Nouvelle méthode pour suivre le mouvement des animaux
Une nouvelle approche améliore la précision des estimations de l'aire de répartition des animaux.
Jack Hollins, Christen Fleming, Justin M. Calabrese, Les Harris, Jean Sebastien Moore, Brendan Malley, Michael Noonan, William F. Fagan, Jesse M. Alston, Nigel Hussey
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Table des matières
Quand on étudie les animaux, une des grandes questions c'est où ils aiment traîner. Cette zone, qu'on appelle leur aire de répartition, est super importante pour comprendre comment ils choisissent leurs endroits préférés pour se nourrir, se faire des potes et éviter les dangers. Récemment, des scientifiques ont commencé à utiliser le suivi électronique pour observer les animaux et voir où ils vont.
Il y a plein de façons de déterminer la taille de l'aire de répartition d'un animal, mais chaque méthode a ses petites particularités et ses limites. Parmi les méthodes courantes, on trouve les estimateurs géométriques, qui utilisent des formes basées sur les endroits où on a vu les animaux, et les méthodes probabilistes, qui supposent un modèle aléatoire pour déterminer l'aire de répartition.
Une méthode probabiliste populaire s'appelle l'estimation de densité de noyau (KDE). Cette méthode place de petites "bulles" autour de chaque lieu où un animal a été vu. Quand on additionne ces bulles, elles forment une estimation de l'aire de répartition. La taille de ces bulles dépend d'une caractéristique connue sous le nom de bande passante. Une bande passante étroite crée une aire de répartition plus concentrée, tandis qu'une bande passante plus large peut étirer l'aire, ce qui peut donner des résultats moins précis.
Cependant, ça devient compliqué quand les animaux rencontrent des Barrières qu'ils ne peuvent pas franchir, comme des falaises ou des routes fréquentées. Dans ces cas-là, les estimations de l'aire de répartition peuvent déb débordées dans des zones que l'animal n'utilise pas vraiment, ce qui peut gonfler la taille de l'aire - un problème qu'on appelle biais de débordement. Imagine si l'aire de répartition d'un escargot incluait la route juste parce qu'il a rampé à côté une fois ; ce ne serait pas une estimation juste !
Pour corriger ces surestimations, plusieurs approches ont été conçues. Certaines méthodes essaient de prendre en compte des facteurs écologiques, comme la disponibilité de la nourriture, tandis que d'autres font des ajustements après la création de l'aire de répartition. Malheureusement, beaucoup de ces méthodes sont compliquées, consomment beaucoup de ressources ou ont leurs propres problèmes.
Une nouvelle façon d'estimer les aires de répartition
Voici une nouvelle approche appelée AKDE corrigée localement ! Cette méthode vise à résoudre le problème de débordement en ajustant les bulles autour des lieux d'animaux avant de créer l'aire de répartition finale. De cette façon, si un animal a été vu juste à côté d'une frontière, les estimations ne s'étendront pas dans des zones inutilisables.
Par exemple, imagine notre escargot curieux encore. S'il passe un moment à côté d'un gros rocher, au lieu d'inclure la zone au-delà du rocher dans son aire, la nouvelle méthode ajustera l'estimation pour qu'elle inclue seulement les zones accessibles. Ça rend les calculs d'aires de répartition plus précis et utiles.
En utilisant des simulations informatiques, les chercheurs ont testé à quel point cette nouvelle méthode fonctionne par rapport aux anciennes techniques de correction. Ils ont découvert que la méthode corrigée localement produisait des aires de répartition plus précises que les méthodes traditionnelles, surtout quand les animaux étaient près des barrières. C'était comme donner à notre escargot une carte plus claire de l'endroit où il peut ramper sans inclure accidentellement le jardin du voisin.
Tester les eaux
Pour vraiment voir comment cette nouvelle méthode fonctionne, les chercheurs ont utilisé des données de suivi d'animaux fictives avec des frontières connues et ont comparé les résultats. Ils ont réalisé des simulations qui suivaient les animaux pendant différentes durées, ajustant leurs mouvements par rapport aux barrières.
Dans ces essais, les chercheurs ont constaté que l'AKDE corrigée localement fournissait systématiquement de meilleures estimations d'aires de répartition par rapport aux méthodes traditionnelles. C'était un peu comme avoir un GPS qui te dit correctement où aller au lieu de te mener dans une quête sans fin à travers des Territoires inconnus.
