Tiny transmitters reveal animal behavior as well as threats

-- for Dutch scroll down -- 

Real time 
The Science article provides an overview of the scientific literature that has appeared over the past decade on real time tracking of animals. "It has been possible to track the positions of animals via, for example, satellite transmitters or radio transmitters for much longer," biologist Christine Beardsworth, post-doctoral researcher at NIOZ explains. "Initially, this type of research yielded one or at most a few geographical positions per day. The techniques have improved considerably, making them so fast, accurate and frequent now, that you can really speak of real time tracking. Using gps, but also acoustic or radio signals in a method called 'reverse-gps', we can now follow animals from second to second. This allows us to actually record the behavior of animals without even seeing them. We ‘see’ wading birds moving back and forth with the tide, we see migratory fish moving through our rivers, and we see how bats almost literally make a 'map' of their habitat to orient themselves."  

'Reverse GPS' 
One of the latest techniques for tracking birds uses so-called 'reverse-gps'. Whereas an ordinary GPS, such as the navigation system in a car, uses the signals sent by satellites, the latest tiny transmitters that can be attached to birds, send a signal themselves. That signal is received by a number of fixed receiving stations, from which the position of the animal-mounted transmitter can be calculated to within a few meters, from second to second. Around the uninhabited Wadden Island of Griend, NIOZ researcher Allert Bijleveld has been using this technique for the WATLAS (Wadden Sea Advanced Tracking and Localization of Animals in real-life Systems) project. "Thanks to WATLAS, we can see a migratory bird like the red knot moving back and forth on our computer screen with high and low tides, while looking for food”, Bijleveld says. "And because we can also equip many more birds with the relatively inexpensive transmitters at the same time, this technique allows us to now even study the interactions between different animals." 

Focus on threats 
The precise positioning of the birds and other animals not only brings behavior into focus, threats also become visible, the researchers write. "In case of the red knot, for example, we can see exactly how long birds spend searching for food on a particular mud flat at low tide. If the sea level rises or if the intertidal mudflats of the Wadden Sea were to subside, for example due to salt extraction, we will be able to measure real time how much feeding time the birds would miss as a result. The state-of-the-art technology, as well as the associated analysis of the enormous amount of information, or Big Data, has therefore become a very valuable addition to the biologists tools box", Bijleveld says. 

Minuscule zendertjes verraden gedrag én bedreigingen van dieren  

Het volgen van vogels en andere dieren met behulp van minuscule zendertjes, is de afgelopen jaren extreem nauwkeurig geworden. Letterlijk iedere seconde kunnen de posities van dieren tot op de meter nauwkeurig worden vastgelegd. Daardoor kunnen biologen veel meer informatie uit die zendertjes halen dan alleen maar de posities op de kaart. Door de hoge nauwkeurigheid vertellen die zendertjes indirect ook van alles over het gedrag van dieren en zelfs over de eventuele bedreigingen door menselijke activiteiten. Dat zegt een internationaal team van onderzoekers, onder leiding van professor Ran Nathan van de Hebrew University of Jerusalem deze week in het prestigieuze tijdschrift Science. NIOZ biologen Christine Beardsworth en Allert Bijleveld hebben bijgedragen aan het onderzoek.

Real time 
Het Science-artikel biedt een overzicht van de wetenschappelijke literatuur die de afgelopen tien jaar is verschenen over real time tracking van dieren. “Het is al veel langer mogelijk om de posities van dieren via satellietzendertjes of radiozenders te volgen”, vertelt bioloog Christine Beardsworth, post-doctoraal onderzoeker aan het NIOZ. “In eerste instantie ging dat om één of hooguit enkele geografische posities per dag. Inmiddels is de techniek zó snel, nauwkeurig en frequent, dat je echt van real time tracking kunt spreken. Met behulp van gps, maar ook akoestische signalen of ‘omgekeerde-gps’, kunnen we nu dieren van seconde tot seconde volgen. Daardoor kunnen we ook daadwerkelijk het gedrag van dieren vastleggen zonder ze te zien. We zien wadvogels met het tij heen en weer trekken, we zien trekvissen door onze rivieren trekken en we zien hoe vleermuizen bijna letterlijk een ‘kaart’ maken van hun leefomgeving om zich te oriënteren.” 

‘Omgekeerde GPS’ 
Een van de nieuwe technieken om vogels te volgen, maakt gebruik van zogeheten ‘reverse-GPS’. Waar een gewone gps, zoals het navigatiesysteem in een auto, gebruik maakt van de signalen die door satellieten worden verzonden, zenden de nieuwste minuscule zendertjes die aan vogels kunnen worden bevestigd zélf een signaaltje uit. Dat signaal wordt opgevangen door enkele vaste ontvangststations, waaruit de positie van het dier-met-zender tot op een paar meter nauwkeurig, van seconde tot seconde kan worden berekend. Rond het onbewoonde Waddeneilandje Griend, heeft NIOZ-onderzoeker Allert Bijleveld van deze techniek gebruik gemaakt voor het project WATLAS (Wadden Sea Advanced Tracking and Localization of Animals in real-life Systems). “Dankzij WATLAS kunnen we een trekvogel als de kanoet heel precies met eb en vloed op ons computerscherm heen en weer zien trekken, op zoek naar voedsel”, ziet Bijleveld. “En omdat we ook veel meer vogels tegelijk met de relatief goedkope zendertjes kunnen uitrusten, zien we met deze techniek nu ook de interacties tussen verschillende dieren vanuit onze bureaustoel gebeuren.” 

Bedreigingen in beeld 
Door de nauwkeurige plaatsbepalingen van de vogels en andere dieren komt niet alleen het gedrag in beeld, ook bedreigingen worden zichtbaar, schrijven de onderzoekers. “In het geval van de kanoet kunnen we bijvoorbeeld precies zien hoe lang vogels op een bepaalde droogvallende plaat naar voedsel zoeken. Wanneer de zeepspiegel stijgt of wanneer de bodem zou dalen, bijvoorbeeld door zoutwinning onder de Waddenzee,  kunnen we tot op de seconde nauwkeurig meten hoeveel etenstijd de vogels daardoor gaan missen. De stand van de techniek en de bijbehorende analyse van de enorme hoeveelheid informatie, of Big Data, is daarmee een heel waardevolle aanvulling op het gebruikelijke gereedschap van gedragsbiologen geworden”, aldus Bijleveld.