Abstrak
- Telemetri umumnya digunakan untuk melacak hewan dan mendukung kesimpulan ekologis, namun kemungkinan bahwa hewan yang diberi tanda telah mati atau melepaskan tandanya sering kali tidak sepenuhnya dipertimbangkan. Mengabaikan pertimbangan kematian dan/atau pelepasan tanda dapat menyebabkan bias dalam penafsiran hasil.
- Kami memperkenalkan paket R mort , yang dikembangkan untuk mengidentifikasi potensi kematian atau tanda lepas dalam rangkaian telemetri pasif. mort dirancang untuk penerima akustik akuatik dengan radius deteksi yang utamanya tidak tumpang tindih, tetapi metodenya dapat diterapkan pada studi telemetri apa pun yang menggunakan pelacakan pasif (yaitu penerima stasioner). Kami menjelaskan fungsi utama dan opsi utama yang didukung, memberikan panduan tentang penggunaan umum paket, dan mendemonstrasikan penggunaan dengan tiga studi kasus.
- Ambang batas untuk mengidentifikasi kematian ditentukan oleh pengguna atau berasal dari kumpulan data itu sendiri (menggunakan durasi tempat tinggal hewan yang diketahui masih hidup). Fleksibilitas ini, bersama dengan berbagai opsi yang dapat disesuaikan, memungkinkan penerapan pada berbagai spesies dan sistem.
- mort mengisi celah penting dalam alur kerja terstandarisasi saat memproses dan menganalisis data telemetri pasif. Paket R merupakan alat yang berguna dan akan meningkatkan reproduktifitas dalam penelitian ekologi dan keputusan pengelolaan yang bergantung pada hasil dari telemetri pasif.
1. PENDAHULUAN
Telemetri akustik adalah alat pelacak yang berharga dalam studi ekologi, perilaku hewan, dan manajemen perikanan (Crossin et al., 2017 ; Donaldson et al., 2014 ). Penggunaan telemetri akustik yang meluas dan meningkat pesat (Matley et al., 2022 ) menyebabkan peningkatan bersamaan dalam alat analisis untuk data yang dihasilkan. Namun, masih ada kesenjangan kritis dalam cara data telemetri diproses dan dianalisis. Misalnya, antara tahun 2015 dan 2019, 50% dari studi ekologi dan perilaku yang diterbitkan yang menggunakan telemetri akustik tidak mempertimbangkan kemungkinan bahwa hewan yang ditandai telah mati atau melepaskan tandanya (Klinard & Matley, 2020 ). Mengabaikan untuk mempertimbangkan mortalitas dapat mengakibatkan estimasi variabel yang bias, seperti tingkat aktivitas dan wilayah jelajah, dan memengaruhi interpretasi dan penerapan temuan.
