تتبع الحياة البرية عبر الراديو

تُعدّ تقنية التتبع اللاسلكي للحياة البرية أداةً تُستخدم لتتبع حركة الحيوانات وسلوكها . وتعتمد هذه التقنية على إرسال إشارات لاسلكية لتحديد موقع جهاز إرسال مُثبّت على الحيوان المراد تتبعه. وغالبًا ما تُستخدم للحصول على بيانات الموقع المتعلقة بالموئل المُفضّل للحيوان ، ونطاقه المكاني ، وفهم ديناميكيات التجمعات السكانية . ^{[ 1 ]} تشمل أنواع تقنيات التتبع اللاسلكي المختلفة أجهزة الإرسال عالية التردد جدًا (VHF)، ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، والتتبع عبر الأقمار الصناعية . ^{[ 2 ]} وقد ساهمت التطورات التكنولوجية الحديثة في تحسين تقنيات التتبع اللاسلكي من خلال زيادة فعالية جمع البيانات. ومع ذلك، ينبغي مراجعة الدراسات التي تتناول التتبع اللاسلكي لتحديد ما إذا كانت التقنيات الأحدث، مثل الأطواق التي تُرسل الموقع إلى المُشغّل عبر الأقمار الصناعية، ضرورية بالفعل لتحقيق أهداف الدراسة. ^{[ 3 ]}

يقوم المشغل بتثبيت جهاز إرسال على الحيوان، يُصدر إشارات كهرومغناطيسية لاسلكية فريدة، مما يسمح بتحديد موقعه. تتوفر أجهزة الإرسال بأشكال متنوعة، وتتكون من هوائي ومصدر طاقة والإلكترونيات اللازمة لإنتاج الإشارة. يتم اختيار أجهزة الإرسال بناءً على سلوك وحجم ودورة حياة النوع المحدد قيد الدراسة. وللحد من تأثير جهاز الإرسال على سلوك الحيوان وجودة حياته، لا يتجاوز وزنه عادةً 5% من وزن جسمه. ^{[ 3 ]} مع ذلك، كلما صغر حجم جهاز الإرسال، ضعفت قدرته وقصر عمره. غالبًا ما تُصمم أجهزة الإرسال بحيث تسقط من الحيوان عند انتهاء الدراسة نظرًا لصعوبة إعادة الإمساك بالحيوانات الموسومة. ^{[ 1 ]} تتطلب الحيوانات الكبيرة أجهزة إرسال على شكل أطواق، مما يتيح للحيوان مساحة للنمو دون أن تسقط. تُثبت أجهزة الإرسال التي تُوضع على الأذن عادةً على آذان الحيوانات الكبيرة التي يتغير حجم رقابها. أما أجهزة الإرسال اللاصقة خفيفة الوزن، فتُلصق على ظهور الحيوانات الصغيرة، مثل الخفافيش. أجهزة التتبع المعلقة هي أجهزة إرسال تُوضع حول رقبة طيور الصيد البرية. أما أجهزة الإرسال تحت الجلد فتُستخدم للحيوانات المائية، مما يسمح لها بالتحرك بحرية تحت الماء. وفي بعض أنواع الأسماك التي توقفت عن التغذية، تُزرع أجهزة الإرسال داخل تجويف جسمها لتقليل إجهادها أثناء عملية الوسم. ^{[ 4 ]} هوائيات السوط هي تصميم لجهاز إرسال متعدد الاتجاهات يُنتج إشارة أقوى على مسافة أطول. أما تصميم هوائي الحلقة المُستخدم للطيور الصغيرة، فيتضمن لف جهاز الإرسال حول جسمها. ^{[ 3 ]}

يستخدم المشغل هوائيًا متصلًا بجهاز استقبال مُبرمج على تردد جهاز الإرسال، لالتقاط الإشارات الكهرومغناطيسية الصادرة من جهاز الإرسال المُثبت على الحيوان المستهدف. ^{[ 1 ]} قد تكون هوائيات الاستقبال محمولة باليد أو مثبتة على جسم ما، وهي متوفرة بأشكال ووظائف متنوعة. تُضبط هذه الهوائيات أيضًا على التردد المناسب لجهاز الإرسال. يُصدر جهاز الاستقبال نغمة تزداد شدتها أو يحتوي على مؤشر مرئي لقوة الإشارة ينبض مع اقتراب المشغل من جهاز الإرسال. ^{[ 3 ]} لا تحتوي الهوائيات متعددة الاتجاهات على عناصر إضافية، وتُستخدم لتحديد وجود الإشارة أو عدم وجودها، وليس موقعها الدقيق. العناصر عبارة عن أجزاء إضافية من الهوائي لزيادة مدى قدرة جهاز الاستقبال على الكشف. تتكون هوائيات أدكوك من عنصرين وتُستخدم لتحديد اتجاه الإشارة. هوائيات الحلقة صغيرة الحجم ومفيدة لتحديد مواقع أجهزة الإرسال منخفضة التردد. يحتوي هوائي ياغي على 3 أو 4 عناصر، وهو هوائي قوي وموجه يُستخدم عادةً لتحديد موقع جهاز الإرسال. يمكن أيضًا تثبيت الهوائيات على الأبراج. وهذا يسمح بوضع الهوائي على ارتفاع أعلى، مما يجنبه التداخل من المباني والأشجار. كما تتيح الهوائيات المثبتة على القوارب والطائرات والمركبات للمشغل تغطية مساحة أكبر أثناء التتبع. ^{[ 3 ]}

