Jeder, der uns besucht Kasanka-Nationalpark in Sambia während der „Fledermaussaison“ stimmt zu, dass das abendliche Auftauchen afrikanischer strohfarbener Flughunde aus ihrem Schlafplatz eines der Tierwunder der Welt ist. Der Fledermäuse (Eidolon helvum) kommen jedes Jahr etwa im Oktober in Kasanka an. Die Zahlen steigen rapide an, bis sie im November ihren Höhepunkt erreichen. Im Januar sind sie wieder verschwunden.
Sobald sie sich von dem Schock des atemberaubenden Spektakels erholt haben, sind sich alle bei der gleichen Frage einig: Wie viele Fledermäuse gibt es? So viele fliegen so schnell davon, dass es unmöglich scheint, sie zu zählen. Frühere Schätzungen, die auf visuellen Zählungen basierten, reichten von 1 Million Zu 10 Millionenein Zeichen dafür, wie schwierig die Aufgabe ist.
Um das Problem zu lösen, brauchten wir eindeutig eine neuer Ansatz. Mit einer Reihe kleiner Videokameras filmten wir, wie die Fledermäuse ihren Schlafplatz verließen, und entwickelten dann künstliche Intelligenz, um sie zu zählen. Dies bietet eine kostengünstige, schnelle und wiederholbare Möglichkeit, eine große Anzahl von sich bewegenden Tieren zu zählen.
Unsere durchschnittliche Schätzung für die Kasanka-Kolonie für fünf Tage im November 2019 lag bei 857.233 Fledermäusen. Damit ist sie eine der größten Fledermauskolonien der Welt und die bedeutendste in Afrika.
Die nächste Frage ist, warum wir sie zählen wollten.
Warum Zählen wichtig ist
Frühere Arbeiten an dieser Art haben gezeigt, dass die Ökosystemleistungen, die sie erbringt, beispiellos sind. Sie verteilen ihre Samen jede Nacht über eine Entfernung von 100 m 75km und mehr– dreimal weiter als der afrikanische Elefant. Größere Kolonien verbreiten mehr Samen und sind daher für Ökosysteme wertvoller. Leider ist ein Rückgang der Fledermauszahlen zu verzeichnen beobachtet stellenweise. Standardisierte Zählungen sind entscheidend, um zwischen Kolonieverschiebungen aufgrund von zu unterscheiden Störung durch Menschen und Bevölkerungsrückgänge, die ein Naturschutzmanagement erfordern.
Die Zählung der Kasanka-Kolonie ist auch aus einem anderen Grund wichtig. Der Afrikanischer strohfarbener Flughund ist der einzige Flughund auf dem Kontinent, der große Distanzen zurücklegt. Wir kennen die Einzelheiten dieser Migrationsrouten noch nicht, aber jedes Jahr sehen wir, wie sie in temporären Kolonien wie der in Kasanka zusammenlaufen und dann in unbekannte Teile weiterziehen. Ihre Zeit an diesen Zwischenstopps scheint mit den Spitzenzeiten vor Ort synchronisiert zu sein Nahrungsverfügbarkeitund größere Kolonien sind besser darin passend zu ihrem Timing mit bester Nahrungsverfügbarkeit.
Große Kolonien weisen also auf eine gesündere, nahrungsmittelreichere Landschaft hin und sind auch der Schlüssel zur Aufrechterhaltung des kollektiven Migrationsverhaltens.
Die Technologie, die erforderlich ist, um die Fledermäuse zu verfolgen und ihre Migrationswege zu verstehen, befindet sich noch in der Entwicklung. Es wurden nur wenige Individuen untersucht. Der Ergebnisse waren dennoch auffällig. Die Fledermäuse flogen zu vielen Orten auf dem Kontinent, darunter auch zu einem bis in den Südsudan. Es scheint, dass Fledermäuse aus mehreren anderen Kolonien stammen Treffen Sie sich in Kasanka während einer kurzen Zeit im Jahr, wahrscheinlich um die reichlich vorhandenen Früchte in der Region zu nutzen.
Das Zählen
Für unseren neuen Zählansatz haben wir uns entschieden, das Auftauchen der Fledermäuse auf eine Standardmethode zu filmen, die Fledermäuse in jedem Video zu zählen und dann eine Gesamtzahl zu extrapolieren.