Pertimbangan yang luas dan konsisten tentang mortalitas dan pelepasan tag dalam studi telemetri pasif (yaitu penerima stasioner) menjadi tantangan karena beragamnya spesies, lokasi, desain susunan, dan anggaran yang digunakan. Metode yang dikembangkan untuk mengidentifikasi potensi mortalitas dalam satu pengaturan mungkin tidak berlaku di tempat lain. Misalnya, dalam sistem akuatik, metode yang membandingkan pergerakan tag yang diamati dengan arus air (misalnya Morfin et al., 2019 ) tidak layak dilakukan tanpa informasi arus air yang terperinci dan spesifik lokasi. Demikian pula, hasil dari studi yang menandai ikan mati untuk mempelajari bagaimana bangkai dapat bergerak dalam sistem studi (misalnya Capizzano et al., 2016 ; Yergey et al., 2012 ) biasanya tidak berlaku di luar area studi. Dalam susunan tempat penerima disusun dengan jari-jari deteksi yang tumpang tindih, penentuan posisi skala halus (melalui triangulasi) dimungkinkan (misalnya Espinoza et al., 2011 ). Hal ini memungkinkan peneliti untuk membedakan antara tag stasioner dan tag yang bergerak dalam radius deteksi penerima tunggal (misalnya Bohaboy et al., 2020 ; Runde et al., 2021 ; Williams-Grove & Szedlmayer, 2016 ), tetapi membutuhkan cakupan penerima yang luas dan mahal. Tag yang mengirimkan informasi tambahan, seperti kedalaman atau akselerasi, telah digunakan untuk mengidentifikasi mortalitas (misalnya Capizzano et al., 2016 ; Currey et al., 2014 ; Curtis et al., 2015 ; Runde et al., 2020 ; Villegas-Ríos et al., 2014 ), tetapi biasanya ada trade-off antara sensor dan spesifikasi lainnya, seperti masa pakai baterai, interval transmisi, dan/atau biaya. Demikian pula, tag radio dapat diprogram dengan ‘sinyal mortalitas’, di mana laju transmisi berubah setelah hewan berhenti bergerak selama periode waktu tertentu, tetapi pemrograman tersebut biasanya dikaitkan dengan biaya tambahan. Tag predasi, yang mengirimkan sinyal yang diubah setelah pencernaan, telah berhasil digunakan untuk mengidentifikasi peristiwa predasi (misalnya Waters et al., 2024 ; Weinz et al., 2020 ), tetapi tidak mengidentifikasi potensi kematian akibat penyebab lain atau tag yang dikeluarkan. Oleh karena itu, diperlukan metode untuk mengidentifikasi potensi kematian dan/atau pengeluaran tag yang dapat diterapkan pada berbagai spesies dan sistem, khususnya dalam penelitian yang menggunakan tag nonsensor dalam rangkaian penerima yang tidak tumpang tindih.
Karena telemetri menjadi semakin lazim sebagai alat untuk melacak hewan, ada seruan dan upaya yang berkembang untuk meningkatkan reproduktifitas dan standardisasi dalam pemrosesan dan analisis data (misalnya Dhellemmes et al., 2023 ; Flávio & Baktoft, 2021 ; Joo et al., 2020 ; Udyawer et al., 2018 ). Meskipun model multistate capture-recapture telah berhasil diimplementasikan untuk menyimpulkan mortalitas dalam telemetri akustik (misalnya Ellis et al., 2017 ; Hightower & Harris, 2017 ), model-model ini relatif rumit dan tujuannya sering kali untuk memperkirakan mortalitas atau kelangsungan hidup, daripada menggunakan estimasi mortalitas sebagai alat validasi atau langkah dalam pemrosesan data. Lebih lanjut, kami percaya bahwa metode yang sederhana dan intuitif akan menguntungkan semakin banyaknya praktisi telemetri dengan latar belakang analitis yang beragam. Untuk alasan ini, kami telah mengembangkan kerangka kerja yang disajikan dalam paket R mort . Tujuannya adalah untuk menandai potensi kematian atau tag yang dikeluarkan selama langkah penyaringan dan kontrol kualitas dalam pemrosesan data (sebelum melakukan analisis data), daripada menyimpulkan nasib dan/atau memberikan perkiraan kelangsungan hidup. Paket ini dikembangkan untuk tag non-sensor dalam susunan penerima yang tidak tumpang tindih. Kerangka kerja ini dirancang agar konservatif karena mempertimbangkan kemungkinan bahwa seekor hewan mati kecuali ada bukti yang bertentangan.
Di sini, kami menjelaskan paket mort , meninjau fitur-fitur utama yang memungkinkan penyesuaian dan penerapan pada spesies dan area studi lain, dan menunjukkan penerapan dalam tiga studi kasus: (1) jaringan sungai pegunungan; (2) spesies yang relatif tidak banyak bergerak di lautan; dan (3) spesies yang bergerak di lautan. Meskipun pengembangan mort dan alur kerja yang disajikan di sini adalah untuk telemetri akustik akuatik, prinsip dan metode berlaku untuk metode telemetri lain dengan penerima stasioner, dan pertimbangan untuk penerapan pada metode lain disediakan jika sesuai.
