Mélanie Thomas
Nous, les humains, pouvons être une connaissance effrayante pour les baleines dans la nature. Cela inclut les biologistes marins qui les marquent avec des appareils de mesure pour mieux les comprendre. Ces expériences peuvent amener les baleines à se comporter de manière erratique pendant un specific temps. Un tel comportement peut affecter la qualité de la recherche et met en évidence un dilemme d’éthique animale. Maintenant, les chercheurs de l’Université de Copenhague ont compris remark résoudre les problèmes avec les mathématiques.
Peut-être avez-vous essayé d’emmener un chien hurlant ou un chat grincheux chez le vétérinaire. Indépendamment de vos intentions les as well as nobles, l’expérience de votre animal de compagnie peut avoir été tout aussi désagréable. Les animaux réagissent à l’inconnu à leur manière. Le cas n’est pas différent pour les cétacés comme les narvals et les baleines boréales lorsqu’ils rencontrent des bruits générés par l’homme tels que le bruit des navires ou les explosions minières dans l’Atlantique Nord – ou lorsqu’ils sont capturés par des biologistes marins bien intentionnés qui veulent juste apprendre à les connaître. mieux.
Lorsque les biologistes “marquent” les baleines avec des appareils de mesure, les animaux réagissent en se comportant de manière inhabituelle – anormalement. Par exemple, pendant un particular temps après avoir été marqués, ils peuvent effectuer de nombreux plongeons peu profonds atypiques et des secousses rapides. Un tel comportement est trompeur lorsqu’il s’agit d’étudier le comportement normal et naturel de l’animal.
Le problème est d’obtenir de l’aide d’un coin inhabituel.
“Les biologistes cherchent à comprendre les animaux comme des êtres naturels, mais leurs réactions se transforment en un comportement non naturel qui crée du bruit dans l’ensemble de données. Pour cette raison, de nombreuses données recueillies juste après le marquage des baleines finissent par être rejetées. Dans cette étude, nous avons proposé une approche mathématique utilisant des méthodes statistiques qui peuvent déterminer exactement la quantité de données à conserver », explique le doctorant Lars Reiter du Département de mathématiques.
Précieux pour les humains et les animaux
Avec deux calculs statistiques, le chercheur a trouvé un moyen d’estimer quand les baleines comme les narvals et les baleines boréales retrouveront leur comportement naturel après avoir été marquées. C’est une méthode qui peut également être utilisée pour étudier remark les animaux réagissent à d’autres forms de perturbations.
“Cette recherche est extrêmement précieuse pour nous en tant que biologistes marins qui s’intéressent au comportement et au bien-être des baleines. Elle nous fournit une approche normalisée permettant de faire la distinction entre le comportement naturel et le comportement affecté chez les baleines. Jusqu’à présent, nous avons ont fait des estimations individuelles qui sont additionally ou moins exactes », explique le biologiste marin Outi Tervo de l’Institut des ressources naturelles du Groenland, qui a collaboré avec les mathématiciens sur l’étude.
La méthode statistique permet aux chercheurs d’éviter d’écarter trop ou trop peu de données. Si trop de données sont conservées, cela peut interférer avec les résultats de la recherche, et si trop de données sont perdues, cela coûte cher aux animaux et aux humains.
“Cela compte vraiment en termes de recherche, mais aussi financièrement. Et surtout, cela signifie quelque selected pour le bien-être des animaux. Si nous jetons inutilement des données, davantage de baleines devront éventuellement passer par l’expérience pour que nous puissions mener cette recherche, qui est destiné en fin de compte à profiter aux animaux », déclare Outi Tervo.
L’idée est venue d’une élection parlementaire
Le comportement des baleines ne passe pas d’anormal à usual d’un coup de queue. Leur comportement se normalise progressivement, généralement sur une journée – et dans quelques cas sur une additionally longue période de temps. Au cours de cette changeover, le comportement d’une baleine se manifeste de part et d’autre d’une zone désignée comme comportement usual des baleines. Alors, comment les scientifiques savent-ils où faire la coupe ?
“L’idée m’est location alors que j’étais debout dans l’isoloir lors des élections législatives. Empruntant à la logique du système électoral, on peut considérer que les baleines – ou ces details de données qui montrent le comportement de la baleine – votent pour qu’ils soient dans ou hors de leur plage normale », explique Lars Reiter.
En enregistrant 1 “vote” positif lorsque le comportement est dans la fourchette normale, et 1 “vote” négatif lorsqu’il est à l’extérieur, les scientifiques peuvent additionner tous les votes et trouver le minute où le nombre de votes passe de majoritairement négatif à positif.
Les chercheurs utilisent deux approches pour déterminer le comportement typical des baleines. En partie, ils examinent le schéma de plongée de la baleine, ainsi que son accélération et sa motricité wonderful.
