I en sjö några mil utanför Umeå har Tomas Brodin, professor i akvatisk ekologi vid SLU, och hans kollegor skapat en unik försöksmiljö. I en naturlig fisklös sjö har forskarna planterat in fiskar som de utrustat med sändare. Tack vare det högupplösta data som tekniken genererar kan de nu följa fiskarnas liv 24 timmar om dygnet, året runt.
– Att veta hur, var, när och varför olika fiskar rör på sig är oerhört viktigt för vår förståelse för allt från individer till hela ekosystem. Beteendet är centralt för ekologiska processer och en liten, liten beteendeförändring hos en nyckelart kan förändra ett helt ekosystem, säger Tomas Brodin.
Allt levande är i rörelse
Alla organismer rör på sig, antingen aktivt eller passivt, åtminstone någon gång under sitt liv. Detta är centralt för en rad ekologiska processer och för hur individer klarar miljöförändringar. I den vetenskapliga artikeln i Science har författarna utvärderat de viktigaste teknikerna, insikterna, utmaningarna och möjligheterna med det som de kallar för en big data-revolution inom beteendeekologin, när teknik för både spårning och analys av enorma mängder data nu är möjlig till en relativt låg kostnad.
Samtliga metoder som forskarna presenterar ger högupplöst data om djurs beteenden, och de olika teknikerna används i dag för att skapa ny kunskap om allt från blåfenad tonfisk, gädda, lax, kungsörn, fladdermöss, älg, björn och lejon. Kunskap som är viktig bland annat för att bättre förstå vilka effekter förändringar i miljö eller klimat har på vilda djur.
Studerar fiskar i sina naturliga miljöer
SLU-forskarna i denna artikel var först i världen med högupplöst spårning av fisk och har jobbat med den av de åtta teknikerna som i Science-artikeln lyfts fram som särskilt bra för att producera stora mängder högkvalitativa data för en relativt låg kostnad. Denna teknik kan beskrivas som ”omvänd GPS” och används till exempel av akustisk telemetri i vattenmiljöer.
– Akustisk telemetri innebär att vi utrustar fiskarna med sändare som skickar ut en ljudsignal som är ”stämplad” med ett ID-nummer och tid. Runt hela vår försökssjö har vi också placerat ut mottagare som plockar upp dessa signaler när en fisk kommer i närheten, säger Gustav Hellström, forskare vid SLU och expert på akustisk telemetri.
När forskarna sedan läser av mottagarna får de reda på när och var fiskarna varit. Studier som denna; av fisk i naturliga miljöer är mycket viktiga men ännu ovanliga.
– Det mesta vi vet om fiskars beteende och ekologi i dag kommer från studier i akvarier i förenklade kontrollerade labbmiljöer eller från studier i naturen med låg precision. Det kan vara sändare som bara ger glesa positioner med relativt stor osäkerhet på var fiskarna befinner sig, säger Gustav Hellström.
Revolutionerande teknik
Tekniken öppnar dörren för storskaliga naturliga fältförsök där flera olika arter kan spåras samtidigt under lång tid, och där vi kan se hur individer och arter påverkar varandra. Även storskaliga experiment där effekter av olika typer av mänsklig påverkan, som utsläpp av avloppsvatten på ett artsamhälle, kan nu genomföras.
Försöket i den lilla sjön är en viktig del i utvecklingen av akustisk telemetri som används världen över, då forskare gemensamt har byggt upp nätverk av mottagare i de olika världshaven. Data från mottagarna laddas upp i gemensamma databaser där alla kan gå in och titta om just ”deras” fiskar varit i området.
– Med de nya teknikerna står vi nu på tröskeln till en tid av genombrott och upptäckter – en spännande tid full av möjligheter, säger Tomas Brodin.
Vetenskaplig artikel
Big data approaches lead to an increased understanding of the ecology of animal movement. R. Nathan et al., Science 375, eabg1780 (2022). DOI: 10.1126/science.abg1780