2 TINJAUAN UMUM PAKET mort
Paket mort dikembangkan menggunakan dataset telemetri yang dihasilkan dari studi pergerakan Arctic Char Salvelinus alpinus di Nunavut, Kanada. Penerima akustik tidak saling tumpang tindih dan diberi jarak tidak teratur. Detail mengenai dataset dan area studi dapat ditemukan di Smith et al. ( 2022 ). Semua Arctic Char dalam dataset bersifat anadromous; ikan bermigrasi ke laut untuk mencari makan selama musim bebas es setiap tahun dan kembali ke air tawar sebelum membeku. Musim tertutup es biasanya mencakup lebih dari 8 bulan dalam setahun, dan pergerakan di air tawar berkurang selama periode ini (Smith et al., 2022 ). Dengan demikian, spesies tersebut menunjukkan pola pergerakan kompleks yang memerlukan beberapa kriteria untuk mengidentifikasi potensi kematian. Kompleksitas ini menyebabkan beberapa opsi yang dapat disesuaikan yang ditemukan di mort , bersama dengan ambang batas yang ditentukan pengguna atau berasal dari data.
Kumpulan data sampel disediakan dengan paket R dan dapat diakses dengan memanggil deteksi (misalnya View(detections) ) saat mort dimuat ke ruang kerja pengguna. Data deteksi ini merupakan bagian dari kumpulan data yang digunakan untuk mengembangkan paket. Data tersebut berharga bagi komunitas Kugluktuk, dan juga sensitif karena relevansinya dengan perikanan lokal untuk Arctic Char. Karena alasan ini, deteksi telah diberi nama stasiun dan ID ikan generik, dan tahun cap waktu telah diubah. Jika tidak, deteksi tersebut nyata, dan karena itu memiliki semua tantangan dan kerumitan data biologis. Semua kode yang disajikan dapat dijalankan dalam R saat mort dimuat ke ruang kerja pengguna dan akan memanggil kumpulan data sampel.
2.1 Data masukan
Fungsi dalam paket mort memerlukan kerangka data input dari peristiwa tempat tinggal. Peristiwa tempat tinggal dihasilkan dengan meringkas catatan deteksi berurutan dari hewan tertentu di lokasi yang sama menjadi catatan peristiwa, yang memiliki waktu mulai dan berakhir (Gambar 1 ). Setiap kumpulan data deteksi dapat digunakan, asalkan dapat diimpor atau diubah menjadi kerangka data tunggal di R dan mencakup (minimal) tiga bidang: ID hewan unik, ID stasiun unik, dan datetime (yaitu kelas POSIXt). Peristiwa tempat tinggal dihasilkan dari kumpulan data deteksi menggunakan fungsi residences() dengan argumen animal ID , station , dan datetime :
tempat tinggal(data=deteksi,ID=“ID”,stasiun= “NamaStasiun”,
tanggalwaktu=“TanggalWaktuUTC”)
Animal ID dapat berupa ID pemancar tag atau ID unik yang ditetapkan oleh pengguna, dengan demikian mengakomodasi penempatan ulang tag. Sebuah stasiun dapat berupa satu penerima atau sekelompok penerima (misalnya penerima dengan radius deteksi yang tumpang tindih). Jika sebuah stasiun adalah sekelompok penerima, maka setiap pergerakan di antara penerima di stasiun tidak akan dianggap sebagai pergerakan dalam analisis yang dilakukan melalui mort . Awal setiap peristiwa tempat tinggal adalah datetime pertama hewan terdeteksi di stasiun tertentu, setelah ditandai atau dideteksi di tempat lain. Akhir setiap peristiwa tempat tinggal ditentukan sebagai datetime terakhir hewan terdeteksi di stasiun, sebelum bergerak dan terdeteksi di stasiun baru. Akhir setiap peristiwa tempat tinggal juga dapat ditentukan sebagai datetime terakhir sebelum hewan tidak terdeteksi untuk jangka waktu yang ditentukan pengguna (yaitu hewan terdeteksi di stasiun, tidak terdeteksi untuk jangka waktu tertentu, kemudian terdeteksi lagi di stasiun yang sama), yang ditentukan dengan argumen cutoff dan units .
