Một dự án mang tên ICARUS đang cách mạng hóa việc theo dõi động vật bằng cách sử dụng các cảm biến và thiết bị nhỏ trên trạm vũ trụ.
Trạm vũ trụ quốc tế chuyển động ở quỹ đạo cách trái đất hơn 380 km. Năm 2018, các phi hành gia Nga đã lắp đặt một ăng ten lớn và các thiết bị khác trên trạm, hiện trạm đang được thử nghiệm và sẽ hoạt động trọn vẹn vào mùa hè năm nay. Hệ thống sẽ chuyển tiếp dữ liệu ở phạm vi rộng hơn nhiều so với các công nghệ theo dõi trước đây, ghi lại không chỉ vị trí mà còn cả sinh lý và môi trường của động vật. Điều này sẽ hỗ trợ các nhà khoa học, nhà bảo tồn và những người làm công việc đòi hỏi giám sát chặt chẽ động vật hoang dã đang di chuyển, đồng thời cung cấp thông tin chi tiết hơn nhiều về sức khỏe các hệ sinh thái trên thế giới.
Cách tiếp cận mới, được gọi là ICARUS (Hợp tác quốc tế về sử dụng không gian nghiên cứu động vật), cũng có thể theo dõi động vật trên các khu vực rộng lớn hơn nhiều so với các công nghệ khác. Bên cạnh đó, ICARUS cũng thu nhỏ kích thước và hạ giá thành khởi động các máy phát đeo cho động vật.
Những thay đổi này sẽ cho phép các nhà nghiên cứu theo dõi cả đàn chim di cư trên một khoảng cách xa thay vì chỉ theo dõi một hoặc hai con chim cùng lúc, cũng như theo dõi các sinh vật nhỏ hơn, bao gồm cả côn trùng. Và trong khi biến đổi khí hậu và nạn hủy hoại sinh cảnh đang làm vẩn đục hành tinh, ICARUS giúp giới sinh vật học và quản lý động vật hoang dã nhanh chóng phản ứng với những thay đổi ở nơi động vật ở và khi chúng di cư.
ICARUS kết hợp công nghệ sẵn có, bao gồm các công trình năng lượng mặt trời và GPS, với công nghệ truyền thông mới được phát triển cho nhiệm vụ này, và được thiết kế chuyên biệt để theo dõi các động vật nhỏ.
Dưới mặt đất, các nhà nghiên cứu sẽ gắn máy ghi nhật ký sinh học chạy bằng năng lượng mặt trời với kích thước chỉ bằng hai móng tay – nhỏ hơn nhiều máy sản xuất theo công nghệ khác. Máy nặng chưa đầy 3 gram nhưng các kỹ thuật viên cho biết họ sẽ sớm trình làng máy chỉ nặng 1 gram.
Sau khi được gắn cho động vật, các cảm biến sẽ theo chân nhiều loài động vật và côn trùng như châu chấu, chim biết hót và rùa con. Hầu hết các công nghệ theo dõi động vật hoang dã hiện tại không thể gắn được cho sinh vật dưới 100 gram. Mặc dù các cảm biến mới nhỏ hơn và nhẹ hơn, thiết kế tiên tiến cho phép chúng thu thập nhiều dữ liệu hơn bằng cách theo dõi sinh lý học của động vật, bao gồm nhiệt độ da và vị trí cơ thể cùng các điều kiện bên ngoài như số liệu thời tiết.
Công nghệ này cũng có thể được sử dụng để thực hiện nhiều mục tiêu khác chứ không gói gọn trong các nghiên cứu về động vật hoang dã.
TS. Wikelski đã nghiên cứu khả năng của bò, dê và cừu ở Ý về cảm nhận động đất và núi lửa phun trào nhiều giờ trước khi xảy ra. Các cảm biến có thể chọn được những thay đổi hành vi, vì vậy, hành vi bầy đàn có thể đưa ra cảnh báo sớm.
“Chúng tôi nghĩ rằng động vật ngửi được mùi gì đó không ổn trong không khí. Vì vậy, chúng di chuyển vào khu vực rừng cây để trú ẩn”.
Vẫn chưa rõ nguyên nhân động vật phản ứng như vậy.
ICARUS cũng theo dõi những cá thể voi có nguy cơ bị săn trộm ở châu Phi hoặc theo dõi các loài dơi, tê tê và những động vật khác có thể gây ra dịch bệnh từ virus.
