Summary

Um sistema de vigilância por vídeo para monitorar a criação de colônias de andorinhas comuns (Sterna Hirundo)

Published: July 22, 2018
doi:

Summary

Este artigo descreve um protocolo que usa um sistema de vigilância de monitoramento de vídeo remoto para monitorar continuamente as colónias de reprodução de aves aquáticas do terra-assentamento. O sistema inclui cinco câmeras de monitoramento de ninhos individuais e uma câmera de monitoramento a colônia como um todo e é alimentado por baterias que são recarregadas através de painéis solares.

Abstract

Muitas populações de aves aquáticas enfrentaram declínio ao longo do século passado, incluindo o Garajau comum (Sterna hirundo), uma espécie de aves aquáticas, com uma distribuição generalizada de reprodução, que recentemente foi listada como ameaçadas de extinção em alguns habitats da sua gama. Existem programas de monitoramento de aves aquáticas para controlar populações através do tempo; no entanto, algumas das abordagens mais intensivas necessitam entrar em colônias e podem ser perturbadoras para as populações de assentamento. Este artigo descreve um protocolo que utiliza um sistema de vigilância minimamente invasiva para monitorar continuamente o comportamento de nidificação de Trinta-réis-comum em colônias típicas de terra-assentamento. O sistema de monitoramento de vídeo utiliza câmeras sem fio, focadas em ninhos individuais, bem como sobre a colônia como um todo e permite a observação sem digitar a colônia. O sistema é alimentado com vários carro baterias de 12 V que são continuamente recarregadas usando painéis solares. Filmagem é gravada usando um gravador de vídeo digital (DVR) conectado a um disco rígido, que pode ser substituído quando estiver cheia. O DVR pode ser colocado fora da colônia para reduzir a perturbação. Neste estudo, 3.624 h de vídeo gravado durante 63 dias em condições de tempo variando de 12,8 ° C a 35,0 ° C produzido 3.006 h (83%) de dados comportamentais utilizáveis. Os tipos de dados obtidos o vídeo gravado podem variar; usamos para detectar perturbações externas e medir o comportamento de nidificação durante a incubação. Embora o protocolo detalhado aqui foi projetado para terra-assentamento aves aquáticas, o principal sistema poderia facilmente ser modificado para acomodar cenários alternativos, tais como coloniais espécies arbóreas de aninhamento, tornando-se amplamente aplicável a uma variedade de pesquisa necessidades.

Introduction

Andorinhas comuns (Sterna hirundo, doravante COTE), uma espécie de aves aquáticas com uma distribuição generalizada de reprodutores, tornaram-se um exemplo emblemático da necessidade de conservação e monitoramento de programas1. Uma vez colhidas para perto de extirpação para o comércio de confecção de chapéus, legislação federal no 1900 habilitado populações de rebote. No entanto, tendências de população em declínio na Baía de Chesapeake tem solicitado maior preocupação sobre COTE, além de muitas outras aves aquáticas2. COTE atualmente está listada como uma espécie ameaçada de estado de Maryland devido a reduções em números de reprodução e de colónias de reprodução ativa3. Estresse, incluindo inundações e alagamentos de criação de sites4,5,6, perturbação antrópica, concorrência/predação com gaivotas7,8e predação por corujas horned de grande ( Bubo virginianus) e raposas (Vulpes vulpes)9,10, acredita-se que contribuíram para o declínio de população atual; no entanto, as contribuições relativas de estressores individuais não são conhecidas. Estressores de compreensão associados com diferentes estágios do ciclo de reprodução, tais como incubação e pós-escotilha fledging sucesso são importantes mas podem ser intensiva e incluem inquéritos frequentes que exigem entrada no aninhamento de colônia11. Tais técnicas de monitoramento podem ser perturbadoras para as populações de Trinta-réis-e em alguns casos podem resultar em abandono do ninho e/ou diminuição do sucesso reprodutivo12,13,14.

