Tous ceux qui visitent Parc national de Kasanka en Zambie pendant la « saison des chauves-souris », il convient que l’émergence nocturne de chauves-souris frugivores africaines de leur gîte est l’une des merveilles de la faune sauvage du monde. Le chauves-souris (Eidolon helvum) arrivent à Kasanka chaque année vers octobre. Les chiffres augmentent rapidement jusqu’à atteindre leur maximum en novembre. En janvier, ils sont à nouveau partis.
Une fois remis du choc de ce spectacle à couper le souffle, tout le monde converge également vers la même question : combien y a-t-il de chauves-souris ? Il y en a tellement qui s’envolent si vite qu’il semble impossible de les compter. Les estimations passées basées sur des décomptes visuels allaient de 1 million à 10 millionssigne de la difficulté de la tâche.
Pour résoudre le problème, nous avions clairement besoin d’un nouvelle approche. À l’aide d’un ensemble de petites caméras vidéo, nous avons filmé les chauves-souris quittant leur gîte, puis développé une intelligence artificielle pour les compter. Cela offre un moyen peu coûteux, rapide et reproductible de compter un grand nombre d’animaux en mouvement.
Notre estimation moyenne pour la colonie de Kasanka sur cinq jours en novembre 2019 était de 857 233 chauves-souris. Cela en fait l’une des plus grandes colonies de chauves-souris au monde et la plus importante d’Afrique.
La question suivante est de savoir pourquoi nous voulions les compter.
Pourquoi compter est important
Des travaux antérieurs sur cette espèce ont montré que les services écosystémiques qu’elles fournissent sont sans précédent. Ils dispersent les graines chaque nuit sur des distances de 75km et plus—trois fois plus loin que l’éléphant d’Afrique. Les colonies plus grandes dispersent plus de graines et sont donc plus précieuses dans les écosystèmes. Malheureusement, le nombre de chauves-souris diminue observé par endroits. Des dénombrements standardisés sont essentiels pour distinguer les déplacements de colonies dus à perturbation par des personnes et les déclins au niveau de la population qui nécessitent une gestion de la conservation.
Le dénombrement de la colonie de Kasanka est également important pour une autre raison. Le Chauve-souris africaine de couleur paille est la seule chauve-souris frugivore migrant sur de longues distances sur le continent. Nous ne connaissons pas encore le détail de ces routes migratoires, mais nous les voyons chaque année converger vers des colonies temporaires, comme celle de Kasanka, puis se diriger vers des régions inconnues. Leur temps sur ces sites d’escale semble être synchronisé avec les pointes locales disponibilité alimentaireet les colonies plus grandes sont meilleures à correspondant à leur timing avec la meilleure disponibilité alimentaire.
Ainsi, les grandes colonies indiquent un paysage plus sain et plus riche en nourriture et sont également essentielles au maintien du comportement collectif de migration.
La technologie nécessaire pour suivre les chauves-souris et comprendre leurs chemins de migration est encore en cours de développement. Seuls quelques individus ont été étudiés. Le résultats étaient néanmoins frappants. Les chauves-souris se sont envolées vers de nombreux endroits à travers le continent, dont un jusqu’au Soudan du Sud. Il semble que les chauves-souris de plusieurs autres colonies rendez-vous à Kasanka pendant une courte période de l’année, probablement pour profiter des fruits abondants de la région.
Le décompte
Pour notre nouvelle approche de comptage, nous avons décidé de filmer l’émergence des chauves-souris de manière standard, de compter les chauves-souris dans chaque vidéo, puis d’extrapoler un nombre total.
Comptage des chauves-souris à Kasanka. Crédit : Roland Kays
La clé était de collecter des données de tous les côtés de la colonie. Nous avons donc entouré la forêt de chauves-souris avec neuf caméras GoPro, pointées vers le haut. Ces petites « caméras-casques » sont plus généralement utilisées pour filmer des sports extrêmes, mais convenaient également pour enregistrer les chauves-souris sombres volant sous le ciel pâle du soir. Notre équipe de scientifiques et de rangers courait dans le parc pour démarrer les caméras juste avant que les chauves-souris ne commencent à voler, faisait une pause pour s’émerveiller devant l’essaim de chauves-souris, puis revenait après la tombée de la nuit pour récupérer les caméras, tout en évitant les hippopotames et les crocodiles qui partagent le parc. forêt marécageuse avec les chauves-souris.
De retour au lodge, nous avions juste le temps de recharger les batteries et de télécharger les images pour préparer le tournage du lendemain.
Nous avons obtenu environ 45 heures de tournage sur cinq jours de tournage. Mais il fallait quand même compter les chauves-souris.
Compter manuellement les chauves-souris dans ces vidéos n’était pas réaliste : elles étaient tout simplement trop nombreuses. Au lieu de cela, notre équipe a développé un programme d’intelligence artificielle (IA) pour reconnaître les chauves-souris dans le ciel du soir, les suivre d’image en image alors qu’elles survolaient l’écran et les compter chaque fois qu’elles franchissaient la ligne médiane.
L’IA prend 1,25 minute pour traiter une minute de vidéo. Cela signifie que 40 heures de séquences nécessitent 50 heures pour être exécutées sur l’ordinateur. Si un humain prenait deux minutes pour compter toutes les chauves-souris dans une seule image vidéo, il lui faudrait plus de 13 ans pour terminer le travail.
Nous avons vérifié l’exactitude de la méthode d’IA en comptant manuellement quelques courts clips et avons constaté qu’elle détectait 95 % des chauves-souris.
Nous avons ensuite utilisé un peu de trigonométrie pour déterminer quelle partie de la colonie totale survolait nos caméras et extrapolé la taille totale de la colonie. Le nombre le plus élevé sur une journée était de 987 114 chauves-souris.
Nous n’avons peut-être pas capturé la colonie à sa taille maximale au cours de nos cinq jours de comptage, nous pouvons donc dire qu’il y a environ un million de chauves-souris à Kasanka pendant la haute saison en novembre.
Il y a des grottes au Texas avec plus de chauves-souris, mais ils sont beaucoup plus petits. La colonie Kasanka de chauves-souris frugivores de couleur paille est la plus grande (en poids) au monde d’au moins un ordre de grandeur.
Surveillance future
L’utilisation de caméras GoPro bon marché et les analyses automatiques innovantes nous ont permis d’établir une méthode simple (si le temps le permet) pour compter cette colonie et d’autres colonies d’animaux au fil des années successives. Nous espérons que cela nous permettra d’identifier les changements dans les chiffres pour éclairer les efforts de conservation. Celles-ci sont importantes car la protection de la colonie de Kasanka aide protéger les chauves-souris de tout le sous-continent.
Les développements agricoles sont empiétant sur le parc national de Kasanka et un parc éolien est prévu dans la région. Cela pourrait avoir des effets négatifs sur le nombre de chauves-souris qui se rassemblent ici. La surveillance sera cruciale pour révéler et prévenir ces effets partout où l’espèce fournit service d’écosystème.
Espérons que les chauves-souris continueront à assombrir le ciel nocturne de Kasanka pendant de nombreuses années encore, poursuivant ainsi leurs services de jardiniers secrets de l’Afrique.
Cet article est republié à partir de La conversation sous licence Creative Commons. Lis le article original.