczniki zapewniają naukowcom wgląd we wzorce polowań wielorybów, kinetykę, akustykę, a nawet interakcje z innymi osobnikami.

Podobnie jak w przypadku zbierania próbek biologicznych, znakowanie było tradycyjnie niebezpiecznym i kosztownym procesem. Zespół doświadczonych naukowców na wielu statkach spędzał niezliczone ilości godzin w pogoni za wielorybami. Taka praca jest w najlepszym wypadku nieefektywna.

Z pomocą dronów sprawy mogą potoczyć się inaczej. Podczas ekspedycji w Zatoce Kalifornijskiej w lutym 2022 roku, Ocean Alliance stał się pierwszym zespołem na świecie, który z powodzeniem wykorzystał drony podczas znakowania rewolucjonizując ten proces. Innowacja ta może mieć ogromne znaczenie dla badań nad wielorybami i szerzej pojętej ochrony środowiska morskiego.

Ochrona unikalnej bioróżnorodności Tierra del Fuego wraz z World Conservation Society Chile

Tierra del Fuego, położone na południowym krańcu Patagonii, jest regionem wyjątkowym i zróżnicowanym biologicznie. Jest domem dla wielu gatunków roślin i zwierząt, które przystosowały się do surowego subantarktycznego klimatu.

Park Karukinka, prywatny obszar ochrony o powierzchni 300 000 hektarów położony w Tierra del Fuego, ma kluczowe znaczenie z punktu widzenia ochrony środowiska – subantarktyczne lasy i torfowiska tego regionu są niezbędnymi ekosystemami zdolnymi do pochłaniania dużych ilości dwutlenku węgla atmosferycznego, co czyni go ważnym sprzymierzeńcem w walce z globalnym ociepleniem.

Opiekun tych ziem, World Conservation Society Chile (WCSC) jest w czołówce działań ochronnych na tych terenach od ponad 17 lat, pracując na rzecz ochrony kluczowych gatunków i ekosystemów w kraju.

Zastosowanie dronów odegrało kluczową rolę w zwiększaniu i podnoszeniu poziomu działań ochronnych WCSC w regionie. Dron Matrice 30T umożliwił zespołowi WCSC bezpośrednie monitorowanie gatunków takich jak guanako, lisy, foki słoniowe i albatrosy czarnobrzuche.

Ochrona łani przed kosiarkami przemysłowymi

Między końcem kwietnia a początkiem lata samica jelenia rodzi jedno lub dwa młode, które chroni przed drapieżnikami, gnieżdżąc się w wysokich trawach łąk, a nawet przydomowych trawników. Niestety, ten sposób rozrodu koliduje z koniecznością koszenia łąk na siano. Jest prawie niemożliwe, aby operator kosiarki rozpoznał maleńką postać jelonka, schowaną w wysokiej trawie. Co gorsza, w obliczu zagrożenia naturalnym instynktem jelenia jest pozostawanie w całkowitym bezruchu, co znacznie utrudnia operatorowi kosiarki dostrzeżenie zwierzęcia.

Potwierdzeniem są niepokojące liczby – w samych Niemczech szacuje się, że około 90 000 młodych jeleni rocznie ginie w wyniku koszenia trawy, a podobne liczby odnotowuje się w całej Europie, od Norwegii po Holandię.

Do tej pory jedynym rozwiązaniem tego problemu było ręczne sprawdzanie każdego pola przez psy i grupy rolników w poszukiwaniu gniazd – jest to metoda pracochłonna, nie wspominając trudności w dostrzeżeniu jeleni z powodu wysokiej trawy.

Sprytnym rozwiązaniem problemu jest wykorzystanie drona wyposażonego w kamerę termowizyjną, takim jak Matrice 30T lub Mavic 3T i przelot nad polami przed przystąpieniem do koszenia. Dron może łatwo i sprawnie wychwycić sygnaturę cieplną młodych jeleni, a przyrodnicy mogą je przenieść w bezpieczne miejsce, zanim przejadą kosiarki.

Drony w ochronie przyrody: liczenie lwów

Jako drapieżnik rządzący w swoim środowisku – czy to na łąkach, w zaroślach, czy w otwartych lasach – lwy pełnią ważną rolę regulowania łańcucha pokarmowego i kontrolowania populacji roślinożerców. Jednak z uwagi na fakt, że na wolności pozostało już tylko około 20 000 lwów afrykańskich, król zwierząt został oficjalnie uznany przez Międzynarodową Unię Ochrony Przyrody (IUCN) za gatunek zagrożony. A biorąc pod uwagę ich obecne tempo kłusownictwa i utraty siedlisk, naukowcy obawiają się, że te niesamowite koty mogą całkowicie wyginąć do 2050 roku.

Można więc sobie wyobrazić, jak istotne dla biologów dzikiej przyrody jest dokładne policzenie populacji lwów afrykańskich. Zadanie to jest jednak niezwykle trudne.

Dotychczasowe metody badawcze stosowane do liczenia lwów były bardzo nieprecyzyjne. Szacunki populacji opierają się na liczeniu tropów, badaniach z użyciem przynęty dźwiękowej lub nawoływania lwów przez ekspertów – techniki te po prostu nie są wystarczająco wiarygodne, aby zrozumieć, jak stada lwów radzą sobie na przestrzeni czasu.