Enquanto o impacto dos investigadores em andorinhas comuns é bem documentado, acompanhamento intensivo pode afetar um número de terra-assentamento coloniais espécies adicionais, tais como pardelas cauda curta (Puffinus tenuirostris)15, eideres comuns ( Somateria mollissima)16, preto skimmers (Rynchops niger)17e Fiordland cristado pinguins (Eudyptes pachyrhynchus)18. Por exemplo, um estudo sobre pardelas caudas curtas descobriu que a intensidade de monitoramento tinha uma relação inversa sobre o sucesso da incubação e pode exacerbar a população declina. Estes exemplos ilustram a necessidade crescente de reduzir a perturbação, mantendo programas de monitoramento abrangentes. Com o sistema de vídeo descrito neste trabalho, tivemos como objetivo obter informações sobre ninho atenção e observação dos predadores de uma forma que reduziria a presença física dos seres humanos dentro da colônia.

Nosso estudo foi localizado no projeto de restauração Paul S. Sarbanes ecossistema na ilha de Poplar (38 ° 46′01″N, 76 ° 22′54″W, vida futura ilha Poplar), um dos poucos sites de nidificação conhecidos para COTE em Maryland. Programas de monitoramento em curso na ilha de Poplar identificaram aninhamento consistente por COTE, embora com níveis variáveis de sucesso dependendo da presença de predadores mamíferos ou aviária19,20. Devido a estes fatores, Poplar ilha foi identificada como um local ideal para realizar este estudo.

Enquanto a capacidade de monitorar as populações de aves aquáticas com tecnologia de vídeo tem claros benefícios para a espécie sob observação21,22, um número de considerações técnicas deve ter em conta ao implementar esta abordagem. Por exemplo, a resolução de vídeo deve ser suficiente para identificar itens de interesse para o pesquisador, tais como alimentos, ninho de marcações ou anilhas coloridas para identificação individual. Além disso, os componentes físicos devem ser duráveis o suficiente para suportar ambos eventos climáticos e interações da vida selvagem. Câmeras de segurança sem fio foram escolhidas devido a sua qualidade de imagem de alta definição, ecrã a cores com recursos de infravermelhos e sem fios, durabilidade ao ar livre e custo total eficácia23.

O objetivo deste estudo foi projetar um sistema que permita a observação remota de uma espécie de terra-assentamento colonial, enquanto causando o mínimo de perturbação para os indivíduos e a colônia de monitoramento de vídeo. Este artigo descreve o sistema de vídeo específico usado para coletar dados.

Protocol

1. pré-campo preparação do sistema de monitoramento de vídeo Nota: Isto inclui as etapas necessárias para preparar a painéis solares, sistema de baterias, câmeras e sistema estacando para construção no local do campo. Para começar a instalação dos painéis solares e sistema de bateria, corte e solda 20 cobre 10 (AWG) American wire gauge fios isolados (10 positivos, 10 negativo), anexar anel terminais quando necessário. Corte seis negativo (preto) e seis positivos…

Representative Results

A implementação do presente protocolo de monitoramento de vídeo irá resultar em conjuntos de dados contínuos de imagens de cinco ninhos de aves aquáticas, à queima-roupa e um conjunto de imagens de toda a colônia de um ponto de vista elevado. Uma utilização bem sucedida deste sistema irá minimizar o tempo onde a filmagem está fora de alcance ou exibir uma imagem de má qualidade e irá maximizar o tempo onde as gravações são de alta qualidade (Figura 2<…

Discussion

Monitoramento de aves aquáticas pode ser prejudicial, e investigador perturbação enquanto monitora aves aquáticas foi ligada para aninhar o abandono e diminui no sucesso reprodutivo12,13,14. O protocolo apresentado aqui oferece uma abordagem minimamente invasiva de monitorização que permite que os investigadores estabelecer e documentar o comportamento de nidificação de aves aquáticas do terra-assentamento através de i…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Em conformidade com o protocolo aprovado pelo Comitê de uso e Patuxent Wildlife Research Center Animal conta, foram recolhidos todos os dados relatados neste manuscrito. Este projecto foi financiado pelo departamento de recursos naturais de Maryland e apoiado pela área de missão de ecossistemas de USGS.  Produção de vídeo foi financiada pela Baía de Chesapeake Trust e amigos de Patuxent. Gostaríamos de agradecer o US Army Corps of Engineers, Maryland serviço ambiental e departamento de Maryland de transporte Maryland Porto administração geral apoio logístico e permitindo vídeo filmando no local. Nós gostaríamos de reconhecer o Dr. Bill Bowerman e Dr. Daniel Gruner da Universidade de Maryland para sua entrada para o sistema de projeto e implementação. Também gostaríamos de reconhecer Bill Schultz, Kaitlyn Reintsma e Katie DeVoss por sua ajuda na resolução de problemas e na configuração do campo no verão de 2017. Finalmente, queremos agradecer a Michael Glow (análise interna) e revisores anônimos para a sua entrada. O uso do comércio, produto ou empresa nomes nesta publicação é apenas para fins descritivos e não implica o endosso pelo governo dos EUA.

