Naukowcy opracowali prognozę obecności rekinów. Innowacyjny system ostrzega plażowiczów

Gdy prof. Douglas McCauley był dzieckiem, spotkanie z rekinem podczas surfowania lub pływania u wybrzeży południowej Kalifornii należało do rzadkości. – Jeśli ktoś dostrzegł żarłacza białego, wieczorem słyszało się o tym w wiadomościach – wspomina. Zaledwie kilka dekad później na wybrzeżu pojawili się jednak nowi lokatorzy. Gdy prof. Douglas McCauley, obecnie biolog na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Barbara, zaczął zawozić własne dzieci na obóz surfingowy przy popularnej plaży niedaleko uczelni, tuż za linią przyboju dostrzegł płetwy – niektóre niewielkie, inne całkiem okazałe.

Przez cały XX wiek rekiny zmagały się z licznymi zagrożeniami środowiskowymi i walczyły o przetrwanie. Widok tych zwierząt pływających tak blisko brzegu wywołał w profesorze lawinę sprzecznych emocji. – Jako biolog zajmujący się rekinami byłem zachwycony i podekscytowany oznakami odradzania się ekosystemu oceanicznego – mówi. – Jednak jako rodzic musiałem sprawdzić, co tak naprawdę się tam dzieje.

Powstała pierwsza prognoza obecności rekinów

W 2020 roku badacz powierzył swojemu zespołowi zadanie liczenia i klasyfikowania żarłaczy białych obserwowanych wzdłuż plaży. Celem było stworzenie prognozy, którą prof. Douglas McCauley nazwał „Sharkcast”, codziennie przesyłanej opiekunom dzieci za pomocą wiadomości SMS. Efektem tych prac jest program badawczy SharkEye, który wysyła e-maile i wiadomości SMS do osób zainteresowanych warunkami panującymi na plaży Padaro w Santa Barbara oraz obecnością rekinów w tym rejonie.

Prof. Douglas McCauley i jego zespół należą do nielicznych grup badawczych w Stanach Zjednoczonych, które próbują przewidzieć, kiedy i w których miejscach wzdłuż wybrzeża najprawdopodobniej pojawią się rekiny. To niezwykle trafiony w czasie i potrzebny projekt. Od połowy lat 90. populacja rekinów stale się odbudowuje, do czego przyczyniły się rygorystyczne stanowe i federalne przepisy o ochronie przyrody oraz ocieplanie się wód zarówno w Oceanie Spokojnym, jak i Atlantyckim. Jednocześnie coraz więcej ludzi spędza czas wolny w wodach przybrzeżnych. Z kolei tegoroczne, wyjątkowo silne zjawisko klimatyczne El Niño przyniosło prognozy zapowiadające lato pod znakiem wzmożonej obecności rekinów.

– Najbardziej boimy się tego, czego nie znamy – mówi prof. Douglas McCauley. – Większa ilość informacji pomaga nam konstruktywnie zmierzyć się z lękiem przed tymi drapieżnikami, ale przede wszystkim ułatwia planowanie. Dokładnie tak samo, jak prognoza pogody pomaga nam zaplanować dzień na plaży.

Drony i sztuczna inteligencja pomagają przewidywać obecność rekinów

Laboratorium prof. Douglasa McCauleya wykorzystuje autonomiczne drony, które każdego dnia o tej samej porze wylatują 1,6 kilometra w głąb morza, a następnie wracają, by zliczać rekiny i określać ich rozmiary z wykorzystaniem sztucznej inteligencji. Badacz wyjaśnia, że wiadomości SMS trafiają do organizatorów obozów surfingowych, ratowników oraz lokalnych przedsiębiorców – wszystkich, którym zależy na tym, aby wiedzieć co dzieje się w wodzie. System działa bardzo skutecznie w przypadku rekinów pływających blisko powierzchni na obszarze objętym monitoringiem oraz osobników wcześniej oznakowanych. Może jednak nie wykryć zwierząt przebywających na większych głębokościach lub podczas silnego falowania.

W innych laboratoriach naukowcy znakują rekiny nadajnikami akustycznymi, które wysyłają sygnały niczym samochody przejeżdżające przez bramki na autostradzie. Projekty śledzenia młodych żarłaczy białych są prowadzone od dziesięcioleci i wykorzystują znaczniki, boje oraz drony do monitorowania ich wędrówek wzdłuż wybrzeża Kalifornii z ich obszarów rozrodczych w Meksyku. Jednak przewidywanie obecności rekinów na wzór prognoz pogody wciąż pozostaje ogromnym wyzwaniem. O ile niektóre zjawiska biologiczne – takie jak jesienne przebarwianie się liści czy okres, w którym ryby zwane księżycówkami masowo wypełzają na plaże, by złożyć ikrę – można przewidzieć z dużą dokładnością, o tyle zachowanie rekinów jest znacznie bardziej złożone. – To nie są zwykłe ryby – mówi prof. Douglas McCauley. – Ich zachowanie i historia naturalna są niezwykle skomplikowane.

Temperatura wody jest jednym z najważniejszych czynników uwzględnianych przy prognozowaniu obecności rekinów. Młode osobniki mają tendencję do przebywania blisko powierzchni i niedaleko brzegu – podobnie jak małe dzieci. Żarłacze białe u wybrzeży zachodnich Stanów Zjednoczonych najczęściej występują tam, gdzie temperatura wody wynosi od 16 do 27°C. Rekiny reagują również na zmiany zasolenia, sztormy oraz migracje swoich ofiar.

