Дроны подсчитывают редких животных и птиц, спутниковые радиомаяки позволяют следить за их перемещениями, роботы-подводники исследуют озера и моря, а фотоловушки "закладывают" браконьеров. ТАСС — о том, как технологии в дикой природе работают сейчас и какие проблемы они смогут решить в будущем.
Беспилотники считают аистов, моржей и медведей
Дроны используются для подсчета дальневосточных аистов в Болоньском заповеднике и в Аистином заказнике в Хабаровском крае. В заказнике "Степной" в Астраханской области они мониторят численность сайгаков. На Чукотке — наблюдают за моржами на лежбищах, пока, правда, в тестовом режиме.
А этой весной с их помощью начнут наблюдения за белыми медведями на острове Врангеля — ученые хотят узнать, где точно находятся берлоги и сколько медвежат появилось в популяции.
Перечислять истории, где беспилотники применяются для мониторинга животных только в России, можно долго, в последние несколько лет их все чаще внедряют для изучения редких видов. У дронов есть преимущества перед более привычными видами наблюдения. Считать животных можно и с помощью анализа спутниковых снимков, но мониторинг беспилотниками дешевле. А при облете территории на вертолете звери разбегаются из-за шума.
"Слабое" место дронов (и вообще техники, именно поэтому вы постоянно следите за уровнем заряда смартфона и ноутбука) — это аккумуляторы, которые не могут долго работать без подзарядки. И мирового прорыва в этой области не ожидается в ближайшее время. Сейчас большинство беспилотников могут летать без посадки не более пары часов. Разработчики пытаются выйти из этой ситуации разными способами: от создания сети зарядных комплексов по территории, над которой летают коптеры, до улучшения компонентов и алгоритмов управления. Недавно специалисты Фонда перспективных исследований заявили, что работают над беспилотными аппаратами для Арктики, которые смогут находиться в воздухе до четырех суток. Какие конкретно решения видят исследователи — пока не сообщается.
Как живут белые медведи. Передают спутниковые радиомаяки
Технологии сделали эффективнее старый способ наблюдения за животными — мечение. Все началось с птиц — ученые давно надевали на них простые кольца с номерами, такие метки, понятно, никуда не передавали никакой информации. А сегодня используются спутниковые радиомаяки, которые "вшиваются" в ошейники для земных животных или в тонкие пластины для морских видов. Это позволяет отслеживать передвижение животных в онлайн-режиме.
"Вес таких изделий — не больше 300 граммов. У белух и косаток они вставляются в спинные плавники, на тюленей клеятся, на моржей ставятся с помощью гарпунной системы", — уточняет Александр Сальман, гендиректор компании "ЭС-ПАС", которая выпускает эти приспособления. Большая часть его заказчиков — госзаповедники, НИИ, охотничьи хозяйства. Сейчас в России, по его словам, ведутся большие наблюдения за дикими северными оленями в Арктике.
"Поведение диких северных оленей сильно зависит от климатических изменений и антропогенных факторов — прокладки дорог, например, — объясняет Сальман. — Животные мигрируют, а куда и в каком количестве — это то, что хотят знать ученые. Наблюдая за миграциями, можно понять, почему популяция сталкивается с проблемами. Животные, для примера, могут отправиться на территории, где на них разрешена охота, — об этом нужно знать".
Есть нюансы — ошейники со спутниковыми радиомаяками нужно осторожно использовать, если речь идет о растущих животных.
"Несколько лет назад такие метки применяли для наблюдения за медвежатами, выпущенными в природу из реабилитационного центра им. Пажетновых в Тверской области, — рассказывает он. — В течение нескольких месяцев следили, чтобы понять — приспособились ли они к диким условиям. Мы придумывали такие системы, которые легко разрушатся по мере роста зверя". Время службы изделия с передатчиком — в среднем до года.
Минус метода в том, что мечение в диких условиях — это сложно и дорого, хотя в "WWF России" были такие научные экспедиции в места популяции белых медведей.
В 2016 году участники экспедиции облетели на вертолете остров Вайгач (это граница Карского и Печорского морей) и его окрестности. За несколько дней они встретили 12 особей белого медведя. После ученые с помощью пневматического ружья, стреляющего шприцами со снотворным, обездвижили двух: молодого самца и самку. У животных взяли пробы шерсти, крови, а на самку надели ошейник со спутниковым передатчиком. С его помощью можно было получать данные о перемещении животного каждые три часа. После ошейник разрушился, как было запланировано, под воздействием соленой воды. Кстати, посмотреть трекинг медведицы можно здесь. А прошлой весной ошейники с передатчиками надели на двух медведиц на Земле Франца-Иосифа.
