Инициатива ICARUS направлена на отслеживание мигрирующих животных из космоса с помощью специальных передатчиков и антенн. Данные, полученные в ходе проекта, помогут нам сохранить биоразнообразие, но также могут способствовать благополучию и процветанию людей.
Представьте, если бы у вас был спутник, который мог бы шпионить за любым животным из космоса. Днем и ночью вы можете отслеживать животное по своему выбору и записывать его движения, поведение и жизненные показатели. Затем это огромное количество информации будет собрано в гигантскую базу данных, что позволит вам узнать мельчайшие детали ее существования.
Этот сценарий звучит так, как если бы свинья Наполеон объединилась со Большим Братом, чтобы править животным миром, но благодаря Инициативе Международного сотрудничества по исследованию животных с использованием космоса (ИКАРУС) этот перспективный будущее будет совсем не оруэлловским кроссовером.
«ICARUS - это глобальное сотрудничество ученых-исследователей, интересующихся жизнью на земном шаре», - сказал Мартин Викельски, директор Института орнитологии Макса Планка и главный стратег ICARUS Initiative.1 «И как только мы соберем воедино всю информацию о подвижных животных, у нас будет совершенно другое и новое понимание жизни на Земле».
ICARUS надеется открыться для научного сообщества к 2019 году. Полностью антиоруэлловская инициатива сделает все свои данные - за исключением конфиденциальной информации - общедоступными через базу данных MoveBank в качестве означает способствовать глобальному сотрудничеству.
В этом месяце космонавты установят гигантские антенны снаружи Международной космической станции. Эти антенны будут собирать данные с передатчиков, прикрепленных к животным по всей планете. Передатчики питаются от солнечной энергии, и инженеры ICARUS работают над созданием устройств, достаточно маленьких, чтобы можно было метить и отслеживать даже насекомых и певчих птиц.2, 3
«Система представляет собой качественный скачок в изучении перемещений и миграции животных и позволит осуществлять мониторинг биоразнообразия в реальном времени в глобальном масштабе», - Уолтер Джетц, профессор экологии и эволюционной биологии Йельского университета, говорится в пресс-релизе.
Знания, которые мы получаем от ICARUS, будут иметь очевидные преимущества для усилий по сохранению, но исследователи также ищут способы, которыми они могут принести пользу человечеству. Вот пять возможных способов сделать это.
Упреждающие предупреждения о стихийных бедствиях
За несколько часов до землетрясения и цунами в Индийском океане в 2004 году фламинго покинули свои места размножения и ушли в более безопасные леса, а курортные слоны порвали свои цепи, чтобы выбраться на возвышенность. Известно, что черноперые акулы покидают свои обычные охотничьи угодья и уходят в более глубокие воды в ожидании ураганов. И все мы слышали истории о домашних животных, пытающихся предупредить своих владельцев о надвигающейся катастрофе.4
Давно предполагалось, что животные могут чувствовать стихийные бедствия, предупреждая их задолго до того, как наши передовые технологии сообщат нам об этом. Но, несмотря на множество интригующих историй, научного консенсуса нет.
Данные ICARUS могут помочь нам решить эту загадку. Это могло бы сообщить нам, действительно ли животные могут предсказывать стихийные бедствия, какие виды обладают наибольшей точностью и какие сенсорные механизмы позволяют это делать. Имея эту информацию, мы могли бы использовать миграцию животных для разработки более эффективных систем предупреждения, чтобы спасти жизни до того, как разразится стихийное бедствие.
Pathogens, c/o Pixnio
Понимание того, как распространяются патогены
Зоонозные заболевания - это те, которые могут передаваться от животных человеку. Вспомните лихорадку денге, птичий грипп и вирус Западного Нила. По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, «по оценкам ученых, более 6 из каждых 10 известных инфекционных заболеваний у людей распространяются от животных, а 3 из каждых 4 новых или возникающих инфекционных заболеваний у людей распространяются от животных..”
Отслеживание подвижных животных, переносящих зоонозные патогены, может помочь нам предвидеть распространение таких болезней среди людей. Летучие мыши, например, являются известными переносчиками смертельных вирусов Эбола и атипичной пневмонии, и исследования показали, что анализ их миграции может помочь нам предвидеть вспышки.
Другое исследование показало, что миграция снижает уровень заболеваемости среди потенциальных животных, поскольку миграция позволяет потенциальным хозяевам покинуть зараженные места обитания. Мигрирующие животные также могут вырабатывать менее вирулентные штаммы возбудителя, потенциально делая болезнь менее смертельной и более легкой для борьбы, если она перейдет к нам.
Воздействие изменения климата
По мере того, как лето становится жарче, а зима короче, миграционные модели птиц продолжают соответственно меняться. Некоторые виды зимуют в более высоких широтах, чем обычно, некоторые мигрируют через новые районы, а другие дольше живут в местах размножения. Анализ этих моделей миграции может помочь нам измерить последствия изменения климата.
Двумя областями, где изменение климата серьезно повлияет на благополучие людей, являются сельское хозяйство и рыболовство. Обе отрасли сильно зависят от здоровья мигрирующих видов.