Dr Chris Lowe, kierownik Shark Lab na Uniwersytecie Stanowym Kalifornii w Long Beach, który współtworzył program SharkEye, zwraca uwagę, że ludzie prognozują pogodę od setek lat, natomiast metody przewidywania obecności rekinów dopiero się rozwijają. Jak podkreśla, nawet dysponując ogromnymi zbiorami danych i zaawansowaną technologią, meteorolodzy wciąż nie są w stanie przewidzieć pogody z całkowitą pewnością. A w przeciwieństwie do prądu powietrza czy chmury każdy rekin podejmuje własne decyzje.

Dlaczego rekiny atakują ludzi? Naukowcy wciąż szukają odpowiedzi

Nowe technologie usprawniają tworzenie prognoz, dostarczając naukowcom więcej wskazówek na temat zachowania rekinów. Dr Megan Winton, badaczka z organizacji Atlantic White Shark Conservancy, używa rejestratorów biologicznych wyposażonych w kamery (tzw. camera tags), co – jak sama opisuje – przypomina wręczenie rekinowi smartfona. Te specjalne urządzenia pozwalają podejrzeć, na czym w danej chwili skupia się uwaga drapieżnika. Badania dr Megan Winton przyczyniły się do rozwoju stworzonej przez stowarzyszenie aplikacji Sharktivity, która dostarcza w czasie rzeczywistym informacje o dostrzeżonych rekinach oraz dane o ich przemieszczaniu się. Pokazują również, że poszczególne osobniki mają swoje unikatowe nawyki i zachowania.

Dr Megan Winton obserwowała już sytuacje, w których rekiny płoszyły się na widok ptaków lub foki. Kamery pozwoliły jej również podglądać rekina, który po pożywieniu się foką odpoczywał na dnie oceanu. – Poszczególne rekiny mają zupełnie inne osobowości – mówi. – Jedne są bardziej ostrożne, inne nieco odważniejsze, i jest to naprawdę fascynujące.

Lata danych zebranych z obu wybrzeży pozwalają określić, w których miejscach rekiny powinny się znajdować, ale to wcale nie oznacza, że dany osobnik rzeczywiście się tam pojawi o określonej porze. – Rekiny nie różnią się tak bardzo od ludzi – zauważa dr Chris Lowe. – Większość populacji mieści się w pewnej normie, ale zawsze znajdą się osobniki wyłamujące się ze schematów.

Nawet gdy rekiny zostaną wykryte wzdłuż danego odcinka plaży, wciąż nie wiadomo, kiedy mogą stanowić realne zagrożenie. Zespół dr Chrisa Lowe'a zgromadził nagrania z dronów i sygnały akustyczne z wielu lat śledzenia tych zwierząt, z których wynika, że rekiny i ludzie bardzo często przebywają w bliskiej odległości od siebie. A kiedy ludzie wchodzą do wody, rekiny wydają się zupełnie niewzruszone.

– Myśleliśmy, że ludzie będą dla rekinów po prostu utrapieniem, a teraz zdajemy sobie sprawę, że człowiek nie ma dla nich żadnego znaczenia. Jesteśmy dla nich jak dryfujące szczątki – mówi. – Prawdopodobnie nie pachniemy jak jedzenie ani nie wydajemy takich dźwięków jak ich ofiary. Nie gonimy ich, więc nie stanowimy zagrożenia. Po prostu nas ignorują.

Zdaniem naukowców do ewentualnych incydentów dochodzi najczęściej wskutek pomyłki – na przykład wtedy, gdy żarłacz biały bierze deskę surfingową za sylwetkę foki widzianą od spodu. Jak zauważa dr Chris Lowe, żarłacze białe należą do najlepiej poznanych rekinów na świecie, a mimo to naukowcy wciąż nie wiedzą, gdzie się rozmnażają ani gdzie przychodzą na świat. Pozostaje też jeszcze jedna wielka tajemnica: nadal tak naprawdę nie wiemy, dlaczego rekiny od czasu do czasu atakują ludzi.

Prognozy obecności rekinów mają zwiększyć bezpieczeństwo na plażach

Na plaży Padaro niedaleko Santa Barbara w Kalifornii organizatorzy obozów dla dzieci regularnie otrzymują ostrzeżenia wysyłane przez prof. Douglasa McCauleya. – Na ich podstawie mogą zdecydować, czy dany dzień należy uznać za „rekinowy” – wyjaśnia badacz. Zdarza się, że drony wykrywają nawet 15 osobników.

W ciągu najbliższej dekady prognozy wskazujące, gdzie i kiedy mogą pojawić się rekiny, prawdopodobnie staną się znacznie dokładniejsze. Prof. Douglas McCauley przyznaje, że z łatwością wyobraża sobie drony rozmieszczone na wieżach ratowniczych w całym kraju, prowadzące nieprzerwany monitoring wybrzeża.

Ponieważ rekiny mierzą się z coraz mniejszą liczbą zagrożeń i nie brakuje im pożywienia, rośnie prawdopodobieństwo, że ludzie będą coraz częściej dzielić z nimi przybrzeżne wody. Prof. Douglas McCauley podkreśla, że narzędzia prognostyczne są częścią procesu uczenia się, jak współistnieć z drapieżnikami, które staramy się chronić. – Głównym celem tych badań jest upewnienie się, że nadal będziemy mogli bezpiecznie dzielić te wody – podsumowuje.

Źródło: National Geographic