Um zum Schutz frisch geschlüpfter Baby-Meeresschildkröten beizutragen, haben wir ein Tool zur Erkennung von Aktivitäten in ihren Nestern entwickelt

Ich spiele mit meinen Kindern am Strand Hatteras-Insel, einer Barriereinsel vor der Küste von North Carolina, kam ich mit einem Mann ins Gespräch, der mit seinem Hund spazieren ging.Wir standen neben einem Schildkrötennest, das der National Park Service mit einem Schild abgesperrt hatte, auf dem stand, dass die Stelle staatlich geschützt sei.

„Wäre es nicht schön, genau zu wissen, wann die kleinen Meeresschildkröten herauskommen?“ Ich überlegte.Er lächelte und sagte: „Nun, wir arbeiten daran.“

Aus diesem Gespräch entstand eine Partnerschaft zur Entwicklung von TurtleSense, einer neuartigen, kostengünstigen Möglichkeit, die Aktivität von Schildkrötennestern aus der Ferne zu überwachen.In einem neu veröffentlichte Studie, wir beschreiben, wie es funktioniert.

Zu den Teilnehmern gehörte Eric Kaplan, der Mann, den ich am Strand traf und der Gründer des Hatteras Island Ocean Center;David Hermeyer und Samuel Wantman, pensionierte Ingenieure der gemeinnützigen Organisation in San Francisco Nerds ohne Grenzen;IBM-Meistererfinder Thomas Zimmermann;und Veterinärstudentin Joshua Chamberlin.Als Entwicklungsneurowissenschaftler, Ich habe daran gearbeitet zu verstehen, wie die Babyschildkröten Bewegungen oder Vibrationen nutzen könnten, um die Nestaktivität zu koordinieren.

Menschen können junge Meeresschildkröten auf ihrem Weg vom Strand ins Meer am besten schützen, wenn sie genau wissen, wann die Babyschildkröten auftauchen.Es war jedoch schwierig, die Entstehung vorherzusagen.Wir fanden heraus, dass wir durch die Platzierung eines einfachen, als Schildkrötenei getarnten Sensors im Nest Aktivitäten im Nest erkennen konnten, die anzeigten, wann die Babyschildkröten aus dem Sand auftauchen und in Richtung Wasser schwärmen würden.

Eine gefährliche Reise

Meeresschildkröten verbringen ihr Leben im Meer, außer wenn die Weibchen an Land kommen ein paar Mal jeden Sommer um ihre Eier zu legen.Sobald sie ihre Eier legen und sie im Sand vergraben, sie kehren ins Wasser zurück.

Die Eier brüten mehrere Wochen lang unter dem Sand.Dann schlüpfen die Jungtiere aus dem Sand, normalerweise als riesige Geschwistergruppe, und kriechen in Richtung Brandung.Diese Reise ist ein höchst verletzlicher Moment im Leben einer Meeresschildkröte.

Jungtiere müssen auch Strandtrümmer meiden Vögel und Krabben warten darauf, ihnen nachzujagen.Sie können es auch werden desorientiert aufgrund der Lichtverschmutzung Sie verlassen Strandhäuser und Hotels, erreichen das Wasser nicht und sterben im Sand an Dehydrierung.

Alle sechs in den USA vorkommenden MeeresschildkrötenartenSind geschützt durch das Gesetz über gefährdete Arten, Daher sind Strandgemeinden verpflichtet, dafür zu sorgen, dass Babyschildkröten angemessen geschützt werden – auch auf ihrem Weg ins Wasser.

Wissenschaftler erraten den Schlüpftermin in der Regel anhand der Zeit, die seit der Nesterlegung vergangen ist.Befindet sich das Nest in einem besiedelten Gebiet, können Freiwillige es von der Abenddämmerung bis Mitternacht während des Zeitfensters überwachen, in dem die Jungtiere auftauchen könnten.Dies kann jedoch bis zu zwei Wochen dauern, was viele ehrenamtliche Stunden erfordert.

Was veranlasst Jungtiere zum Auftauchen?

Wir haben den TurtleSense-Monitor während der Brutsaison 2013 bis 2018 auf North Carolina getestet Cape Hatteras National Seashore, das in der Nähe des nördlichsten Punktes liegt, an dem Unechte Karettschildkröten ihre Eier in den USA ablegen.Ostküste.Unsere Arbeit wurde mit Landes- und Bundesbehörden koordiniert.

Die Strände von Hatteras werden intensiv von Freizeitaktivitäten genutzt, an bestimmten Stellen auch mit Geländefahrzeugen, und auch Fischer nutzen die Strände.Strandsperrungen zum Schutz der Schildkrötennester haben dazu geführt Konflikt um den Ausgleich konkurrierender Interessen.Unser Ziel war es, einen Weg zu finden, Schildkröten zu schützen und gleichzeitig andere sinnvolle Nutzungen des Strandes zu ermöglichen.

