Gieren zijn een cruciaal onderdeel van het ecosysteem op plaatsen in Afrika en India, omdat hun gewoonten om karkassen te eten de incidentie van ziekten laag houden. Maar de aaseters worstelen.
Van de 23 giersoorten zijn er 16 bedreigd of bijna uitgestorven. De Indiase gier heeft de afgelopen 10 jaar 97 procent van zijn bevolking zien sterven .
In een poging gieren te beschermen, namen wetenschappers van het International Centre of Birds of Prey (ICBP) in het Verenigd Koninkrijk contact op met elektronicabedrijf Microduino. De natuurbeschermers wilden dat de ingenieurs van Microduino een kunstmatig ei bouwen vol sensoren om de interne temperatuur, oppervlaktetemperatuur, rotaties van het ei en andere bewegingen te meten, evenals de omstandigheden in het nest, inclusief luchtdruk, vochtigheid, koolstofdioxidegehalte en lichtsterkte. Dit is de meest recente stap in het 15 jaar durende gierenbehoudproject van de ICBP, waarin ze gieren proberen te beschermen en fokken.
Er zijn verschillende redenen waarom gieren het moeilijk hebben, van verlies van leefgebied tot vergiftiging door antibiotica die voor vee worden gebruikt. Maar de populatie is gedeeltelijk zo gevoelig, omdat de vogels niet vaak eieren leggen. Vrouwelijke gieren leggen elk jaar of twee een ei, wat betekent dat hun aantal langzaam groeit. De ICBP begon in 2010 met het broeden van gieren in India, en hoewel het goed gaat, werkt het langzaam. Tot nu toe hebben ze 206 vogels in gevangenschap gepaneerd. Door telemetrische eieren te gebruiken om het broedgedrag van de vogel te evalueren, kunnen wetenschappers de geproduceerde eieren beter beschermen.
ICBP stuurde het Microduino-team een foto van een vroeg model voor een ei dat was aangesloten op een microcontrolebord. Het controlebord stak uit het ei, maar het kon temperatuur en vochtigheid controleren en vervolgens draadloos gegevens naar de cloud verzenden. Bin Feng, CEO van Microduino, dacht dat hij het beter kon doen.
Feng en zijn team gingen aan de slag met het maken van een ei dat een geavanceerd bewakingsapparaat kon bevatten en er nog steeds uit zou kunnen zien en voelen als een standaard gierei. Een van de grootste uitdagingen, zegt hij, was de levensduur van de batterij.
“De levensduur van de batterij moet 70 dagen zijn. Het incubatieproces duurt 40 tot 60 dagen en we moeten het elektronische ei in het nest leggen als de moedergier weg is, zodat we ze niet storen. We moeten een week voor en na hebben voor het verzamelen van gegevens, ”zegt Feng. "Het stroomverbruik van het hele systeem is echt een uitdaging."
Een van de uitdagingen bij het bouwen van het ei was het erin passen van de elektronica. (Bin Feng) Elektronische eieren zijn eerder gebruikt om het gedrag van vogels te volgen. De National Zoo in Washington DC gebruikte vergelijkbare eieren om de incubatiepatronen van koritoppen en flamingo's vanaf 2004 te bestuderen. De St. Louis Zoo heeft ze gebruikt om het gedrag van eenden beter te begrijpen.
Sara Hallager, de bioloog die het programma in de National Zoo leidde, verzamelde uitgebreide gegevens van de eieren. In een gedurfde ruil zou ze eieren plukken uit flamingo- of kori-trapnesten en ze vervangen door de elektronische. De echte eieren zouden dan in een broedmachine worden geplaatst. De hoop was dat biologen, die van de kunstmatige eieren leerden, het natuurlijke broedproces van de vogels in een veilige omgeving konden nabootsen. De onderzoekers ontdekten bijvoorbeeld dat de koritoppen de eieren in- en uitstapten en ze tijdens de nacht vaak omdraaiden. Het werk was baanbrekend, maar over het algemeen de biologen konden niet veel doen met de verzamelde informatie, omdat software nog niet bestond om het enorme werk van grondig analyseren te doen. Het eierapparaat was zo nieuw dat er geen aanvullende gegevensanalyse was ontwikkeld, waardoor het moeilijk was om het onderzoek in de praktijk om te zetten. De dierentuin beëindigde uiteindelijk het programma.
“Ik heb het gevoel dat de gegevens die eruit kwamen echt waren. Het is een cool verhaal, "zegt Hallager." Ik wou dat de software er was. "
Met het Microduino-ei worden de gegevens geüpload naar de cloud. Feng zegt dat dit cloudverzamelsysteem het gemakkelijker maakt om de gegevens in realtime te volgen en te sorteren. Het team werkt nu aan de laatste laboratoriumtests en de ICBP zal waarschijnlijk de eieren in locaties in Afrika de komende maanden in het veld testen.
"We zijn echt trots dat we Internet of Things-systemen gebruiken en tegelijkertijd Moeder Natuur een helpende hand bieden in het proces, " zegt Feng. "Als het succesvol is, kunnen we de technologie overbrengen naar andere soorten."