Bardziej obiecujące podejście do badań, które zostało niedawno wypróbowane, polega na robieniu zdjęć lwom w wysokiej rozdzielczości i rejestrowaniu ich niepowtarzalnych cętek i wąsów. Tak, podobnie jak unikalne linie papilarne u ludzi, liczba i układ wąsów i cętek na pysku lwów również są unikalne. A drony sprawiły, że uchwycenie i nagranie tych unikalnych wzorów jest dość łatwe.

Na ile dokładnie drony są skuteczne w fotografii przyrodniczej? Mały dron, taki jak DJI Mavic 3 Thermal, może dolecieć w odległości kilku metrów od lwa, nie przeszkadzając mu i wykonać zdjęcie w wysokiej rozdzielczości. A co z hałasem? Okazuje się, że gdy lew przyzwyczai się do latającego w oddali drona, myśli, że maszyna to nic innego jak mały, hałaśliwy ptak.

Drony ratują dzikie zwierzęta: poszukiwanie i ratowanie koali

WWF-Australia określa australijskie pożary buszu z lat 2019-20 jako „jedną z najgorszych katastrof dzikiej przyrody we współczesnej historii” i nie bez powodu. Bezprecedensowy sezon pożarowy pochłonął ponad 12,6 mln hektarów ziemi na całym kontynencie, zabijając lub przesiedlając prawie 3 mld zwierząt. Wśród nich ponad 61 000 stanowiły koale, rodzime torbacze, które są symbolem Australii.

Niestety, jeszcze przed katastrofą związaną z pożarami buszu, uwielbiany przez wszystkich koala był uważany za zagrożony wyginięciem ze względu na niebezpieczeństwo związane z polowaniami, zagospodarowaniem terenu, degradacją żywności, suszami i chorobami. Dlatego też, gdy wybuchły pożary, urzędnicy zajmujący się ochroną lasów i dzikich wysypisk śmieci szybko wykorzystali drony do poszukiwania ocalałych koali zarówno na spalonych, jak i nieobjętych pożarem terenach.

W stanie Victoria, ekipa ratunkowa poleciała dronem DJI Mavic 2 Enterprise Series z kamerą termowizyjną o wysokiej rozdzielczości, aby wykryć sygnatury cieplne koali. Gdy misie zostały zlokalizowane, kamera wizyjna z ultra-zoomem znajdująca się na tym samym dronie, pomogła pierwszym respondentom określić, czy zwierzęta wymagają pomocy medycznej. Dla tych, które potrzebowały pomocy, użyto podnośników koszowych, aby ściągnąć je na dół.

Naukowcy z sąsiedniego stanu Nowa Południowa Walia również byli zgodni co do tego, że drony termowizyjne wykorzystywane do obserwacji dzikich zwierząt były znacznie tańsze i bardziej efektywne niż stosowanie tradycyjnych metod badawczych, takich jak badanie odchodów czy punktowe oświetlenie za pomocą latarek czołowych. Dzieje się tak, ponieważ, niezależnie od tego, jak łatwo rozpoznawalne mogą być koale, kamuflują się one naprawdę dobrze i są niezwykle trudne do wykrycia.

Co ciekawe, drony termowizyjne stały się doskonałym narzędziem także w innych dziedzinach pożarnictwa. Od wykrywania niewidocznych punktów zapalnych i zapobiegania pożarom wtórnym do zbierania danych o pożarach w nocy – żadna inna nowa technologia nie poprawiła bezpieczeństwa strażaków i ludności cywilnej tak, jak drony termowizyjne.

Drony w ochronie przyrody: obserwacja rozrodu pingwinów

Pingwiny to niezwykłe stworzenia. Rodzina pingwinów składa się z około 18 gatunków ptaków rozsianych na półkuli południowej, dzielących swoje życie między lądem a morzem, odgrywających niezastąpioną rolę w łańcuchu pokarmowym ekosystemów zarówno lądowych, jak i oceanicznych. Tak bardzo, że badania udowodniły, że zdrowie pingwinów równa się zdrowiu oceanu.

To wszystko zmieniło się w 2017 roku, kiedy do akcji wkroczyły drony DJI. Badania z użyciem pojedynczego drona sterowanego przez człowieka zaczęły wychwytywać kolonie rozłożone na 2 kilometrach kwadratowych, mieszczące aż 300 000 par lęgowych, w zaledwie 2 dni. Do 2020 roku czas ten skurczył się jeszcze bardziej do zaledwie 3 godzin, dzięki nowemu algorytmowi toru lotu, który umożliwił autonomiczny lot wielu dronów (lot w roju)

Badaczom udało się stworzyć algorytmy uczenia maszynowego, aby automatycznie wykrywać i klasyfikować pingwiny w ogromnych danych z drona wyposażonego w kamerę o wysokiej rozdzielczości. Ta sama technika może być stosowana wszędzie tam, gdzie istnieje potrzeba szybkiego i efektywnego zebrania dokładnych danych z powietrza, nawet w ekstremalnych zimowych warunkach pogodowych.

