Kartering av ovanliga arters utbredning från medborgares artobservationer

I Sverige har över 60 miljoner artobservationer samlats in av frivilliga i Artportalen – ett imponerande antal med tanke på att Sverige har en befolkning på cirka 10 miljoner människor, och att webbplatsen endast har funnits sedan år 2000. För alla som är intresserade av djur, växter och svampar är Artportalen en bra hemsida att bokmärka om man vill ha hjälp med att hitta arter eller tycker om att titta på vackra bilder av arter. Globalt samlas ett stort antal sådana uppgifter om artförekomster i Global Biodiversity Information Facility. Med tanke på den mängd data som medborgarforskare kan tillhandahålla rörande dåligt undersökta geografiska områden är det viktigt att utvärdera om denna information kan användas för att tillförlitligt besvara frågor inom grundläggande ekologi eller naturvård.

Det finns vissa problem med att använda spontant inrapporterade artobservationer för att besvara frågor som forskare ställer. Eftersom det inte finns något systematiskt provtagningsprotokoll kan artobservationerna rapporteras fritt varhelst rapportören önskar. Följaktligen tenderar observationer från populära eller lättillgängliga platser, till exempel nära städer, att vara överrepresenterade, medan det finns färre observationer från mer avlägsna platser. Artobservationerna har därmed ofta en skev geografisk täckning. De är resultatet av både var en art förekommer och var rapportören tycker om att vistas, och det är svårt att skilja mellan dessa två faktorer. Medborgarnas data innehåller dessutom ofta endast observationer av arters förekomst. Frånvaro, dvs. platser där en art inte hittats, registreras sällan. Men nu kan man göra det via mobilen i Artportalen.

Lavskrika Perisoreus infaustus är en boreal fågelart och skogsspecialist. Foto: Ute Bradter

Bristen på data om arters frånvaro (så kallade icke-förekomster) begränsar vilka modelleringsmetoder som kan användas för att analysera medborgarnas data. Det leder också till en begränsning av möjligheten att använda medborgarnas data för att exempelvis ta fram artutbredningsmodeller.

Artutbredningsmodeller har en viktig roll inom ekologi och naturvård genom att de t.ex. underlättar rumslig naturvårdsplanering och prioritering samt övervakning av invasiva arter, och att de förbättrar förståelsen av arters habitatkrav och relation till markanvändning och klimatförändringar. Men även om arters frånvaro inte rapporteras kanske vi kan härleda frånvaron i efterhand med lite extra information?

Även i systematiska undersökningar dokumenterar observatörer vanligtvis bara de arter de observerar. Frånvaro av en art skapas indirekt i och med att man i förväg har upprättat en checklista över alla arter som är kända från ett visst område (eller land). För arter som inte påträffades kan frånvaroinformation skapas, eftersom det är känt att

1. observatören sökte i undersökningsområdet,
2. observatören kunde identifiera alla arter i området och
3. observatören skulle ha rapporterat arten om den hade påträffats.

För spontant inrapporterade artförekomster kan vi vanligtvis, med viss säkerhet, utgå från att en plats har genomsökts utifrån antalet observationer som rapporterats därifrån. Men vi vet vanligtvis ingenting om rapportörens förmåga att identifiera en viss art, eller huruvida en viss art kommer att rapporteras när den påträffats.

Somliga rapportörer rapporterar konsekvent vissa arter – ofta arter som är mindre vanliga. Om vi ​kan identifiera kunniga rapportörer med god förmåga att identifiera vissa arter, och som konsekvent rapporterar dessa arter när de påträffas, kan vi använda rapportörens observationer för att härleda deras frånvaro.

I vår artikel Can opportunistically collected Citizen Science data fill a data gap for habitat suitability models of less common species? testade vi att härleda frånvaro på detta sätt för lavskrika Perisoreus infaustus, en boreal fågelart och skogsspecialist som har påverkats av modernt skogsbruk och fram till nyligen var rödlistad i Sverige.

Vi identifierade rapportörer i Artportalen som bidragit med observationer från ett stort antal lokaler för åtta skogsfåglar, inklusive lavskrika. Därefter skickade vi dem en enkät, främst med frågor om hen kan identifiera de åtta arterna baserat på syn och läte, samt om hen alltid rapporterar arterna när de påträffas. Av de som svarade var 63 % säkra på att de gjorde det. Dessa 38 rapportörer hade bidragit med svindlande två miljoner observationer till Artportalen under vår 14-åriga studieperiod. Inte konstigt att vi faktiskt var tvungna att ringa några av de mest aktiva rapportörerna, som var alltför upptagna med fågelskådning för att svara på vår enkät. En rapportör svarade på våra frågor medan han var ute och skådade!

Figur 1. Habitatvärde för lavskrika baserat på systematiskt insamlade data från Svensk Fågeltaxering respektive spontant inrapporterade observationer från Artportalen.

Efter att ha kompletterat medborgarnas data med härledd frånvaro av lavskrika utvärderade vi artutbredningsmodeller baserade på dessa spontant inrapporterade data mot oberoende och systematiskt insamlade data från Svensk Fågeltaxering. 

Alla metoder producerade rikstäckande utbredningskartor för lavskrika som överensstämde väl med observationerna och de utbredningskartor som producerades med hjälp av Fågeltaxeringsdata. Vid en högre geografisk upplösning överensstämde logistisk regression med härledd frånvaro bättre med resultaten från den systematiska undersökningen än de andra metoderna. De artspecifika habitatrelationer som hittades med logistisk regression överensstämde också bättre med dem som hittades genom systematiskt insamlade data och etablerad kunskap om artens ekologi, jämfört med de andra metoderna.

Relevans för global medborgarforskning om biologisk mångfald

Med hjälp av duktiga och hängivna fågelrapportörer kunde vi härleda högkvalitativa data om arters frånvaro och därefter producera artutbredningsmodeller som liknar dem som skapas utifrån en systematisk undersökning. Även om antalet mycket aktiva rapportörer ofta är lågt, tenderar de till att bidra med mycket stora mängder data till medborgarforskningen. Det är därför troligt att högkvalitativa frånvarodata också kan härledas för andra, mindre vanliga arter. Detta har visats för en svamp, en art tillhörande en organismgrupp som är betydligt mindre populär bland rapportörerna än fåglar.

Viktigt är att dessa frånvarodata inte är beroende av en fullständig checklista för alla arter. De kan därmed användas även i dåligt undersökta områden, där det saknas fullständig kunskap om vilka arter som finns. De är inte heller beroende av att observatörer kan identifiera alla arter i en grupp, utan det räcker med att ett mindre antal duktiga observatörer kan identifiera alla arter, och att ett större antal observatörer kan identifiera en eller flera arter av intresse.

Den här sortens härledning av arters frånvaro kan vara av stor betydelse för att producera tillförlitliga artutbredningsmodeller för de många arter och regioner i världen där systematiskt insamlade data saknas eller är sparsamt förekommande.

En tidigare version av denna text har publicerats på bloggen Methods: Can Opportunistically Collected Citizen Science Data Create Reliable Habitat Suitability Models for Less Common Species?

Text: Ute Bradter, Mari Jönsson & Tord Snäll
Foto: Ute Bradter