ICARUS sẽ cung cấp dữ liệu về một cá thể chim riêng lẻ hoặc dữ liệu của cả đàn. Trong một nghiên cứu do Viện Max Planck thực hiện, nhóm của TS. Wikelski gắn thẻ cho 1.200 cá thể hoét đen với hy vọng hiểu rõ hơn về thời gian và lộ trình di chuyển, về nơi chúng bay tới và nguyên nhân số lượng loài này đang giảm.
Ở quần đảo Galápagos, các cảm biến sẽ được sử dụng để theo dõi quá trình rùa con di cư. Đây là một dự án thuộc Chương trình Sinh thái học Chuyển động rùa Galápagos.
“Không ai biết những con non này sống sót như thế nào. Biết chúng đi đâu sẽ cho phép chúng tôi bảo vệ chúng tốt hơn”, theo TS. Wikelski.
Do có khả năng gắn thẻ cho nhiều động vật hơn những công nghệ khác, TS. Wikelski ví ICARUS như một ứng dụng giao thông trên điện thoại thông minh có thể cùng một lúc theo dõi nhiều xe ô tô trên đường cao tốc. Một điện thoại có thể cung cấp nhiều thông tin về một chiếc xe nhưng nhiều điện thoại gửi thông tin đến một ứng dụng có thể cung cấp thông tin về các mẫu hình giao thông.
TS. Wikelski tiết lộ một trong những mục tiêu của dự án là giúp các nhà quản lý bảo tồn ứng phó với một thế giới đang thay đổi. Các khu bảo tồn như công viên động vật hoang dã và khu bảo tồn rừng được xác định bởi ranh giới cố định nhưng nhiều loài phải di chuyển vì khí hậu và những biến đổi khác, và để bảo vệ được chúng thì đòi hỏi sự hiểu biết về nơi chúng sẽ đến cũng như việc có cần thành lập các khu hay hành lang bảo tồn mới không.
Hệ thống sẽ mở rộng cho giới nghiên cứu trên toàn thế giới sử dụng trong các nghiên cứu. Trừ một số ngoại lệ, dữ liệu sẽ cho phép mọi người đều có thể truy cập. TS Wikelski cho biết thông tin từ ICARUS có thể được kết hợp với các dạng thức thông tin khác, chẳng hạn như cơ sở dữ liệu eBird, để dữ liệu phong phú hơn.
Một tham vọng khác của ICARUS là cho phép bất cứ ai có điện thoại thông minh theo dõi động vật di cư được gắn thẻ. Một ứng dụng mang tên Animal Tracker là cách để truy cập vào các hệ thống theo dõi động vật hoang dã trên thực địa.
TS Wikelski hy vọng việc kết nối con người với một động vật đơn lẻ nhưng hấp dẫn để theo dõi các hoạt động di chuyển có thể vun đắp sự hỗ trợ cho bảo tồn. “Nếu mọi người biết tin sư tử Cecil chết thì tin này rất thật với họ. Tuy nhiên, nếu bạn nói rằng 3.000 cá thể sư tử đã chết thì không ai quan tâm”, Wikelski dẫn trường hợp một cá thể sư tử ở Zimbabwe đã bị một thợ săn người Mỹ giết năm 2015.
Mark Hebblewhite, nhà sinh vật học hoang dã thuộc Đại học Montana đã sử dụng công nghệ theo dõi động vật hoang dã trong nhiều thập kỷ cho biết ICARUS có khả năng lấp đầy nhiều lỗ hổng trong kiến thức của chúng ta về thế giới tự nhiên: “Chúng ta sẽ nhận được từ ICARUS rất nhiều thứ không thể thể nhận được bất kỳ cách nào khác. Thật tuyệt vời:.
Nhưng công nghệ cũng có nhược điểm. Ví dụ sau nhiều năm di chuyển theo cùng một tuyến đường, chim có thể thay đổi quá trình di cư một cách đột ngột và không dự đoán được. TS. Hebblewhite lo lắng rằng có một nguy cơ là những quyết định bảo tồn có thể được đưa ra bởi những người “không biết gì về chim ngoại trừ các dấu chấm trên bản đồ”.
Một số người cho rằng thiên nhiên nên duy trì một mức độ bí ẩn khỏi con mắt nhìn thấy hết từ trên bầu trời nhưng dĩ nhiên là TS. Wikelskikhông tán đồng.
Nhật Anh (Theo New York Times)
