Bayangkan Anda seorang ilmuwan dan Anda ingin melacak populasi spesies katak yang terancam punah di, katakanlah, hutan hujan Puerto Rico.
Konten terkait
- Kicauan Katak Coqui Mungkin Menjadi Lebih Pendek dan Tinggi Pitched Saat Iklim menghangat
Di masa lalu, Anda harus menulis proposal, memenangkan hibah, menyusun tim, melakukan perjalanan ke lapangan dan menghabiskan beberapa minggu atau bulan secara manual mengumpulkan dan membuat katalog sampel. Beberapa tahun kemudian, jika Anda ingin tahu apakah populasi katak telah pulih atau semakin kecil, Anda harus melalui proses yang sama lagi.
Cara baru mengumpulkan informasi ini, yang dipresentasikan hari ini oleh para ilmuwan dari University of Puerto Rico dalam jurnal PeerJ, berjanji untuk membuat proses ini jauh lebih mudah, lebih cepat, dan lebih komprehensif. Gagasan mereka — jaringan mikrofon yang didistribusikan secara luas dan perangkat lunak pengenal audio berbasis web, yang mereka sebut ARBIMON (untuk Jaringan Pemantauan Keanekaragaman Hayati Jarak Jauh Otomatis) —dapat suatu hari nanti memungkinkan kita untuk akhirnya memiliki perkiraan waktu-nyata pada tingkat populasi hewan kritis di tempat di seluruh dunia.
Para peneliti merancang bagian perangkat keras terdistribusi dari sistem yang akan dibangun dari komponen yang relatif murah, tersedia secara luas — seperti iPod dan baterai mobil — bersama dengan kotak tahan air dan panel surya, yang akan memungkinkan mikrofon, setelah ditempatkan, hingga beberapa tahun terakhir. Idenya adalah bahwa jaringan mikrofon seperti itu, dengan satu ditempatkan kira-kira 50 meter persegi, dapat bertindak sebagai telinga jarak jauh yang mendengarkan pada ekosistem: Setiap sepuluh menit, setiap mikrofon akan merekam satu menit suara ekosistem lokal (berjumlah 144 rekaman per hari) dan mengirimkannya melalui antena radio ke stasiun pangkalan terdekat.
Sistem akan dibuat dari jaringan stasiun rekaman yang ditempatkan secara luas dan antarmuka terpadu yang akan memungkinkan para ahli biologi untuk mengakses data. (Gambar melalui ARBIMON) Setiap stasiun pangkalan kemudian akan mengirim rekaman ke server terpusat di Puerto Rico, dari mana mereka akan dipublikasikan secara real-time di Arbimon.com. Secara bersamaan, perangkat lunak akan menganalisis suara dari rekaman untuk memilih suara-suara berbeda yang dibuat oleh spesies yang berbeda. Dengan menggunakan bank panggilan spesies teridentifikasi, perangkat lunak akan menetapkan suara tertentu untuk burung, katak, dan makhluk tertentu.
Pengguna yang terverifikasi - mungkin seorang ahli biologi yang bekerja pada penelitian pada spesies tertentu, atau anggota masyarakat umum dengan latar belakang burung, misalnya - dapat berkontribusi pada proyek dengan mendengarkan rekaman dan memverifikasi apakah perangkat lunak mengidentifikasi dengan benar suara dan mencocokkannya dengan spesies yang tepat. Seiring waktu, input oleh pengguna akan melatih perangkat lunak untuk menjadi lebih akurat.
Akhirnya, setelah perangkat lunak dilatih untuk mengidentifikasi setiap panggilan, para peneliti mengatakan itu akan dapat memproses lebih dari 100.000 menit rekaman dalam waktu kurang dari satu jam. Sebagai hasilnya, seorang ahli biologi akan dapat mengakses aliran data konstan pada tingkat spesies tertentu di bintik-bintik di seluruh dunia, atau populasi yang berfluktuasi dari berbagai spesies dalam satu ekosistem.
Awalnya, para ahli biologi dapat mengindeks frekuensi tertentu dari panggilan suatu spesies ke populasi spesies yang diketahui di setiap lokasi — misalnya, 400 kicauan coqui per jam berarti bahwa 10 coquis berada di area tersebut. Kemudian, ketika frekuensi panggilan berubah, data ini dapat diekstrapolasi untuk menyimpulkan fluktuasi populasi yang ada.
Dalam makalah yang diterbitkan, kemampuan sistem ditunjukkan dengan melacak populasi sejumlah spesies burung, katak, serangga, dan mamalia di Puerto Rico dan Kosta Rika selama beberapa tahun terakhir. Di lokasi penelitian Puerto Rico di lahan basah Sabana Seca, para peneliti berfokus pada pelacakan populasi katak coquains Plains, amfibi yang terancam punah yang ditemukan pada 2005 dengan kicauan khas yang bernada tinggi.
Mikrofon pertama kali dipasang di sana pada tahun 2008, dan selama beberapa tahun berikutnya, para peneliti melatih perangkat lunak untuk menjadi semakin akurat dalam menganalisis berbagai suara yang diambil dan menentukan yang mana kicauan coqui dataran. Akhirnya, para ilmuwan memetakan variasi dalam frekuensi kicauan pada rentang waktu harian dan musiman dan mampu mencocokkannya dengan data yang disurvei tentang perubahan populasi coqui.
Salah satu alasan para peneliti ini sangat bersemangat tentang sistem baru adalah cara itu akan menstandarisasi dan menyimpan sampel audio secara permanen. 50 tahun dari sekarang, kata mereka, jika seorang ahli biologi konservasi ingin melihat kembali bagaimana populasi suatu spesies berfluktuasi dari waktu ke waktu, ia dapat dengan mudah mengakses rekaman dan menganalisisnya. Ini tidak hanya akan membantu melacak populasi yang terancam punah, tetapi juga bisa menunjukkan dengan tepat kapan spesies invasif mulai mendominasi ceruk ekologis tertentu.
Langkah selanjutnya, menurut para peneliti, adalah memasang pengaturan mikrofon ini di semua jenis ekosistem — setiap tempat di mana ada spesies yang pantas diperhatikan.