Materials

Morningstar SS-20L-12V (2) Morningstar Corporation 3680192 Charge controller
Renogy 100 W 12V Panel (4) Renogy RNG-100D Solar panel
LOREX LW3211 (6) Lorex LW3211-2PK Wireless camera with receivers
Sawhorse (4) HDX SH106
LOREX DV7082 Lorex DV7082W 8ch 1080p HD DVR; Comes with computer mouse
12V dry cell Absorbent Glass Mat (AGM) car batteries (6) Optima DS46B24R
TCT LCD color monitor Kuman X0013XAI51 Mini display monitor
22 in. display monitor Dell S2218H For office
18 gallon plastic bin (2) Sterilite 1446 Plastic container
Black copper insulated 10 AWG wire Southwire 22973257 Black electrical wire
Red copper insulated 10 AWG wire Southwire 37113803 Red electrical wire
3/8 in. ring terminals Autocraft 85417
5/16 in. ring terminals AutoCraft 85445
Winged wire connectors (red) Commercial Electric 775304 Connector is large enough to accommodate 3 10AWG wires inside
12V male DC adapter (2) Avue 162537
Male DC 2.1 x 5.5 mm power plugs for CCTV (4) WinBook 231001
Four port DC power splitters, 1 female to 4 ClearView PWRSPIDER4
1.5 ft. wooden board (5) Home Depot 461443
5 ft. wooden board Vigoro RC 85N
1/4 in. x 2 in. eye bolt (8) Everbilt 816721
5/16 in. hex nuts (16) Everbilt 804886
5/16 in. washers (16) Everbilt 807220
SAE size 6 stainless steel clamps (8) Everbilt 670655E
60ft. BNC extension cables (6) WinBook 432377
2 ft. x 4 ft. wooden plywood Home Depot 1502104 Cut to 1 ft. x 2 ft.
5 ft. metal rebar (8) Weyerhaeuser 35616
Bungee cord (2) HDX 56128 For securing lid
15 ft. x 3/4 in. sticky back tape Velcro 239540
Duct tape Duck 392875
Permanent Marker Sharpie 35010
1/4 in. x 400 ft. white diamond braid nylon rope Everbilt 72716
Weatherproof electrical tape Scotch 6143-BA-10
Schumacher 6A 12V automatic battery charger/ Carquest battery charger 8A Schumacher/ Carquest SP6/ CQ-80CR Two possible car battery chargers
6 in. nails (14) Grip-Rite 60HGC
18 Volt 1/2 in. Drill-Driver Ryobi P208B Drill
25 watt standard duty soldering iron Weller SP25NKUS Soldering iron
Leaded rosin core solder Bernzomatic 354123 Solder
Wire cutter Stanley 84-199
Screwdriver Husky 146340142 Came from 14 piece set of Phillips and flathead drivers
15 in. aggressive tooth saw Home Depot 122SS159
Rubber mallet HDX 31030
Post driver Everbilt 901147EB

Referencias

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Citar este artículo
Wall, J. L., Marbán, P. R., Brinker, D. F., Sullivan, J. D., Zimnik, M., Murrow, J. L., McGowan, P. C., Callahan, C. R., Prosser, D. J. A Video Surveillance System to Monitor Breeding Colonies of Common Terns (Sterna Hirundo). J. Vis. Exp. (137), e57928, doi:10.3791/57928 (2018).

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