Forskerne kan følge hvalrossen med ny teknik

Det er ikke let at holde styr på alle dyre-populationerne i Grønland. Landet er meget vidtstrakt, størstedelen er dækket af is, og det er både dyrt og tidskrævende at lave optagelser og inspektionsfotos fra luften.

Så nu er forskerne i Grønland begyndt at bruge højtopløselige satellitbilleder til at spore de større dyr, og de starter med hvalrosbestandene.

Projektet er stadig i de tidlige udviklingsstadier, men indtil videre ser resultaterne lovende ud.

Hvis projektet bliver en succes, er det muligt, at det bliver rullet ud for mange andre arter i hele den arktiske region.

»Det er bekosteligt at holde øje med hvalrosserne. Man er nødt til at rejse til fjertliggende områder og observere dem fra en flyvemaskine samt flyve langs en lang række spor over et meget stort område;« fortæller Karl Brix Zinglersen fra Pinngortitaleriffik, Grønlands Naturinstitut i Nuuk, som er involveret i det nye projekt. Han fortsætter:

»Vi prøver at se, hvor langt vi kan nå med de meget detaljerede satellitbilleder, når vi skal spotte hvalrosserne, på samme måde som man ville gøre det fra et fly, men hjemme fra skrivebordet i stedet.«

LÆS OGSÅ: Oase i Arktis gør forskerne klogere på forholdet mellem mennesker og fangstdyr

Google Earth hjælper med at spotte hvalrosserne

Hvalrosserne er de ideelle dyr at teste den nye metode på. De er ikke alene store nok til, at man kan se dem fra luften - man kan endda spotte dem på Google Earth - der er også steder rundt omkring i Grønland, hvor man er så godt som sikker på at finde dem.

»Vi har valgt at fokusere på hvalrosserne, fordi de - selvom de er havpattedyr, der tilbringer en stor del af tiden i havet - også går op på land og op på isen, efter at de har ædt, for at hvile sig og for at opbygge et tykt spæklag inden vinteren,« forklarer Zinglersen.

LÆS OGSÅ: Boost til grønlandsk forskning kræver boliger og professorater

Karl Brix Zinglersen og hans kollega Kirsty Langley, som er såkaldt remote sensing specialist ved ASIAQ, udvalgte tre steder, hvor de vidste, at der var en god chance for at finde hvalrosser på et bestemt tidspunkt på året:

• Sandøen i det nordøstlige Grønland
• Lille Snenæs (en sandstrand ved Danmarkshavn, Østgrønland)
• Wolstenholm Fjord (i nærheden af flyvestationen i Thule i det nordvestlige Grønland)

Prøv selv: Zoom ind og bevæg dig rundt på satellitbilledet fra 2012 af Sandøen i det nordøstlige Grønland. Se, om du kan få øje på en hvalros.

(Billede: Google Earth)

Hurtig og pålidelig metode

Selvom man godt kunne tælle hvalrosserne på hvert enkelt billede, ønskede Zinglersen at sikre sig, at metoden var så hurtig og så pålidelig som muligt.

Derfor var han nødt til at sammeligne flere højtopløselige satellitbilleder (hvor hver pixel repræsenterer blot 30 centimeter), der dækker det samme område over et par dage.

»Billederne er mere end blot fotografier. Hver pixel indeholder data, så hvis antallet i én pixel ændrer sig, kan vi beregne forskellen mellem dem,« forklarer Zinglersen.

LÆS OGSÅ: Grønlandsk forsker: Lad videnskaben komme grønlænderne til gode

Han benytter computer-algoritmer til hurtigt at identificere forskellen billederne imellem. På den måde kan han identificere de pixler, som højst sandsynligt er mobile hvalrosser og ikke eksempelvis klippestykker, sten eller mørke skygger.

Et andet stykke software grupperer hvalros-pixelerne sammen og anslår efterfølgende antallet af hvalrosser efter en række regler, som Zinglersen tidligere har fastlagt.

»Ved hjælp af afvigende farver kan vi identificere hvalrossen og skelne mellem hver enkelt pixel. Eller vi kan se på en pixel-klynge og på forskellen på én klynge og den næste i løbet af et par dage,« forklarer Zinglersen.

