Lennokkiteknologia valloittaa biologisen tutkimuksen

Tutkijoiden hyvä maastokunto ja peräänantamattomuus aineiston keruussa ovat vuosisatoja siivittäneet biologista, ja erityisesti ekologista ympäristötutkimusta. Uusin teknologia on nyt saapunut heikentämään biologien yleiskuntoa, mutta ei onneksi peräänantamattomuutta.

Kauko-ohjattavat UAV-lennokit (UAV = Unmanned Aerial Vehicle) ovat olleet jo pitkään kuuma puheenaihe. Aiemmin keskustelu on keskittynyt lähinnä kuinka niitä voidaan hyödyntää postin ja pizzan jakelussa tai sotilastarkoituksissa. Nyt myös tutkijayhteisö on herännyt lennokeiden luomiin mahdollisuuksiin.

UAV-lennokkina pienkopteri. Lennokkia ohjataan joko kauko-ohjaimella tai sille suunnitellaan automaattinen reitti. © Mia Vehkaoja

UAV-lennokkina pienkopteri. Lennokkia ohjataan joko kauko-ohjaimella tai sille suunnitellaan automaattinen reitti. © Mia Vehkaoja

UAV-lennokit, tai ammattimaisemmin kauko-ohjatut ilma-alukset, ovat miehittämättömiä pienkoptereita ja –lentokoneita, ja niitä ohjataan joko kauko-ohjaimella tai ne ohjelmoidaan automaattisesti lentämään suunniteltu reitti. Lennokilla saadaan kerättyä ilmakuvia ja videota sekä näiden kuvien pohjalta tuotettuja ortokuvia sekä pinta- ja 3D-malleja. Ilmakuvista tehdyt ortokuvat ovat jopa 100-kertaa tarkempia kuin Maanmittauslaitoksen ortokuvat. Maanmittauslaitoksen kuvilla päästään noin 50 cm tarkkuuteen, kun taas lennokkikuvan tarkkuus on 1–10 cm. Lennokilla pystytään havaitsemaan ja laskemaan miltei jokainen kasviyksilö.

UAV-lennokin ottama kuva majavakosteikosta. © Antti Nykänen

UAV-lennokin ottama kuva majavakosteikosta. © Antti Nykänen

Ortokuvien avulla voidaan esimerkiksi laskea avoimen veden ja kasvillisuuden peittosuhteita sekä määritellä alueen kasvillisuusluokkia. Lennokkikuvien avulla kasvillisuustyyppien luokittelu pääsee aivan uusiin ulottuvuuksiin. Aiemmin ortokuvilla on voitu luokitella kasvillisuus hyvin karkeasti; puusto-, pensaikko- ja varvikkokategorioihin. Nyt kasvillisuusluokituksessa päästään heimo- ja usein jopa sukutason määrityksiin.

UAV-lennokin ilmakuvista rakennettu ortokuva kosteikosta. © Antti Nykänen

UAV-lennokin ilmakuvista rakennettu ortokuva kosteikosta. © Antti Nykänen

UAV-lennokkeja voidaan hyödyntää myös riistaeläinlaskennoissa. Niillä saadaan helposti ja nopeasti laskettua esimerkiksi sorsien tai hanhien määrät isolta alueelta. Toisaalta ne myös mahdollistavat petolintujen pesien havaitsemisen ilmasta käsin, mikä on huomattavasti vaarattomampaa ja nopeampaa (ihmisen ei tarvitse kiivetä korkeaan puuhun) sekä itse lintua vähemmän stressaavampi laskentamuoto. Lisäksi lennokkeihin voidaan liittää muun muassa lämpökamera, jolloin puustoisestakin maastosta saadaan laskettua maanisäkkäitä kuten kauriita. Yhdysvalloissa ja Saksassa UAV-lennokkeja on jo käytetty nisäkäspopulaatioiden laskentaan. Erityisen tehokkaita ne ovat vähintään jäniksen kokoisille eläimille.

UAV-lennokit ovat varmasti tulleet jäädäkseen ja niiden käyttö tutkimuksen apuna tulee tulevaisuudessa vain monipuolistumaan. Tutkijoiden on vain otettava tiukka ote istuimistaan ja annettava mielikuvituksen tehdä tehtävänsä.