Данные ICARUS помогут нам нанести на карту мобильных опылителей, таких как бабочка-монарх и колибри Аллена, и определить, изменились ли их маршруты из-за изменения климата (не говоря уже о других негативных факторах, таких как фрагментация земли). Передатчики могут даже отслеживать разрушительные виды, такие как саранча, чтобы определить, будет ли расширяться ареал их распространения по мере повышения глобальной температуры.
Мигрирующие рыбы имеют центральное экономическое значение для многих сообществ; однако потепление воды и закисление океана истощают водные источники пищи. Для таких видов, как лосось, согревающие пресноводные потоки теперь являются рассадниками паразитов и болезней, а не только самих рыб. По мере того, как численность сокращается, снижается и жизнеспособность местной рыбной промышленности.
Передатчики ICARUS могут отслеживать образ жизни промысловых рыб и помогать разрабатывать стратегии для обеспечения безопасности их миграционных путей и мест размножения. Эти данные также могут помочь более точно рассчитать грузоподъемность для предотвращения перелова.
Сдерживание распространения инвазивных видов
Инвазивные виды могут оказывать разрушительное воздействие на экосистемы. Инвазивные растения могут испортить ландшафт, а инвазивные животные могут уничтожить местную дикую природу. Имея дело с этими непрошеными гостями, жизнь местных жителей может стать очень неприятной.
Отслеживание таких видов из космоса поможет нам более эффективно определять их численность. Рассмотрим Эверглейдс во Флориде. В настоящее время в этом регионе обитают десятки тысяч бирманских питонов. Поскольку эти питоны спариваются в «гнездовых скоплениях»5, последующие самки дадут властям возможность исключить нескольких самцов за сеанс размножения. Это не только избавит Эверглейдс от отдельных питонов, но и предотвратит появление новых питонов.
Прикрепление устройств слежения к животным в неволе также может ограничить распространение инвазивных видов. Выпуск экзотических животных из зоопарков или зданий, в которых находятся частные коллекции, представляет собой очень серьезный риск, особенно в таких штатах, как Флорида, где ураганы могут легко разрушить вольеры6. Такие технологии, как ICARUS, могут помочь властям восстановить эти экземпляры, где бы они ни бродили.
Сохранение биоразнообразия
Назад к птицам. Согласно оценкам доклада Общества Одюбона о птицах и изменении климата, «314 видов - почти половина всех птиц Северной Америки - [находятся] под серьезной угрозой из-за глобального потепления» и «к 2080 году потеряют более 50 процентов своего нынешнего климатического ареала» [курсив оригинал]. К таким видам относятся белоголовый орлан, пятнистая сова, обыкновенная гагара и рыжий колибри.
Эти виды выполняют широкий спектр экологических ролей, от хищников до опылителей и добычи. Данные ICARUS могут дать четкое представление о том, как эти подвижные виды взаимодействуют в средах, иногда пересекающих международные границы. Это могло бы помочь странам, которые полагаются на этих птиц для сохранения биоразнообразия и здоровой окружающей среды, в координации своих усилий по сохранению.
И именно благодаря этому духу сотрудничества ICARUS может принести нам наибольшую пользу. Как сказал Викельски1: «Мы знаем, что только если исследователи будут работать вместе как глобальное сообщество, мы сможем добиться больших прорывов. То же самое было и в радиоастрономии, когда мы смотрели на происхождение Вселенной, в [нашем анализе] человеческого генома, а теперь мы хотим проанализировать жизнь в целом на планете Земля, и поэтому нам нужно, чтобы каждый внес свой вклад в это..”
Источники
1. Обратный отсчет до Икара. Общество Макса Планка. YouTube. Опубликовано 6 марта 2014 г. Получено 14 августа с.
2. Космический трекер, который позволит ученым увидеть дикую природу с высоты птичьего полета. Пресс-релиз Йельского университета. Phys.org. Опубликовано 14 августа 2018 г. Получено 14 августа 2018 г. с https://phys.org/news/2018-08-space-based-tracker-scientists-beyond-bird-eye-view-wildlife.html..
3. Техническое решение. Сайт инициативы ICARUS. Опубликовано 15 ноября 2011 г. Получено 14 августа 2018 г. с
4. Чувство обреченности: животный инстинкт катастрофы. Дон Ольденбург. Вашингтон пост. Опубликовано 8 января 2005 г. Получено 14 августа 2018 г. с
5. Питон приводит исследователей к большой змеиной вечеринке с шестью самцами и 15-футовой и 115-фунтовой самкой. Бретт Кларксон. SunSentinel. Опубликовано 17 апреля 2018 г. Получено 15 августа с
6. Забудьте о аллигаторах: во Флориде разгуливают экзотические домашние животные. Эбби Гуднаф. Нью-Йорк Таймс. Опубликовано 29 февраля 2004 г. Получено 16 августа 2018 г. с https://www.nytimes.com/2004/02/29/us/forget-the-gators-exotic-pets-run-wild-in. -florida.html.