Du kan se eksempler på billederne i galleriet øverst i artiklen.

Fungerer fint på sand - knapt så godt på is

Selvom metoden lader til at fungere fint på Sandøen og i Danmarkshavn, gik det knapt så godt på isen i fjorden ved Thule i Nordøstgrønland.

Her sammenlignede forskerne satellitbillederne af isen i fjorden med lokationsdata fra sporingsenhederne, som var blevet fastgjort på områdets hvalrosser i forbindelse med et andet projekt.

LÆS OGSÅ: Grønland i tal: Forstå verdens største ø gennem statistik

For selvom sporingsenhederne indikerede, at det myldrede med hvalrosser på isen, kunne forskerne ikke se én eneste en på satellitbillederne.

»Vi har ikke analyseret dem i detaljer endnu. Men vi burde kunne se dem. Hvis man kan se dem på sandet, burde man også kunne se dem på isen,« fortæller Zinglersen, som tilføjer, at hvalrosserne højst sandsynligt havde nået at bevæge sig videre, før satellitbillederne blev taget.

Automatisk billedanalyse hurtigere end besigtigelse fra luften

Selvom den nye metode er meget mindre tidskrævende end den traditionelle besigtigelse fra luften, er Zinglersen ikke sikker på, at det er et omkostningseffektivt alternativ.

»Satellitbillederne er meget dyre. Det er lufttogterne selvfølgelig også, og vi ved ikke endnu, hvilken metode der er mest omkostningseffektiv. Men det skal vi nok finde ud af,« forsikrer han.

LÆS OGSÅ: Det isfrie Grønland - set gennem videnskab og fotografier

Hvis det viser sig, at satellitbillederne er den bedste løsning, vil man med tiden også kunne bruge metoden til at føre tilsyn med andre arter.

»Det ville være en god måde at føre tilsyn med moskusokserne - også over et stort område. Den eneste begrænsing er, at dyret skal være større end pixelstørrelsen. Og faktisk skal det være meget større, så man kan se det enkelte dyr i pixel-klyngen. Så et par meter i størrelsen kan gøre det,« slutter Zinglersen.

Denne artikel er oprindeligt publiceret hos ScienceNordic.

Oversat af Stephanie Lammers-Clark

Hvalros spottet på Sandøen mellem 2012 og 2015.
(Foto: Karl Zinglersen / Placiades-1B 0.5 metre resolution (Airbus Defence & Space) and WorldView-3 0.3 metre resolution (DigitalGlobe Inc.)

En hvalrosflok nærmer sig havet fra land på Sandøen i august 2012. Den samme flok kan ses på Google Earth ved en lavere opløsning.
(Foto: Karl Zinglersen / WorldView-2, courtesy of DigitalGlobe Inc.)

En enlig hvalros på Sandøen, august 2015.
(Foto: Karl Zinglersen / WorldView-3, 0.3 metre resolution. Courtesy of DigitalGlobe Inc.)

Ved hjælp af software - udviklet af CNES i Frankrig, og algoritmer udviklet af DTU - spores forandringerne mellem to billeder taget på forskellige dage.
(Foto: Karl Zinglersen)

5 dages manuelle observeringer af hvalrosser i august 2015.
(Foto: Karl Zinglersen)

5 dages automatiske software-observationer af hvalrosser i august 2015.
(Foto: Karl Zinglersen)

Wolstenholme fjord i nærheden af flyvestationen i Thule i det nordvestlige Grønland. Lyserøde prikker markerer hvalrossernes lokation ved hjælp af satellitsporingsenhederne.
(Foto: Karl Zinglersen / SPOT-6, 1.5 metre resolution, Airbus Defence & Space)

Tættere på satellitsporingen af hvalrosserne på isen i Wolstenholme fjord i juni 2015. De mørke pletter på isens overflade gør det vanskeligt at skelne mellem isen og objekter, der ikke er is.
(Foto: Karl Zinglersen / Image from SPOT-6, 1.5 m resolution, Airbus Defence & Space)

Indtil videre har Zinglersen analyseret bilederne fra tre lokationer i Grønland.
(Foto: Karl Zinglersen using background map: Green Marble by Christoph Hormann, imagico.de, from USGS MODIS satellite data, Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 license.)

1 / 9