Zählen der Fledermäuse in Kasanka. Bildnachweis: Roland Kays
Der Schlüssel lag darin, Daten von allen Seiten der Kolonie zu sammeln. Also umkreisten wir den Fledermauswald mit neun GoPro-Kameras, die direkt nach oben gerichtet waren. Diese kleinen „Helmkameras“ werden eher zum Filmen von Extremsportarten eingesetzt, eigneten sich aber auch zur Aufnahme der dunklen Fledermäuse, die unter dem blassen Abendhimmel fliegen. Unser Team aus Wissenschaftlern und Rangern rannte durch den Park, um die Kameras zu starten, kurz bevor die Fledermäuse zu fliegen begannen, machte eine Pause, um den Fledermausschwarm zu bestaunen, und kehrte dann nach Einbruch der Dunkelheit zurück, um die Kameras zu holen, während es den Flusspferden und Krokodilen auswich, die sich das teilen Sumpfwald mit den Fledermäusen.
Zurück in der Lodge blieb gerade noch Zeit, die Batterien wieder aufzuladen und das Filmmaterial herunterzuladen, um sich auf die Dreharbeiten am nächsten Tag vorzubereiten.
An fünf Drehtagen haben wir etwa 45 Stunden Filmmaterial gesammelt. Aber wir mussten trotzdem die Fledermäuse zählen.
Das manuelle Zählen der Fledermäuse in diesen Videos war nicht realistisch – es gab einfach zu viele davon. Stattdessen entwickelte unser Team ein Programm mit künstlicher Intelligenz (KI), um die Fledermäuse am Abendhimmel zu erkennen, sie von Bild zu Bild zu verfolgen, während sie über den Bildschirm flogen, und sie zu zählen, wann immer sie die Mittellinie überquerten.
Die KI benötigt 1,25 Minuten, um eine Minute Video zu verarbeiten. Das bedeutet, dass die Ausführung von 40 Stunden Filmmaterial auf dem Computer 50 Stunden dauert. Wenn ein Mensch zwei Minuten brauchen würde, um alle Fledermäuse in einem einzigen Videobild zu zählen, würde es über 13 Jahre dauern, bis die Aufgabe abgeschlossen ist.
Wir haben die Genauigkeit der KI-Methode durch manuelles Zählen einiger kurzer Clips überprüft und festgestellt, dass 95 % der Fledermäuse erkannt wurden.
Dann verwendeten wir ein wenig Trigonometrie, um herauszufinden, welcher Teil der Gesamtkolonie an unseren Kameras vorbeiflog, und extrapolierten die Gesamtkoloniegröße. Die höchste Zahl an einem Tag lag bei 987.114 Fledermäusen.
Möglicherweise haben wir die Kolonie während unserer fünftägigen Zählung nicht in ihrer höchsten Größe gefangen, daher können wir sagen, dass es zur Hochsaison im November etwa eine Million Fledermäuse in Kasanka gibt.
Es gibt Höhlen in Texas mit mehr Fledermäusen, aber sie sind viel kleiner. Die Kasanka-Kolonie strohfarbener Flughunde ist (nach Gewicht) um mindestens eine Größenordnung die größte der Welt.
Zukunftsüberwachung
Der Einsatz günstiger GoPro-Kameras und die innovativen automatischen Analysen ermöglichten es uns, eine einfache Methode (je nach Wetterlage) zu entwickeln, um diese und andere Tierkolonien über mehrere Jahre hinweg zu zählen. Wir hoffen, dass wir dadurch Veränderungen in den Zahlen erkennen können, um die Naturschutzbemühungen zu unterstützen. Diese sind wichtig, weil der Schutz der Kasanka-Kolonie hilfreich ist Fledermäuse schützen vom gesamten Subkontinent.
Landwirtschaftliche Entwicklungen sind eingreifend im Kasanka-Nationalpark und ein Windpark ist in der Gegend geplant. Dies könnte negative Auswirkungen auf die Anzahl der Fledermäuse haben, die sich hier ansammeln. Die Überwachung wird von entscheidender Bedeutung sein, um diese Auswirkungen überall dort aufzudecken und zu verhindern, wo die Art vorhanden ist Ökosystem-Dienstleistungen.
Hoffentlich werden die Fledermäuse noch viele Jahre lang den Abendhimmel von Kasanka verdunkeln und ihre Dienste als heimliche Gärtner Afrikas fortsetzen.
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