Surveillance acoustique de la migration nocturne des oiseaux dans le blog des Amériques – Méthodes

Tout au long de mars et avril, nous présentons articles présélectionnés pour le prix Robert May 2024. Le Prix ​​Robert May est décerné chaque année par la British Ecology Society pour le meilleur article en méthodes en écologie et en évolution écrite par un auteur en début de carrière. L’article de Benjamin Van Doren ‘Engoulevent: Surveillance acoustique de la migration des oiseaux nocturnes dans les Amériques‘ est l’un de ceux présélectionnés pour le prix.

Le papier

De quoi sert votre article présélectionné et de quoi cherchez-vous à répondre avec vos recherches?

Les oiseaux migrateurs jouent un rôle essentiel dans les écosystèmes, mais ils ont connu des baisses de population frappantes au cours des dernières décennies. La plupart des oiseaux migrent la nuit, lorsque l’observation directe est difficile, nous avons donc besoin d’autres méthodes pour surveiller leurs mouvements. Une possibilité est d’enregistrer les vocalisations que de nombreux oiseaux migrateurs produisent régulièrement pendant le vol. Cependant, l’identification de ces «appels de vol» a traditionnellement nécessité de longues heures de travail par des individus hautement qualifiés. Notre article présente un modèle d’apprentissage automatique appelé Engoulevent Cela automatise ce processus, ouvrant la porte à la surveillance acoustique de la migration des oiseaux pour devenir réalisable à grande échelle.

Avez-vous été surpris par quoi que ce soit lorsque vous y travaillez? Avez-vous eu des défis à surmonter?

Une partie de nos recherches a comparé les observations des oiseaux migrateurs dérivés des données acoustiques aux observations principalement visuelles collectées par les citoyens scientifiques. Ce sont deux modalités très différentes, mais nous avons trouvé une correspondance étonnamment étroite entre ces deux méthodes. Cela nous donne la confiance que les approches acoustiques pour surveiller les mouvements des oiseaux pourraient être largement utiles.

Ce travail a nécessité une plongée profonde dans le monde des réseaux de neurones et de l’apprentissage automatique, ce qui était un défi pour moi compte tenu de mes antécédents principalement en biologie. Cela a nécessité de nombreuses nuits de codage longues et souvent frustrantes. C’était également très gratifiant et j’ai eu la chance d’avoir des collaborateurs de soutien en cours de route.

Quelle sera la prochaine étape dans ce domaine?

Le monde de la bioacoustique est en croissance rapide, soutenu par l’apprentissage automatique et l’IA. Il y a seulement quelques années, ces méthodes de calcul étaient presque inaccessibles à celles sans vaste expérience dans le domaine. De plus en plus, ces approches font partie de la boîte à outils de biologie standard. Nos prochaines étapes de ce travail comprendront la construction de l’infrastructure pour faciliter la surveillance bioacoustique à grande échelle en temps réel. Nous avons déjà commencé ces efforts grâce à un projet de recherche à Chicago, aux États-Unis – vous pouvez voir notre tableau de bord en direct des détections acoustiques à https://www.migrationbiology.org/chicago.

Quels sont les impacts ou implications plus larges de vos recherches pour la politique ou la pratique?

La surveillance acoustique est un outil qui peut être utilisé non seulement par les chercheurs, mais par l’industrie et dans le cadre de la politique. À titre d’exemple, les collisions avec les bâtiments et autres structures sont une cause principale de mortalité anthropique sur les oiseaux, et celles-ci sont souvent médiées par la pollution lumineuse et le mouvement (par exemple, les lames d’éoliennes). Les méthodes acoustiques automatisées pourraient aider à éclairer ciblé les turbines ou à réduire l’éclairage inutile pour aider à protéger les migrants pendant les périodes de migration lourde. En général, ces méthodes peuvent nous aider à comprendre les risques des projets de construction actuels et prévus pour les oiseaux migrateurs.

L’auteur

Comment vous êtes-vous impliqué dans l’écologie?

Je m’intéresse aux oiseaux et à la nature depuis presque aussi longtemps que je me souvienne, et la migration des oiseaux est un phénomène qui m’incite beaucoup. En tant que premier cycle, j’ai cherché des occasions de participer à la recherche sur l’écologie des migrations. Le fait que des milliards d’oiseaux migrent la nuit, traversant le monde tandis que la plupart des humains dormaient – ou, à tout le moins, inconscients – a toujours fait de la migration des oiseaux un phénomène captivant pour moi.

Quelle est votre position actuelle?

J’ai récemment commencé en tant que professeur adjoint à l’Université de l’Illinois Urbana-Champaign dans l’Illinois, États-Unis. Je travaille au Département des ressources naturelles et des sciences de l’environnement. Le site Web de mon laboratoire est https://migrationecology.org.

Avez-vous poursuivi les recherches sur lesquelles votre article concerne?

Oui! Nous appliquons activement et augmentons les résultats de cette recherche. Nous et d’autres utilisons le Engoulevent Modèle pour alimenter la surveillance acoustique de la migration des oiseaux sur plusieurs sites aux États-Unis. Plus récemment, nous avons lancé un projet de surveillance avec des collaborateurs à Veracruz, au Mexique.

Quel conseil donneriez-vous à quelqu’un dans votre domaine?

En cas de doute sur une décision liée à la science, j’ai toujours essayé de choisir l’option qui m’excite et m’inspire. Bien sûr, ce n’est pas toujours possible, mais j’ai rarement regretté de prendre une décision de cette façon!