Bahasa Indonesia: Selain keluaran residences() , fungsi dalam paket mort dapat menerima keluaran dari paket lain, termasuk actel (peristiwa pergerakan; Flávio & Baktoft, 2021 ), glatos (peristiwa deteksi; Holbrook et al., 2022 ), dan VTrack (residences; Campbell et al., 2012 ). Ada juga opsi untuk menentukan peristiwa residence yang dibuat secara manual atau oleh paket yang saat ini tidak didukung oleh mort . Bingkai data peristiwa residence yang dibuat secara manual atau oleh paket mungkin memiliki bidang tambahan, tetapi harus menyertakan: ID hewan unik, nama stasiun, tanggal dan waktu mulai, tanggal dan waktu berakhir, dan durasi peristiwa residence.
2.2 Mengidentifikasi potensi kematian dan tag yang dikeluarkan
Ada dua fungsi untuk mengidentifikasi potensi kematian dan tanda-tanda pelepasan: morts() dan infrequent() . Kedua fungsi tersebut bergantung pada asumsi bahwa kematian atau tanda pelepasan tetap relatif stasioner, dalam jangkauan deteksi satu stasiun.
2.2.1 mati()
Fungsi morts() memperoleh ambang batas dari kumpulan data itu sendiri, yang mencegah potensi bias dari ambang batas subjektif yang dibuat peneliti dan identifikasi tag stasioner menggunakan teknik visual atau manual. Fungsi ini beroperasi dengan pertama-tama mengidentifikasi perubahan stasiun terbaru untuk setiap hewan (Gambar 2 ). Perubahan stasiun terbaru adalah tanggal dan waktu terakhir yang diketahui bahwa seekor hewan bergerak; diasumsikan bahwa semua pergerakan yang diamati berasal dari hewan yang masih hidup, dan oleh karena itu, hewan tersebut hidup sebelum waktu ini (meskipun lihat Bagian 2.3 ). Ambang batas untuk mengidentifikasi potensi kematian kemudian diperoleh dari peristiwa tempat tinggal yang terjadi ketika hewan diasumsikan masih hidup (yaitu sebelum perubahan stasiun terbaru). Ambang batas diperoleh dan diterapkan menggunakan salah satu dari dua metode: durasi peristiwa tempat tinggal tunggal atau durasi peristiwa tempat tinggal kumulatif.
Durasi acara tempat tinggal tunggal
Dengan menggunakan data dari semua hewan, durasi maksimum dari satu kejadian tempat tinggal ketika diasumsikan hidup diidentifikasi (Kotak 1 pada Gambar 2 ). Nilai ini menjadi ambang batas kejadian tempat tinggal tunggal dan diterapkan pada kejadian tempat tinggal yang terjadi setelah perubahan stasiun terakhir dari setiap hewan (yaitu ketika tidak diketahui apakah hewan tersebut hidup atau mati). Ambang batas dapat diterapkan, dengan menggunakan argumen metode , dalam dua cara. Pertama, ambang batas dapat diterapkan pada kejadian tempat tinggal terakhir yang tersedia untuk setiap hewan (D pada Gambar 2 ), dengan menggunakan, misalnya:
morts(data=peristiwa,jenis=’mort’,ID=’ID’, stasiun=’NamaStasiun’,metode=’terakhir’)
Kedua, ambang batas dapat diterapkan pada setiap peristiwa tempat tinggal yang terjadi setelah perubahan stasiun terakhir (E pada Gambar 2 ), dengan menggunakan:
morts(data=peristiwa,jenis=’mort’,ID=’ID’, stasiun=’NamaStasiun’,metode=’apa saja’)
Setiap kejadian di tempat tinggal yang melampaui ambang batas ditandai sebagai kematian potensial atau tag yang dikeluarkan.