Лапы и клювы, напечатанные на 3D-принтере
В 2012 году американский инженер проникся печальной историей орлана, который потерял половину верхней части клюва из-за выстрела браконьера, и предложил орнитологам создать протез на 3D-принтере. Он вместе с орнитологами провел лазерное сканирование головы птицы, воссоздал в 3D-модели то, как выглядел клюв до травмы, и напечатал его из полимера на основе нейлона. Закрепили протез на металлическом штифте — примерно по такой же схеме стоматологи ставят зубные коронки. Орлан после этого смог питаться самостоятельно.
Сейчас уже зафиксировано много случаев, когда раненых птиц и животных восстанавливали с помощью таких протезов. В новосибирском Центре реабилитации хищных птиц живет самка сокола-пустельги с лапкой, напечатанной на 3D-принтере. Искусственную лапу сделали инженеры местного технопарка. Этот протез не позволил птице вернуться в природу, но помог исправить перекос туловища — опасный для жизни и здоровья.
Клювы-муляжи, напечатанные на трехмерном принтере, используют в питомнике для стерхов Окского заповедника. С их помощью сотрудники выкармливают птенцов редкого сибирского журавля.
"Чтобы птенцы могли легко адаптироваться к вольной жизни, в том числе и избегали опасного сближения с человеком, важно вырастить их в минимальном визуальном контакте с людьми, — говорит Владимир Кревер, научный руководитель программы "WWF России" по сохранению биоразнообразия. — Сотрудники питомника, одетые в костюмы, скрадывающие очертания человеческих фигур, используют искусственные клювы, чтобы научить журавлят самостоятельно питаться в природе, избегать опасностей и приготовиться к тысячекилометровому перелету к местам зимовок".
Фотоловушки "ловят" зверей и "закладывают" браконьеров
Фотоловушки, то есть камеры, снабженные датчиками движения, используются давно и почти везде, они эффективны и часто более надежны, чем продвинутые способы мониторинга. Если дикий зверь сбрасывает ошейник со спутниковым передатчиком — он теряется из вида, ученым остается только предполагать, что с ним случилось: жив он или нет, может быть, нуждается в помощи. Остается только просматривать снимки, сделанные ловушками.
Минус в том, что ловушки выдают лишнюю информацию, так как они реагируют на любое движение. На большей части снимков и видео (некоторые из них снимают короткие видео) будут не те животные, которых, согласно задаче, нужно подсчитать. Специалисты заповедника хотят знать, что происходит со снежными барсами, а видят в фотопотоке зайцев и косуль.
Камеры помогают не только следить за жизнью животных, но и бороться с браконьерами. Обычно нелегальные охотники знают, где расставлены фотоловушки, и передвигаются по лесу, закрывая лицо шарфом и капюшоном, но в последние годы накопилось довольно много случаев, когда, несмотря на эти хитрости, их задерживали благодаря фотофиксации.
Роботы под водой. И над водой
Многие подводные и надводные роботы в России создаются для нужд Военно-морского флота РФ. Но чаще всего эти комплексы многозадачны — они умеют справляться с поисками подводных объектов, природных ископаемых, поисково-спасательными работами. И помогают ученым в исследованиях.
Например, два года назад с помощью робота "Марлин-350" (он был принят на снабжение Вооруженных сил РФ в 2015 году) специалисты центра подводных исследований РГО изучали Голубое озеро в Кабардино-Балкарии. С помощью аппарата исследователи выяснили, что озеро глубже, чем предполагалось ранее — порядка 258 метров. "Марлин-350" добрался до глубины 279 метров. И также он помог составить трехмерную модель озера.
Надводные роботы, как и подводные, могут быть обитаемые (с экипажем) и автономные необитаемые. Они также уже применяются в научных целях.
Экологи из Тюменского государственного университета с помощью радиоуправляемой яхты обследовали пять озер в Надымском районе Ямало-Ненецкого автономного округа. "Яхта оснащена микросхемами дрона, что позволяет с космоснимков оцифровать озеро. Она может в автоматическом режиме плавать по озеру по заданному маршруту и прописывать глубины в память. Далее этот файл скачивается, и строится трехмерная модель дна озера с помощью геоинформационных систем", — объяснили в НИИ экологии и рационального использования природных ресурсов университета.
Это только единичные примеры того, что сейчас умеют делать роботы под водой и над водой. Экологи возлагают надежды на эти машины — они потенциально справятся с такими назревшими задачами, как откачка топлива с кораблей, затонувших во время Второй мировой войны, и смогут внести ясность во многие вопросы, которыми задаются экологи на протяжении десятилетий.
Анастасия Степанова