Mainokset

Häviää haapana, katoaa korte

Kaksikymmentä vuotta sitten Pohjois-projektin sorsatutkijat tekivät Suomessa ja Ruotsissa 60 järvellä kasvillisuuskartoitukset yhdessä vesilintulaskentojen kanssa. Järviä oli mukana Skånesta Hämeeseen ja Karjalaan sekä Suomen ja Ruotsin Lappiin. Monella järvellä oli runsas järvikortekasvusto. Myös haapanoita esiintyi runsaasti.

Järvikorte on rehevien järvien ja kosteikoiden laji. Kortteet ovat olleet olemassa jo yli 100 miljoonaa vuotta, joten ne ovat ”eläviä fossiileja”.

Haapana on myös tyypillinen vähän rehevämpien järvien laji. Se on kasvinsyöjä, mutta poikaset tarvitsevat runsaasti selkärangattomia kasvuvaiheessa.

Haapanapoikue ruokailemassa kortteikossa Lofooteilla © Sari Holopainen

Haapanapoikue ruokailemassa kortteikossa Lofooteilla © Sari Holopainen

Pohjois-projekti uusi vuosina 2013–2014 kasvillisuuskartoitukset ja vesilintulaskennat samoilla järvillä kuin 20 vuotta sitten. Tutkijat halusivat saada selville syitä haapanan jyrkälle pesimäkannan vähenemiselle. Monilta aikaisemmilta haapanajärviltä haapanat olivat viime vuosina hävinneet. Kun haapanaparien käyttämien järvien kasvillisuutta tarkasteltiin, huomattiin parien suosivan kortejärviä. Hämeessä Evolla kerätty 20 vuoden aineisto osoittaa haapanapoikueiden suosivan ruokaillessaan kortekasvustoja.

Haapanat siis suosivat kortejärviä läpi koko lisääntymisajan. Järvikorte on Pohjois-projektin tutkimuksen mukaan kuitenkin vähentynyt monissa järvissä ja useilta paikoilta kadonnut kokonaan sekä Suomesta että Ruotsista. Ilmiö vaikuttaa olevan hyvin laaja-alainen. Haapana todennäköisesti kärsii kortteen katoamisesta. Suomessa tehtävät vuosittaiset poikueaikaiset laskennat osoittavat paitsi haapanaparien vähentyneen, mutta myös poikuetuoton romahtaneen. Ruotsissa poikueita ei lasketa kansallisella tasolla.

Tervettä järvikortekasvustoa Lofooteilla. © Sari Holopainen

Tervettä järvikortekasvustoa Lofooteilla. © Sari Holopainen

Kortteen katoamisen syytä ei tiedetä. Paikallisesti voidaan epäillä vieraslajien vaikutusta. Isosorsimo on ainakin joillakin suomalaisilla järvillä siirtynyt kortteen tilalle. Piisamin laidunnus voi myös olla yksi syy, mutta toisaalta piisamia ei esiinny eteläisessä Ruotsissa, josta korte on kadonnut. Joutsenen laidunnuksen yleistyminen voi myös olla paikallisesti syynä kortteen katoamiselle. Edellä mainitut ovat kuitenkin hyvin paikallisia vaikutuksia, jotka eivät selitä ilmiötä laajemmin. Tutkijat eivät voi sulkea pois esimerkiksi tautien vaikutusta tai järviekosysteemin muuta laajempaa muutosta. Järvikorte on tavannut muodostaa laajoja kasvustoja,  mutta sen merkitys järviekosysteemeissä on huonosti tunnettu. Viitteitä sen merkityksestä on nyt kuitenkin löydetty; kortteen katoaminen näyttäisi vaikuttavan voimakkaasti järvien ravintoverkkoon.

Lue lisää: Pöysä, H., Elmberg, J., Gunnarsson, G., Holopainen, S., Nummi, P. & Sjöberg, K. Habitat associations and habitat change: seeking explanation for population decline in breeding wigeon Anas penelope. Hydrobiologia.