Durasi acara residensi kumulatif
Peristiwa tempat tinggal kumulatif dihitung sebagai waktu yang berlalu antara saat hewan pertama kali terdeteksi di stasiun dan saat terakhir terdeteksi di stasiun yang sama, termasuk celah dalam deteksi (Kotak 2 pada Gambar 2 ). Kumpulan data peristiwa tempat tinggal pertama kali diubah menjadi kumpulan data peristiwa tempat tinggal kumulatif. Mirip dengan metode untuk peristiwa tempat tinggal tunggal, ambang batas peristiwa tempat tinggal kumulatif diidentifikasi sebagai peristiwa tempat tinggal kumulatif maksimum yang terjadi sebelum perubahan stasiun terbaru (Kotak 2 pada Gambar 2 ). Menurut definisi, hanya ada satu peristiwa tempat tinggal kumulatif yang terjadi setelah perubahan stasiun terbaru untuk setiap hewan, dan ambang batas diterapkan pada peristiwa tempat tinggal kumulatif ini (F pada Gambar 2 ), menggunakan:
morts(data=peristiwa,jenis=’mort’,ID=’ID’, stasiun=’NamaStasiun’,
metode=“kumulatif”)
Memilih metode
Beberapa opsi dan metode disediakan dalam mort untuk memaksimalkan relevansi bagi berbagai spesies dan/atau konfigurasi larik. Ambang batas untuk kejadian tempat tinggal kumulatif biasanya jauh lebih panjang daripada untuk kejadian tempat tinggal tunggal. Karena alasan ini, menjalankan morts() menggunakan ambang batas kejadian tempat tinggal tunggal dapat mengidentifikasi potensi kematian yang telah terjadi baru-baru ini, sebelum ambang batas kumulatif tercapai. Sebaliknya, menjalankan morts() menggunakan ambang batas kejadian tempat tinggal kumulatif dapat mengidentifikasi potensi kematian yang muncul sebagai beberapa kejadian tempat tinggal pendek, yang secara individual tidak akan cukup lama untuk melampaui ambang batas untuk kejadian tempat tinggal tunggal. Menggunakan kejadian tunggal dan kumulatif adalah metode yang paling konservatif. Kami umumnya merekomendasikan untuk menjalankan kedua metode, baik secara terpisah maupun bersama-sama ( metode=“semua” ), dan mengeksplorasi hasilnya.
2.2.2 jarang()
Dalam susunan penerima dengan radius deteksi yang tidak tumpang tindih, seekor hewan dapat mati atau melepaskan tanda di dekatnya tetapi di luar jangkauan penerima. Kondisi lingkungan memengaruhi jangkauan deteksi dalam telemetri akustik akuatik (misalnya Reubens et al., 2019 ; Winter et al., 2021 ) dan radio (Peters et al., 2008 ). Dengan demikian, tanda dapat direkam oleh penerima secara berkala, ketika kondisi lingkungan mendukung. Jika deteksi berkala terjadi dalam jangka waktu yang cukup lama, tanda akan ditandai sebagai potensi kematian menggunakan metode kejadian tempat tinggal kumulatif di atas. Namun, metode kejadian tempat tinggal kumulatif tidak akan menandai transmisi berkala yang terjadi dalam jangka waktu yang singkat dan tidak melebihi ambang batas kumulatif.
