Используя подводные микрофоны и машинное обучение (МО), исследователи Корнелльского университета разработали новый метод оценки численности североатлантических гладких китов, предлагающий потенциально более безопасный и экономически эффективный способ мониторинга этого находящегося под угрозой исчезновения вида.
Их исследование, опубликованное в журнале Endangered Species Research , демонстрирует, как микрофоны в сочетании с МО и традиционными методами воздушной съемки могут помочь отслеживать популяции гладких китов в заливе Кейп-Код — важном месте нагула, где киты собираются каждую весну.
Чтобы отслеживать этот исчезающий вид , исследователи прибегают к дорогостоящим и опасным исследованиям с помощью самолетов или используют звукозаписи для определения их присутствия или отсутствия.
«Использование звукозаписей для мониторинга популяций китов не является чем-то новым», — сказала ведущий автор Марисса Гарсия из Центра биоакустики консервации им. К. Лизы Янга в Корнеллской лаборатории орнитологии. «Уникальность нашего исследования в том, что мы смогли взять эти записи и выйти за рамки получения информации о наличии или отсутствии китов, а также получить приблизительное количество китов в определенном районе».
Команда разместила ряд морских автономных записывающих устройств (MARU) по всему заливу Кейп-Код для записи звуков, издаваемых гладкими китами.
После развертывания MARU команда обучила, проверила и применила модель глубокого обучения, которая может автоматически определять звуки, издаваемые гладкими китами, с точностью 86%.
«Анализируя их характерные призывные вокализации, мы можем обнаруживать их присутствие непрерывно, днем и ночью», — сказал Гарсия. «Такой круглосуточный мониторинг, который является результатом пассивного акустического мониторинга, просто невозможен при традиционных воздушных обследованиях, которые могут проводиться только в дневное время и при хорошей погоде».
Гарсия говорит, что в подсчетах все еще есть некоторая неопределенность, которую команде необходимо устранить в ходе будущих исследований, но команда оптимистично настроена и считает, что мониторинг вокализации китов может дать перспективу оценки численности гладких китов , что поможет в усилиях по сохранению и управлению популяцией.
Возможность расширить усилия по мониторингу на более обширные участки океана поможет ученым лучше оценить численность популяции вида на всем протяжении его ареала. Гарсия сказал, что гладкие киты традиционно считались проблемой сохранения в Новой Англии, но гладкие киты встречаются по всему Восточному побережью.
«Используя пассивные акустические данные и инструменты глубокого обучения, мы можем расширить область безопасного мониторинга и отслеживания этого находящегося под угрозой исчезновения вида», — сказал Гарсия.
Работа проводится в критический момент для североатлантических гладких китов, популяция которых сократилась до менее 370 особей из-за столкновений с судами, запутывания в рыболовных снастях и изменения условий океана, влияющих на их источники пищи.
