Susič et al. Partagez leur expérience à étudier l’activité des abeilles solitaires dans les nichoirs en utilisant la surveillance acoustique passive et l’analyse des données à l’aide de réseaux de neurones.
Il existe des milliers d’espèces d’abeilles solitaires et ils jouent un rôle important dans leurs écosystèmes, les plus connus étant les pollinisateurs de diverses plantes. Plusieurs espèces choisissent des trous en bois pour faire leurs nids – ils remplissent chaque chambre qu’ils font de pollen et pondent un œuf qui se développe ensuite en une nouvelle abeille. Certaines de ces abeilles peuvent être attirées par des nichons artificiels, parfois aussi appelés hôtels d’abeilles, qui sont différents types de blocs de bois avec des trous forés.
Dans notre étude, nous nous sommes intéressés à la dynamique quotidienne des abeilles solitaires. Il s’agit d’une question de recherche importante à la fois dans la recherche fondamentale et appliquée, car une meilleure compréhension de l’activité des abeilles peut conduire à une utilisation plus sûre de pesticides ou pour surveiller la façon dont l’émergence des abeilles est alignée sur la floraison des cultures importantes.
Étant donné que la surveillance manuelle est une tâche exigeante (et peut entraîner des étudiants qui en ont été chargés d’envisager des carrières alternatives!), Nous avons plutôt utilisé une approche appelée surveillance acoustique passive. Ici, nous utilisons des microphones pour enregistrer les sons de bourdonnement de vol que les abeilles produisent et utilisons plus tard un algorithme informatique pour déterminer quand ils étaient actifs.
À cette fin, nous avons mené une étude des sciences citoyennes sur dix sites où les participants ont obtenu une niche de conception uniforme et de simples microphones USB. Les nichoirs ont été installés au domicile des participants, comme dans les étagères de fenêtre ou attachés aux murs de grange sous un toit – pour les protéger de la pluie. Tous les participants venaient de la carniola blanche, une région principalement rurale du sud-est de la Slovénie. Une boîte supplémentaire de vérification a été installée à Ljubljana, dans un environnement urbain, et accompagnée d’une caméra vidéo.
Les participants ont installé les microphones à un moment donné le matin et les ont collectés plus tard dans la journée. Pendant l’enregistrement, le microphone a capturé des sons de bourdonnement des abeilles, ainsi que des composantes différentes du paysage sonore, comme le chant des oiseaux, le vent, la circulation et les gens qui parlent. Les sons de la circulation étaient problématiques car ils ont une structure quelque peu similaire à celle d’un buzz volant. La plupart des abeilles observées provenaient du genre OSMtel que Osmia à cornes.
projet scientifique
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La partie technique a commencé après que les participants ont transféré les données collectées à nos serveurs. Ici, la tâche était de développer un algorithme qui vérifie les segments individuels d’un enregistrement et décide s’ils contiennent un buzz ou non. Cela a été fait en étiquetant d’abord manuellement des parties des données (ce qui signifie écouter les enregistrements et marquer des bourdonnements), puis la formation d’un algorithme informatique pour prendre des décisions. Nous avons converti des segments audio en spectrogrammes et utilisé un type de réseau neuronal qui fonctionne bien avec les images. Lors de l’évaluation des performances de l’algorithme dans un cadre rural, la précision, qui est le rapport d’échantillons correctement reconnus, était supérieur à 95%. En milieu urbain, il a un peu baissé en raison de niveaux plus élevés de bruit environnemental, principalement en raison du trafic. Avec l’analyse effectuée, nous avons pu tracer l’activité quotidienne des abeilles sur des sites individuels.
L’aspect agréable de notre approche est qu’il est bien adapté de surveiller des abeilles spécifiquement solitaires qui utilisent des nichoirs. En plaçant un microphone sur une plante, nous pourrions choisir différents pollinisateurs bourdonnants qui rendent visite, y compris les abeilles, les bourdons ou les coléoptères. D’un autre côté, ces autres pollinisateurs ont peu de raisons de visiter la niche, donc nous n’entendrons que les abeilles solitaires là-bas.
Nos recherches se sont concentrées sur l’aspect technique de l’identification des bourdonnements. Comme l’approche se révèle bien, elle peut désormais être utilisée dans différentes études de l’activité des abeilles. Il peut également être ajusté pour surveiller les espèces d’insectes invasives ou en voie de disparition. En parallèle, le projet a également accru la sensibilisation aux pollinisateurs sauvages dans les communautés locales des participants au Citizen Science Project.
Lire l’article complet «Surveillance acoustique de l’activité des abeilles solitaires aux nichons» dans Solutions et preuves écologiques.