Untuk menandai kejadian tempat tinggal yang terputus-putus sebagai potensi kematian, fungsi infrequent() mengekstrak semua kejadian tempat tinggal dalam jangka waktu yang ditentukan pengguna. Argumen metode digunakan untuk menunjukkan metode mana dari dua metode yang digunakan untuk mengidentifikasi jangka waktu. Dalam metode pertama, jangka waktu ditentukan dengan tanggal mulai dan berakhir, menggunakan, misalnya:
jarang(data=peristiwa,jenis=“mort”,ID=“ID”, stasiun=“NamaStasiun”,ambang=1,
ambang batas.unit= “hari”,metode=“didefinisikan”,mulai=“2023-06-15”,
akhir=“2023-10-15”)
Pada metode kedua, jangka waktu didefinisikan sebagai periode waktu (misalnya 52 minggu) yang diakhiri dengan deteksi terkini, dengan menggunakan:
jarang(data=peristiwa,jenis=“mort”,ID=“ID”, stasiun=“NamaStasiun”,ambang=1,
ambang batas.unit=“hari”,metode=“terkini”,periode.terkini=52,
recent.units=“minggu”)
Durasi kejadian tinggal dalam jangka waktu yang ditentukan dijumlahkan. Jika semua kejadian tinggal terjadi di stasiun yang sama dan durasi yang dijumlahkan melebihi ambang batas yang ditentukan pengguna ( argumen threshold dan threshold.units dalam contoh panggilan fungsi di atas), kejadian intermiten paling awal dalam jangka waktu yang ditentukan ditandai sebagai potensi kematian atau tag yang dikeluarkan (G dalam Gambar 2 ).
2.3 Mati dan melayang
Konfigurasi beberapa array penerima dapat menyebabkan tanda kematian atau tanda pelepasan bergerak atau tampak bergerak di antara stasiun. Misalnya, tanda atau bangkai dapat bergerak mengikuti arus atau pasang surut. Tanda stasioner juga dapat ditempatkan dalam rentang deteksi dua penerima yang saling tumpang tindih. Jika penerima diberi stasiun individual, maka deteksi simultan atau hampir simultan pada dua penerima akan ditetapkan ke kejadian tempat tinggal yang berbeda dan karenanya tampak sebagai perubahan atau pergerakan stasiun. Untuk menghilangkan pergerakan yang berpotensi tidak valid atau perubahan stasiun yang tampak saat mengidentifikasi kematian, drift dapat diterapkan dalam fungsi morts() dan infrequent() (Gambar 1 ).
Untuk menerapkan drift, pengguna menentukan stasiun tempat drift atau penerima yang tumpang tindih dapat mengakibatkan tag bergerak atau tampak bergerak. Untuk melakukan ini, pengguna harus memiliki pengetahuan tentang sistem studi dan konfigurasi array penerima dan melakukan setidaknya eksplorasi data awal. Drift dapat bersifat searah (misalnya dari hulu ke hilir) atau dua arah (misalnya pasang surut atau penerima yang tumpang tindih), seperti yang ditunjukkan dalam tabel stasiun drift (Gambar 1 ). Dalam fungsi infrequent() , tabel drift ditentukan oleh pengguna dengan argumen drift , from.station , dan to.station :
jarang(data=peristiwa,jenis=“mort”,ID=“ID”, stasiun=“NamaStasiun”,ambang=1,
threshold.units=“hari”,method=“terkini”,recent.period=52,
recent.units=“minggu”,drift=ddd,from. station=“FrStation”,
ke.stasiun=“KeStasiun”)
Dalam fungsi morts() , tabel drift ditentukan dengan argumen ddd , from.station , dan to.station , dan drift dapat diterapkan saat memperoleh ambang batas (yang kemungkinan akan meningkatkan ambang batas) menggunakan argumen drift :
morts(data=peristiwa,jenis=’mort’,ID=’ID’, stasiun=’Nama.Stasiun’,metode=’apa saja’,
drift= ‘ambang batas’,ddd=ddd,dari.stasiun=’Stasiun Depan’,
ke.stasiun=“KeStasiun”)
Drift juga dapat diterapkan saat mengidentifikasi potensi kematian saja ( drift=“morts” ) atau untuk mendapatkan ambang batas dan mengidentifikasi kematian ( drift=“both” ). Pilihan yang paling konservatif adalah menerapkan drift saat mengidentifikasi potensi kematian saja, karena durasi kejadian tempat tinggal dengan drift disertakan sama atau lebih lama daripada durasi kejadian tempat tinggal tanpa drift disertakan. Ini berarti bahwa ambang batas yang diturunkan tanpa drift disertakan akan sama atau lebih pendek daripada ambang batas yang diturunkan dengan drift disertakan. Durasi kejadian tempat tinggal kritis—kejadian yang terjadi setelah perubahan stasiun terbaru dan dibandingkan dengan ambang batas untuk menentukan apakah hewan mati atau hidup—akan sama atau lebih lama dengan drift disertakan daripada durasi kejadian kritis tanpa drift disertakan, dan oleh karena itu lebih mungkin melampaui ambang batas.