Um die Eier zu überwachen, verwendeten wir eine Beschleunigungsmesser – ein Gerät, das Vibrationen in einem System misst und wie schnell sie sich ändern.Der Beschleunigungsmesser war mit einem Mikroprozessor auf einer sehr kleinen Leiterplatte verbunden, die wiederum in einer Plastikkugel von der Größe eines Schildkröteneis eingebettet war – etwa so groß wie ein Tischtennisball.

Wir vergruben den Waran am Morgen nach dem Legen der Nester in 74 Schildkrötennestern unter den obersten 10 Eiern.Ein Kabel verband den Sensor mit einem kleinen Kommunikationsturm, der etwa vier Meter von den Nestern entfernt war.Der Turm übermittelte Bewegungsdaten an Mobilfunkmasten und ermöglichte es Forschern so, die Aktivität in den Nestern aus der Ferne zu überwachen.

Da Babyschildkröten unter dem Sand schlüpfen, gehen Wissenschaftler davon aus, dass sie dafür Temperatursignale nutzen könnten Zeitpunkt ihres Auftauchens in der Nacht, wenn es für sie sicherer ist, zum Meer zu huschen.Unsere Untersuchungen deuten jedoch darauf hin, dass Vibrationen oder Bewegungen möglicherweise eine wichtige Rolle bei der Kommunikation zwischen Meeresschildkrötengeschwistern und dem Zeitpunkt des Auftauchens spielen, auch wenn wir nicht vollständig verstehen, wie dies geschieht.

Meeresschildkröten können Nestaktivität synchronisieren auf eine Weise, die mit dem Knallen von Mais in kochendem Öl vergleichbar ist.Wenn Popcorn-Körner gleichmäßig erhitzt werden, beginnen sie alle ungefähr zur gleichen Zeit zu platzen, jedoch nicht vollständig gleichzeitig.Wenn in einem Meeresschildkrötennest die richtige Temperatur herrscht und die Bewegungsaktivität aufhört, glauben wir, dass diese letzte Beruhigung den Babyschildkröten signalisieren könnte, dass alle ihre Geschwister geschlüpft sind und es Zeit ist, das Nest zu verlassen.

Wissenschaftler haben dokumentiert, dass andere Arten Schwingungssignale von Geschwistern verwenden, um die Schlüpfaktivität zu koordinieren, darunter Laubfrösche Und Landschildkröten.Allerdings ist es schwieriger, diese Art potenzieller Kommunikation in vergrabenen Meeresschildkröteneiern zu erkennen.

Wir haben TurtleSense-Daten verwendet, um eine Methode zur Vorhersage zu entwickeln, wann ein Nest voller Babyschildkröten den Weg zum Meer antreten wird.Die Daten des Monitors ermöglichten es uns, die Brutaktivität in den Nestern zu erkennen und zu beobachten, dass Schildkröten in Wellen schlüpfen, sich beruhigen und sich dann scheinbar synchron zusammen bewegen.

Sobald das Schlüpfen beginnt, schlüpfen unserer Schätzung nach durchschnittlich 3,7 Tage später die Jungtiere aus dem Nest.Sobald die Schraffur beendet ist, können wir dieses Vorhersagedatum ändern und so das Zeitfenster verkleinern.Schildkröten in tiefen Nestern kommen normalerweise zwei Nächte nach dem Schlüpfen heraus.Schlüpflinge in flacheren Nestern können eine Nacht nach Ende des Schlüpfens schlüpfen.

Das System kann auch unfruchtbare Nester erkennen, die auf fehlende Brutaktivität hinweisen.Das Wissen, dass ein Nest unfruchtbar ist, ermöglicht es den Beobachtern, sich auf andere Dinge zu konzentrieren.

Verbesserung des Schildkrötenschutzes

Es ist inspirierend zu sehen, wie frisch geschlüpfte Meeresschildkröten auftauchen und auf die Wellen zulaufen.Durch die Möglichkeit, die Schlüpftermine von Schildkrötenbabys genau zu bestimmen, hoffen meine Kollegen und ich, dass TurtleSense es mehr Menschen ermöglicht, an der Beobachtung dieser Schildkrötenbabys teilzunehmen.Die Sensoren könnten auch dazu beitragen, Schutzmaßnahmen wie die Überwachung von Nestern und das Ausschalten von Lichtern in Wassernähe zu erleichtern.

Diese Forschung ermöglichte uns einen Einblick in bisher ungesehene Entwicklungsereignisse im frühen Leben von Meeresschildkröten und warf interessante Fragen darüber auf, wie Tiere Vibrationen verarbeiten und sie möglicherweise zur Kommunikation nutzen können.Die Pläne für den Bau der Sensoren und Kommunikationstürme sind alle Open Source und online unter verfügbar Nerds ohne Grenzen Webseite.