Borgere hjælper med forskning i Serengeti Nationalpark hjemme fra sofaen
KRONIK: Borgervidenskab gør forskere og miljøorganisationer i stand til at engagere offentligheden i forskningen. Uden 30.000 frivilliges hjælp og webportalen Zoouniverse havde Snapshot Serengeti nok aldrig set dagens lys.

 

Serengeti Nationalpark  i Tanzania er et utrolig mangfoldigt og dynamisk økosystem, og lige nu er der mere end 200 skjulte kameraer spredt rundt omkring i nationalparken.

Døgnet rundt tager de billeder af selv de mest sky og sjældent sete dyrs levevis som en del af vores Snapshot Serengeti-undersøgelse.

Nationalparken er berømt for et stort antal store kødædere og for de op mod 1,6 millioner gnuer og zebraer, som foretager årlige massevandringer i området.

Da vi pludselig stod med flere fotografier end deltagere i den årlige massevandring, gik det op for os, at vi blev nødt til at finde en måde, hvorpå vi kunne klassificere og bruge alle de indsamlede informationer. 

Borgervidenskaben løste 18 måneders efterslæb på 3 dage

Vi vendte os mod borgervidenskaben i et forsøg på at arbejde os igennem billederne og uddrage alle de værdifulde informationer, som de indeholdt.

Små tre dage efter, at vi havde bedt om offentlighedens hjælp, havde vi fået bearbejdet 18 måneders efterslæb og foretaget mere end én million klassifikationer.

Hvert foto er forsynet med lokation, dato og klokkeslet, og ved at kombinere informationerne kan forskerne danne sig et billede af, hvor mange dyr der er, hvor de befinder sig, og hvad de foretager sig. (Foto: Snapshot Serengeti/Conversation)

Cirka 30.000 frivillige hjalp med at identificere billederne gennem vores webside Snapshot Serengeti. Nu er data fra de første tre år blevet klassificeret, katalogiseret og udgivet i Natures nye tidsskrift Scientific Data

Det er det største datasæt af sin slags, og det havde aldrig været muligt uden offentlighedens hjælp.

 

40 dyrearter og 2 millioner fotos

Efter at jeg færdiggjorde min uddannelse ved University of Minnesota, hvor jeg læste økologi, evolution og adfærd, satte jeg 225 kameraer op for at studere måden, hvorpå de store kødædere deler landskabet med hinanden og deres bytte.

I løbet af de sidste fem år har disse fuldautomatiske kameraer taget mere end 2 millioner billeder af mere end 40 forskellige dyrearter. De leverer en hidtil uset indsigt i savannens dyrelivsøkologi. 

Kamerafælderne har revolutioneret økologi- og fredningsforskningen ved at levere en forholdvis billig metode til at føre tilsyn med mange forskellige arter over store arealer.

Kameraerne bliver automatisk udløst af en kombination af varme og bevægelse fra forbipasserende dyr. Hvert billede er forsynet med lokation, dato og klokkeslet. Ved at kombinere informationerne kan forskerne danne sig et billede af, hvor mange dyr der er, hvor de befinder sig, og hvad de foretager sig.

 

Der bliver hurtigt for meget data

Det er næsten sikkert, at mindst et af kameraerne lige nu bliver gumlet godt og grundigt af en hyæne. Men det hører med til jobbet som kamerafælde. (Foto: Snapshot Serengeti/Conversation)

Med nok kameraer og nok billeder kan forskerne besvare spørgsmål om, hvor mange forskellige arter der interagerer for at drive det naturlige økosystems ufattelig komplekse dynamik. 

Men 'nok' data for at kunne besvare komplekse økologiske spørgsmål betyder ofte, at der er 'for meget' data at håndtere for forskerne.

På trods af nylige fremskridt inden for computersystemer er denne komplekse mønstergenkendelse stadig noget, som den menneskelige hjerne er helt enestående god til.

Det var lige nøjagtigt det problem, jeg stod ansigt til ansigt med. 

Trods hærværk begået af nysgerrige hyæner og elefanter tog kamerafælderne flere billeder, end jeg alene - eller med en lille skare frivillige studerende - på nogen måde kunne håndtere.

Så sammen med min miljøforskerkollega Margaret Kosmala indgik jeg et samarbejde med verdens største og mest succesfulde borgervidenskabsprogram, webportalen Zoouniverse for derigennem at bygge Snapshot Serengeti.