Les chercheurs ont également appliqué cette méthode à des données réelles recueillies auprès de truites de lac dans deux lacs très différents. Ils ont vu que la méthode corrigée localement produisait encore une fois des estimations d'aires de répartition plus fiables que les anciennes méthodes. C'était comme découvrir que, même si les deux méthodes peuvent te conduire au lac, seule l'une te montrerait les meilleurs spots de pêche !
Qu'en est-il de ces barrières ?
Il est important de noter que tous les animaux ne se comportent pas de la même manière près des barrières. Certains pourraient "rebondir" et changer de direction, tandis que d'autres pourraient suivre de près la barrière. La nouvelle méthode peut gérer ces comportements variés mieux que les approches précédentes.
Par exemple, si notre escargot se chillait juste à côté d'un rocher, la nouvelle approche garantit qu'il n'inclut pas accidentellement un champ entier dans son aire de répartition juste parce qu'il a glissé une fois jusqu'au bord. Ça donne une image plus réaliste des endroits où l'escargot préfère vraiment traîner.
Résumé des corrections locales
En résumé, même s'il existe plein de façons d'estimer où les animaux se déplacent, l'AKDE corrigée localement offre des améliorations significatives. Ça enlève les approximations et aide à fournir une vue plus claire des mouvements des animaux. Cette méthode montre un grand potentiel pour les études futures, garantissant que les scientifiques peuvent mieux comprendre non seulement jusqu'où les animaux voyagent, mais plus important encore, où ils se sentent vraiment chez eux.
Avec cette approche améliorée, les chercheurs peuvent suivre plus précisément le comportement des animaux et prendre de meilleures décisions en matière de conservation et de gestion. Qui aurait cru qu'une carte précise de l'habitat d'un escargot pourrait révéler autant sur sa vie et l'environnement qui l'entoure ?
Avec ces méthodes, les experts en faune peuvent désormais élaborer de meilleures stratégies pour protéger les animaux et leurs habitats, assurant qu'on puisse tous partager la planète - humains, escargots et tout le reste.
Alors la prochaine fois que tu vois un animal, souviens-toi qu'il pourrait être aussi complexe que de marcher sur une clôture ou de ramper le long d'un rocher. Ils ont leurs propres maisons, goûts et dégoûts, et avec les bonnes technologies, on s'améliore pour les comprendre chaque jour un peu plus !
Titre: Home range spillover in habitats with impassable boundaries: Causes, biases, and corrections using autocorrelated kernel density estimation
Résumé: O_LIAn animals home range plays a fundamental role in determining its resource use and overlap with conspecifics, competitors and predators, and is therefore a common focus of movement ecology studies. Autocorrelated kernel density estimation addresses many of the shortcomings of traditional home range estimators when animal tracking data is autocorrelated, but other challenges in home range estimation remain. C_LIO_LIOne such issue is known as spillover bias, in which home range estimates do not respect impassable movement boundaries (e.g., shorelines, fences), and occurs in all forms of kernel density estimation. While several approaches to addressing spillover bias are used when estimating home ranges, these approaches introduce bias throughout the remaining home range area, depending on the amount of spillover removed, or are otherwise inaccessible to most ecologists. Here, we introduce local corrections to home range kernels to mitigate spillover bias in (autocorrelated) kernel density estimation in the continuous time movement model (ctmm) package, and demonstrate their performance using simulations with known home range extents and distributions, and a real world case study. C_LIO_LISimulation results showed that local corrections minimised bias in bounded home range area estimates, and resulted in more accurate distributions when compared to commonly used post-hoc corrections, particularly at small-intermediate sample sizes. C_LIO_LIComparison of the impacts of local vs post-hoc corrections to bounded home ranges estimated from lake trout (Salvelinus namaycush) demonstrated that local corrections constrained bias within the remaining home range area, resulting in proportionally smaller home range areas compared to when post-hoc corrections are used. C_LI
Auteurs: Jack Hollins, Christen Fleming, Justin M. Calabrese, Les Harris, Jean Sebastien Moore, Brendan Malley, Michael Noonan, William F. Fagan, Jesse M. Alston, Nigel Hussey
Dernière mise à jour: Nov 30, 2024
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.20.624379
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.20.624379.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
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