Sýček obecný. Foto archiv Ochran sýčka v ČR
Sýček je v České republice extrémně ohroženým druhem s celkovou velikostí populace do 100 hnízdních párů. V současné době probíhá pod Českou společností ornitologickou a Ústavem biologie obratlovců AVČR program na jeho záchranu a monitoring populace je důležitou součástí záchranného programu. Kromě zjišťování početnosti a rozšíření je dobré mít i informace na individuální úrovni, které je ale poměrně obtížné získat. Odečty barevných kroužků nejsou (zejména u sov) efektivní a zpětné odchyty bývají problematické a časově náročné. Využití neinvazivního akustického monitoringu jedinců by mohlo získání individuálních dat značně zjednodušit pro ornitology i samotné sýčky. V naší studii jsme chtěli prozkoumat možnosti akustického monitoringu pro sýčka obecného, na jehož příkladu jsme rovněž chtěli studovat, nakolik nastavení studie (metoda analýzy hlasů, počet jedinců ve studii, počet a kvalita hlasů od jedince) ovlivňuje výsledky studie a jestli je možné z pilotní studie na malém množství jedinců spolehlivě odhadnout výkonnost zvolených metod pro větší populaci.
Testovali jsme výkonnost tří různých metod analýzy hlasů (Obr 1). V prvním případě jsme změřily obecné vlastnosti celkového frekvenčního spektra celého hlasu (spektrum, „spectral features“). V druhém případě jsme detailně popsali, jak se mění frekvence v průběhu hlasu (modulace, „frequency modulation“). V posledním případě jsme provedli kroskorelaci všech hlasů, kdy se spektrogramy dvou hlasů jakoby překládají přes sebe a hledá se jejich největší shoda (kroskorelace, „cross-correlation). Výsledky pro kroskorelaci a modulaci byly na úrovni diskriminace hlasů téměř totožné a obě metody se na první pohled zdají být ekvivalentní (Obr 3a). Tento závěr se však dramaticky mění na úrovni diskriminace jedinců. Pokud bychom se rozhodli použít kroskorelaci a chtěli bychom mít jistotu, že správně určíme 90% jedinců v naší sledované populaci, kroskorelace umožňuje diskriminaci okolo 25 samců. Modulace si však drží standard okolo 95% správně určených jedinců i pro 54 jedinců (Obr 3b). Modulaci tedy můžeme použít pro monitoring sýčka v minimálně dvojnásobně početné populaci! Na tomto místě je třeba podotknout, že podle jedné z mála studií provedených na téma identifikace podle barevných kroužků odpovídá 95% úspěšnost zhruba úspěšnosti zkušeného pozorovatele při identifikaci jedinců podle barevných kroužků.
Z kroužkování mladých sýčků. Vzácná to fotografie z ČR! Foto archiv Ochrana sýčka v ČR.
Dále jsme zjišťovali, jak je úspěšnost diskriminace ovlivněna počtem hlasů na jedince v rozsahu 2 – 20 hlasů na jedince. V ideálním případě toužíme po tom, abychom jedince dokázali s jistotou poznat i podle jediného hlasu. Jednotlivé hlasy ale nikdy nejsou úplně stejné a vnáší do diskriminace nejistoty. Zjistili jsme, že počet hlasů má v případě sýčka velký vliv na diskriminaci na úrovni jedinců, kde každý další hlas navíc hraje v rozsahu 2-20 nezanedbatelnou roli (Obr 5b).
Kvadrátová mapa hnízdního rozšíření sýčka obecného v rámci celorepublikového monitoringu v období 2015-2016. Červené tečky znamenají záznam volajícího samce (hnízdní kategorie A2). Foto archiv Ochrana sýčka v ČR.
Pokusili jsme se také zhodnotit, jestli je možné odhadnout počet potenciálně akusticky monitorovatelných jedinců. Takto bychom postupovali v případě pilotní studie na novém druhu, kdy nás zajímá, jestli daný druh a metodika (počet hlasů, kvalita nahrávek, zvolené metody a parametry akustické analýzy) jsou pro akustickou diskriminaci jedinců vhodné a jak velkou populaci nám umožní monitorovat. Počet potenciálně rozlišitelných jedinců je možné odvodit pomocí Beecherova (nikoliv Becherova!) indexu individuální variability HS. Ačkoliv odhadovaný a skutečný počet správně určených samců spolu korelovali, některé odhady byly hodně odlišné od skutečného počtu (Obr 4d). Proto se domníváme, že na metodách, které nám umožní rychlé zhodnocení potenciálu akustického monitoringu pro konkrétní druh je potřeba ještě v budoucnu pracovat.
Z hlediska praktického monitoringu sýčka naše výsledky ukazují, že analýza modulace houkání umožňuje spolehlivý akustický monitoring pro populaci větší než 54 jedinců, což v tuto chvíli považujeme pro základní monitoring za dostatečné. Diskriminaci je dále pravděpodobně možné zlepšit kombinací dalších metod analýzy (kombinace spektrum + modulace) a vyšším počtem nahraných hlasů na jedince. Nyní se chystáme možnosti akustického monitoringu sýčka dále ověřit na nahrávkách a zpětných nahrávkách z konkrétních lokalit v ČR z let 2012 – 2017.
Pavel Linhart a Martin Šálek
Shrnutí vědeckého článku: Linhart, P., & Šálek, M. (2017). The assessment of biases in the acoustic discrimination of individuals. PLOS ONE, 12(5), e0177206. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0177206
Projekt na záchranu sýčka ZDE