تتيح طرق التتبع المباشر والتثليث للمشغل تحديد موقع الحيوان المُوسَم. يتضمن التتبع المباشر أو التتبع بترددات VHF استخدام هوائي اتجاهي لتتبع الإشارة الصادرة من جهاز الإرسال إلى الموقع الدقيق للحيوان المُوسَم. ^{[ 2 ]} يقوم المشغل بتدوير الهوائي حتى يعثر على أقوى إشارة. ثم يتبع الإشارة، ويتحقق من اتجاهها باستمرار حتى يصل إلى الحيوان المُوسَم. يُستخدم التثليث غالبًا عندما يكون الحيوان في ملكية خاصة أو يصعب الوصول إليها، لأنه يسمح للمشغل بتحديد موقعه عن بُعد. يحصل المشغل على ثلاثة اتجاهات أو أكثر من مواقع حول الإشارة، ويحسب تقاطع هذه الاتجاهات لتقدير موقع الحيوان المُرسَل إليه الإشارة. ^{[ 1 ]} أما تتبع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) فيتضمن جهاز استقبال يلتقط الإشارات من الأقمار الصناعية لتحديد موقع الحيوان المُرسَل إليه الإشارة بمرور الوقت. يُثبَّت جهاز إرسال GPS على الحيوان، ويسجل موقعه على الجهاز من خلال تقدير الوقت الذي تستغرقه الإشارات اللاسلكية من ثلاثة أقمار صناعية على الأقل للوصول إلى جهاز إرسال GPS. تُجمع البيانات عن طريق إعادة الإمساك بالحيوان لإزالة جهاز إرسال نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أو عن طريق تنزيل البيانات عن بُعد من الجهاز. غالبًا ما تكون هذه الوحدات أثقل وزنًا وأقصر عمرًا من تلك المستخدمة في تتبع VHF. يُعد تتبع نظام تحديد المواقع العالمي مفيدًا للحيوانات المهاجرة لأنه يُمكن تحديد مواقعها بدقة، بغض النظر عن بُعدها عن المُشغّل. ^{[ 2 ]} يُشبه التتبع عبر الأقمار الصناعية تتبع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ويسمح بتتبع حركة الحيوانات عالميًا. يُعد هذا النوع من التتبع مفيدًا للمناطق النائية أو التي يصعب الوصول إليها. تستخدم العديد من هذه الأنظمة أجهزة إرسال طرفية (PTT) تُرسل إشارات كهرومغناطيسية إلى معدات Argos الموجودة على الأقمار الصناعية. تُقدّر أجهزة استقبال Argos المسافة إلى جهاز الإرسال لتحديد موقعه. تستقبل هذه البيانات بواسطة نظام ترحيل جمع بيانات Argos. تتطلب أجهزة إرسال PTT بطاريات أكبر، مما يجعلها أثقل وزنًا من أجهزة إرسال VHF. يُعد التتبع عبر الأقمار الصناعية أكثر دقة في تحديد مواقع الحيوانات الأكبر حجمًا والأكثر عرضة للسماء، مثل الطيور أو الحيوانات التي تعيش في البراري أو الصحاري المفتوحة أو السافانا. ^{[ 2 ]}

لقد ساهمت تقنية التتبع اللاسلكي في الحياة البرية في تعزيز فرص البحث المتاحة لدراسة تجمعات الحيوانات. ويمكن تطبيقها في العديد من مجالات الإدارة والبحث لتحديد استخدام الحيوانات الموسومة للموائل، مثل تفضيلاتها لموائل المبيت والبحث عن الطعام. ^{[ 5 ]} وقد استُخدمت هذه التقنية لدراسة النطاق المكاني وحركة التجمعات الحيوانية. ويمكن تتبع مسارات الهجرة المحددة وسلوك الانتشار من خلال التتبع اللاسلكي. وغالبًا ما تتم مراقبة معدلات البقاء على قيد الحياة باستخدام هذه التقنية من خلال دراسة العمر ومعدلات الوفيات . ^{[ 1 ]} وقد ساهمت التقنيات التي طورتها شركات مثل "وايلدلايف درونز" في توسيع هذه الإمكانيات، مما مكّن من جمع البيانات باستخدام أنظمة تعتمد على الطائرات بدون طيار.

من المهم الإبلاغ عن أي آثار سلبية لربط أجهزة الإرسال اللاسلكي بالحيوانات لتحسين الأساليب وتقليل الضرر الذي يلحق بالأفراد في الدراسات المستقبلية. ^{[ 6 ]}