Data fra Serengeti Snapshot har allerede givet os en ny indsigt i nationalparkens økosystem. (Foto: Snapshot Serengeti/Conversation)

Som alle andre Zoouniverse-projekter blev Snapshot Serengeti designet, så alle, ikke kun eksperterne, kan yde værdifulde og pålidelige bidrag.

 

Pyjamas og internetforbindelse er nok

Vi bad brugerne om at identificere og tælle de arter, de så, på hvert foto.

De frivillige deltagere var i stand til at sortere dyrene ud fra kropsfacon, farve, mønster - selv halefacon - for at indsnævre det bedste svar. På diskussionsfora kunne de tale sammen og med os, om hvad de så, og hvad der var vigtigt. De kunne sidde derhjemme i pyjamas - det eneste de behøvede, var en internetforbindelse.

Det viste sig, at rigtig mange mennesker gerne ville bidrage til forskningen. Det tog som nævnt kun de frivillige 3 dage at arbejde sig igennem vores 18 måneders store data-efterslæb. 

Efter at Snapshot Serengeti blev lanceret i 2012, fortsatte de frivillige deltagere med at klassificere fotografierne hurtigere, end vi kunne bringe dem ind fra felten.

 

Pålidelige og korrekte klassifikationer

Den bedste nyheder er, at de frivillige naturinteresserede hjælpere producerer fantastisk pålidelige klassifikationer.

De frivillige deltagere var i stand til at filtrere dyrene ud fra dyrets facon, farve, farvemønster - selv halefacon. (Foto: Snapshot Serengeti/Conversation)

Fordi vi sender hvert billede til flere deltagere, er vi stand til at samle svarene, så vi ender med et endeligt 'enstemmigt svar'. 

Vi benyttede en 'pluralitet-algoritme', som er en form for majoritetsafstemning. Da vi sammenlignede de frivillige deltageres svar med mere end 4.000 ekspert-svar, var de frivilliges svar korrekte i 97 procent af tilfældene.

Desuden kan vi se, hvor meget svarene afviger fra hinanden og derigennem bedømme, om det er et let eller et svært billede og dermed vurdere sandsynligheden for, om svaret er korrekt. Det betyder, at vi kun har brug for eksperter til at analysere tre procent af billederne.

 

Fotofundene har givet ny indsigt

Data fra Serengeti Snapshot har allerede givet os en ny indsigt i nationalparkens økosystem.

For eksempel afslørede kameraerne, at løver og geparder opdeler det samme værdifulde jagtområde fra det ene øjeblik til det andet, og det leverer en mulig forklaring på deres ejendommelige sameksistens.

Ved at integrere fotofælde-data og satellitbilleder er vi begyndt at udforske gnuernes massevandring og studere, hvordan byttedyrene balancerer behovet for føde med den konstante risiko for at blive ædt.

Ved at integrere fotofælde-data og satellitbilleder er vi begyndt at udforske gnuernes massevandring. (Foto: Snapshot Serengeti/Conversation)

Snapshot Serengeti har et enormt potentiale, der kan bruges til andet end at besvare de økologiske spørgsmål, der var udgangspunktet for programmets oprettelse.

 

Borgervidenskab rummer enormt potentiale

Vi håber, at datasættet, der er udgivet i den offentligt tilgængelige database Dryad Digital Respository, vil blive brugt af forskerne inden for en lang rækker felter - uanset om de studerer sjældne dyrearter eller træner computere til automatisk at registrere og identificere arter.

Serengeti Snapshot er en succeshistorie, der demonstrerer borgervidenskabens enorme potentiale til at hjælpe forskere med at tackle større anliggender end nogensinde før.

Kamerafælder leverer en måde at indsamle de økologiske data, der er nødvendige for at svare på større spørgsmål om verden omkring os. Borgervidenskaben leverer en måde at forvandle disse omfattende data til ny videnskabelig viden, hvilket muliggør forskning af en hidtil uset størrelsesorden og rækkevidde.

Alexandra Swanson hverken arbejder for, rådfører sig med, ejer aktier i eller modtager fondsmidler fra nogen virksomheder, der vil kunne drage nytte af denne artikel, og har ingen relevante tilknytninger. Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation.

The ConversationOversat af Stephanie Lammers-Clark

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud

Det sker