Drony w ochronie przyrody: wykrywanie legowisk niedźwiedzi polarnych

Niedźwiedzie polarne są symbolem zmian klimatycznych. Obrazy przerażonych, głodujących niedźwiedzi polarnych, trzymających się kurczowo życia na małym kawałku dryfującego lodu, były wykorzystywane przez ekologów na całym świecie do zilustrowania wpływu globalnego ocieplenia na Arktykę. Ale znaczenie niedźwiedzi polarnych nie kończy się na ich zdolności do wywoływania emocjonalnej reakcji na zagrożenie klimatu. Niedźwiedzie polarne znajdują się na szczycie łańcucha pokarmowego i mają kluczowe znaczenie dla ogólnego stanu zdrowia środowiska morskiego.

Ponieważ na Ziemi pozostało już zaledwie 22 000-31 000 niedźwiedzi polarnych, naukowcy są rzecz jasna zainteresowani dokładnym monitorowaniem ich populacji, zwłaszcza w okresie wylęgu, aby ocenić wpływ kryzysu klimatycznego na ten gatunek.

Badania lotnicze w ramach nadzoru nad dzikimi zwierzętami były zwykle prowadzone za pomocą drogich lotów helikopterem. Jednak na obszarze, gdzie z otwartych drzwi helikoptera wszystko wygląda jak morze bieli, dostrzeżenie szerokiej na metr nory często okazywało się trudne. Dodatkowo ciężarne niedźwiedzie preferują górne zbocza arktycznych gór, które pod wpływem południowego słońca zamieniają się w oślepiające lustro.

I właśnie dlatego badacze używają teraz dronów termowizyjnych do lokalizowania nor, które są zazwyczaj o 10-15° C cieplejsze niż temperatura otoczenia. Badacze zaobserwowali, że Dron DJI Mavic 3 Thermal może bez problemu wytrzymać niskie temperatury i podmuchy wiatru, aby latać w odległości, która nie przeszkadza niedźwiedziom. Posiadanie zarówno kamery termowizyjnej jak i kamery wizyjnej z zoomem, w jednym, łatwym w obsłudze dronie nie tylko sprawiło, że monitorowanie niedźwiedzi polarnych stało się szybkie i bezpieczne, ale także znacznie ułatwiło poszukiwanie i badanie zarówno nor, jak i zwierząt.

Drony do walki z kłusownictwem: ratowanie słoni

Słonie są ważnymi członkami ekosystemu i pomagają utrzymać różnorodność biologiczną lasów i obszarów sawanny. A jednak każdego roku 20-40 tys. słoni ginie w wyniku kłusownictwa, mimo międzynarodowego zakazu handlu kością słoniową.

Sytuacja jest tak zła, że słoń afrykański, który wcześniej został sklasyfikowany przez IUCN jako „narażony na wyginięcie”, w zeszłym miesiącu awansował na listę „zagrożonych wyginięciu”, gdy badania ujawniły, że liczba afrykańskich słoni leśnych spadła o ponad 86% w ciągu ostatnich trzech dekad.

Aby zwalczyć tę plagę kłusownictwa, organizacje ochrony słoni w Kenii zaczęły wykorzystywać do walki z kłusownictwem drony termowizyjne. Dzięki kamerom światła dziennego z sensorem termowizyjnym, kłusownicy mogą być zlokalizowani zarówno w dzień jak i w nocy. Drony do walki z kłusownictwem przekazują obraz na żywo do naziemnych zespołów ochrony przyrody, często oddalonych o wiele kilometrów, które mogą nagrywać materiał wideo w celu późniejszej analizy. Wszelkie wyniki obserwacji dzikich zwierząt są następnie udostępniane strażnikom leśnym i policji.

Wyniki, jak dotąd, są niezwykle zachęcające. Kenijski projekt Mara Elephant, na przykład, zaczął używać dronów do walki z kłusownictwem w 2014 roku. W ciągu 5 lat organizacji udało się obniżyć liczbę nielegalnie zabitych słoni z 83% do 44%, aresztując przy okazji ponad 300 kłusowników i przejmując ponad 1000 kg kości słoniowej.

Drony i dzika przyroda wcale się nie wykluczają: z zachowaniem bezpiecznej odległości

Niniejszy artykuł tu tylko niewielki wycinek projektów ochrony przyrody i walki z kłusownictwem, w których przoduje odpowiedzialnie wykorzystywana technologia dronów. Wiele innych krajów i organizacji wykorzystuje drony, aby uzyskać niespotykany wcześniej wgląd w dziką przyrodę w trudno dostępnych miejscach. Od monitorowania żurawi Sandhill Cranes w Kolorado i liczenia ptaków wodnych na Florydzie do badania gniazd orangutanów w Indonezji i fok w wodach Arktyki – drony służące ochronie przyrody latają w bezpiecznej odległości, aby zarówno chronić zagrożone gatunki, jak i umożliwić ekologom bezpieczniejszą, dokładniejszą i bardziej ekonomiczną pracę.