Comment calculer statistiquement le comportement des animaux
Parfois, il chasse dans les profondeurs, tandis qu’à d’autres moments, il navigue tranquillement à la floor. L’activité dans laquelle une baleine est engagée est cruciale pour comprendre son niveau d’énergie ordinary. La méthode de Lars Reiter en tient compte comme quelque selected de nouveau :
“Là où les recherches précédentes se concentraient sur le comportement moyen, nous situons plutôt une baleine dans une activité basée sur ses mouvements – où elle est évaluée sur la foundation d’une valeur normale d’accélération qui correspond à l’activité spécifique en cours. Nous le faisons en en utilisant ce qu’on appelle des quantiles, au lieu de moyennes, auto ils nous permettent de nous concentrer sur des comportements extrêmes. Par exemple, la chasse et le repos sont des extrêmes opposés en termes de niveaux d’énergie », explique Lars Reiter.
Lorsque l’accent est mis sur le profil de plongée de la baleine, en revanche, vous regardez le modèle formé par les activités globales de la baleine. En combinant profondeur et temps, on peut évaluer si la répartition des différents forms de plongée est naturelle.
Mieux connaître les difficultés des animaux et mieux les éviter
Selon le biologiste marin, l’approche basée sur les données représentée par la méthode statistique signifie également que les chercheurs peuvent désormais développer des méthodes de marquage meilleures et as well as douces.
“Sur la base de cette étude, nous savons déjà que le temps que nous passons à mettre l’équipement est un facteur significant pour déterminer à quel issue les animaux sont affectés par la suite. Par conséquent, nous pouvons fixer des délais – où nous nous arrêtons et fixons le sans baleines si cela prend additionally de X minutes autorisées », déclare Outi Tervo.
Le passage des estimations individuelles à une norme mathématique pourrait également signifier de meilleures évaluations de la part de la surveillance vétérinaire que les projets de recherche utilisant des étiquettes doivent subir.
“La méthode fera en sorte que l’approbation éthique d’une inspection vétérinaire soit in addition basée sur des données et additionally précise. Il ne fait donc aucun doute que cette recherche est un pas en avant pour le bien-être animal”, déclare le biologiste marin.
* Facts supplémentaire : Un instrument crucial pour un avenir avec moins de glace et moreover de monde
L’habitat arctique naturel des narvals et des baleines boréales adjust en raison du changement climatique. Le rétrécissement annuel de la glace et l’augmentation de l’activité humaine se produisent dans des zones que les baleines avaient autrefois pour elles seules. La méthode des chercheurs peut devenir un instrument vital et contribuer à une meilleure compréhension des conséquences.
“Cela nous permet d’étudier comment les baleines sont impactées par diverses activités humaines. Elles peuvent être des sources de bruit externes que nous pouvons situer dans le temps et dans l’espace, comme une explosion ou le passage d’un navire. Ou des sons et des activités que nous émettons nous-mêmes. L’algorithme de Lars nous permet d’avoir une image claire de la façon dont tout cela affecte les animaux », explique Outi Tervo.
Une activité accrue conduira à additionally de bruit océanique, ce qui préoccupe les biologistes marins en ce qui concerne la façon dont il affectera les grands animaux marins comme le narval, qui sont incroyablement sensibles au son. La co-auteure et superviseure, la professeure Susanne Ditlevsen, estime que les études et la nouvelle méthode deviendront as well as importantes dans les années à venir.
“Le changement climatique entraîne une augmentation de l’activité anthropique dans les habitats des baleines arctiques. La fonte des glaces signifie que des zones autrefois infranchissables peuvent désormais être atteintes par les humains. Nous aimerions évaluer si cela effraie et dérange les animaux, mais nous ne savons pas comment. Les nouvelles méthodes peuvent être utilisées pour évaluer à quelle distance de l’habitat des animaux diverses activités doivent avoir lieu », explique Susanne Ditlevsen.
Faits : Méthode statistique avec deux calculs mathématiques et une intersection.
La méthode statistique peut généralement être comprise comme des calculs avec deux varieties de données de marquage – l’accélération et la profondeur, et une manière de les additionner qui trouve l’intersection optimale.
Mais pas en relation avec le repos.
2. Le profil de plongée de la baleine est mesuré en profondeur et en temps passé en plongée. Les impacts temporels sur une période de 40 heures montrent un schéma de différents kinds de plongées – par exemple, les plongées en U, où la baleine reste en profondeur pendant un specific temps, ou les plongées en V, où la baleine refait area rapidement. Le schéma est comparé aux valeurs normales mesurées après les 40 heures.
3. Le point limite pour le minute où la baleine a retrouvé un comportement ordinary est déterminé en comptant les mesures individuelles comme “voter pour ou contre” un comportement regular. Ainsi, les chercheurs trouvent l’endroit optimal pour diviser les données de recherche en comportements naturels et influencés.
À propos de l’étude
L’étude fait partie d’une collaboration de recherche furthermore big entre l’Institut des ressources naturelles du Groenland et le Département de mathématiques de l’Université de Copenhague, qui se concentre sur les grands mammifères marins de l’Arctique.
Les chercheurs comprennent Lars Reiter Nielsen et Susanne Ditlevsen de l’Université de Copenhague, Outi M. Tervo et Mads Peter Heide-Jørgensen de l’Institut des ressources naturelles du Groenland et Susanna B. Blackwell de Greeneridge Sciences, Inc. Santa Barbara, États-Unis.
