Um sistema de vigilância por vídeo para monitorar a criação de colônias de andorinhas comuns (Sterna Hirundo)
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
Representative Results
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…
Disclosures
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 |
References
- Nisbet, I. C. T., Arnold, J. M., Oswald, S. A., Pyle, P., Patten, M. A., Rodewald, P. G. Common Tern (Sterna hirundo.). The Birds of North America. , (2017).
- Brinker, D. F., Mccann, J. M., Williams, B., Watts, B. D. Colonial-nesting seabirds in the Chesapeake Bay region: where have we been and where are we going?. Waterbirds. 30 (1), 93-104 (2007).
- Maryland Natural Heritage Program. . List of rare, threatened, and endangered animals of Maryland. , 21401 (2016).
- Palestis, B. G., Hines, J. E. Adult survival and breeding dispersal of common terns (Sterna hirundo) in a declining population. Waterbirds. 38 (3), 221-228 (2015).
- Buckley, F. G., Buckley, P. A. Microenvironmental determinants of survival in saltmarsh-nesting common terns. Colonial Waterbirds. 5, 39 (1982).
- Erwin, R. M., Brinker, D. F., Watts, B. D., Costanzo, G. R., Morton, D. D. Islands at bay: rising seas, eroding islands, and waterbird habitat loss in Chesapeake Bay (USA). Journal of Coastal Conservation. 15 (1), 51-60 (2010).
- Drury, W. H. Population changes in New England seabirds (Continued). Bird-Banding. 45 (1), 1 (1974).
- Anderson, J. G., Devlin, C. M. Restoration of a multi-species seabird colony. Biological Conservation. 90 (3), 175-181 (1999).
- Erwin, R. M., Miller, J., Reese, J. G. Poplar Island environmental restoration project: challenges in waterbird restoration on an island in Chesapeake Bay. Ecological Restoration. 25 (4), 256-262 (2007).
- Kress, S. W., et al. The status of tern populations in northeastern United States and adjacent Canada. Colonial Waterbirds. 6, 84-106 (1983).
- Carney, K. M., Sydeman, W. J. A review of human disturbance effects on nesting colonial waterbirds. Waterbirds. 22 (1), 68-79 (1999).
- Brubeck, M. V., Thompson, B. C., Slack, R. D. The effects of trapping, banding, and patagial tagging on the parental behavior of least terns in Texas. Colonial Waterbirds. 4, 54 (1981).
- Gochfeld, M. Differences in behavioral responses of young common terns and black skimmers to intrusion and handling. Colonial Waterbirds. 4, 47 (1981).
- Nisbet, I. C. T. Behavior of common and roseate terns after trapping. Colonial Waterbirds. 4, 44 (1981).
- Carey, M. J. Investigator disturbance reduces reproductive success in Short-tailed Shearwaters Puffinus tentuirostris. IBIS. 153 (2), 363-372 (2011).
- Stein, J. Absence from the nest due to human disturbance induces higher nest predation risk than natural recesses in Common Eiders Somateria mollissima. IBIS. 158 (2), 249-260 (2015).
- Safina, C., Burger, J. Effects of human disturbance on reproductive success in the black skimmer. The Condor. 85 (2), 164-171 (1983).
- Ellenburg, U., et al. Assessing the impact of nest searches on breeding birds- a case study on Fiordland creasted penguins (Eudyptes pachyrhynchus). New Zealand Journal of Ecology. 39 (2), 231-244 (2015).
- Erwin, M. R., Beck, R. A. Restoration of waterbird habitats in Chesapeake Bay: great expectations or sisyphus revisited?. Waterbirds. 30 (1), 163-176 (2007).
- Erwin, M. R. . Post phase I dike construction faunal component surveys of the Paul S. Sarbanes ecosystem restoration project at Poplar Island: the 2012 assessment of waterbird nesting. , (2012).
- Cox, W. A., Pruett, M. S., Benson, T. J., Chiavacci, S. J., Thompson, F. R., Ribic, C. A., Thompson, F. R., Pietz, P. J. Development of camera technology for monitoring nests. Video surveillance of nesting birds. , 185-198 (2012).
- Mckinnon, L., Bêty, J. Effect of camera monitoring on survival rates of High-Arctic shorebird nests. Journal of Field Ornithology. 80 (3), 280-288 (2009).
- . LW3211 series specs Available from: https://www.lorextechnology.com/downloads/wireless-security-cameras/LW3211-Series/LW3211_Series_Spec_R1.pdf (2017)
- Nisbet, I. C. T., Cohen, M. E. Asynchronous hatching in common and roseate terns, Sterna Hirundo and S. Dougallii. IBIS. 117 (3), 374-379 (2008).
- . 720P Wireless digital security camera LW3211 series quick start guide Available from: https://www.lorextechnology.com/downloads/wireless-security-cameras/LW3211-Series/LW3211_SERIES_QSG_EN_R1.pdf (2017)