2.4 Musiman
Ikan Arctic Char menunjukkan pergerakan yang berkurang selama musim yang tertutup es dalam sistem studi (yang menyebabkan perkembangan mort ; Smith et al., 2022 ). Pergerakan yang terbatas dapat menyebabkan peristiwa tinggal lama di satu lokasi, ambang batas yang lebih tinggi, dan potensi kematian yang terlewatkan. Untuk memperhitungkan periode waktu ketika pergerakan dapat berkurang karena kondisi lingkungan atau biologi spesies studi, musim atau periode yang diinginkan dapat ditentukan menggunakan argumen season.start dan season.end dalam morts() (Gambar 1 ). Misalnya, menggunakan:
morts(data=peristiwa,jenis=’mort’,ID=’ID’, stasiun=’Nama.Stasiun’,metode=’apa saja’,
musim.mulai=“01-06”,musim.akhir=“01-11”)
akan mengekstrak semua kejadian di tempat tinggal antara 01 Juni dan 01 November setiap tahun studi. Jika musim diterapkan, ambang batas diturunkan dan potensi kematian diidentifikasi hanya dengan menggunakan kejadian di tempat tinggal dalam periode yang diminati.
2.5 Keluaran
Output dari morts() dan infrequent() adalah bingkai data, dengan satu rekaman untuk setiap peristiwa tempat tinggal yang ditandai sebagai potensi kematian atau tanda kerontokan. Tidak ada fungsi dalam mort untuk menghapus data deteksi atau peristiwa tempat tinggal berdasarkan kematian yang ditandai. Sebaliknya, merupakan tanggung jawab pengguna untuk meninjau output dan menilai validitas kematian yang ditandai sebelum memfilter data deteksi dan/atau peristiwa tempat tinggal dan melakukan analisis lebih lanjut (lihat alur kerja yang diusulkan, Gambar 1 ).
2.6 Meninjau data baru
Opsi default dan yang direkomendasikan dalam mort dirancang agar konservatif. Fungsi-fungsi tersebut dengan demikian dapat menandai hewan sebagai potensi kematian yang, pada kenyataannya, hidup. Ketika data tambahan diterima, hewan-hewan ini dapat diamati mengubah stasiun. Alih-alih menjalankan analisis pada set data asli (yaitu set data yang belum difilter untuk menghilangkan potensi kematian) setiap kali data baru ditambahkan, fungsi review() membandingkan peristiwa tempat tinggal dari kematian yang ditandai dengan data baru. Jika hewan diamati mengubah stasiun (yaitu hidup), peristiwa tempat tinggal yang menandai perubahan stasiun disediakan dalam output. Output dapat ditinjau untuk menilai validitas. Jika tag telah mengubah stasiun dan hewan disimpulkan hidup, data dari tag tersebut dapat diintegrasikan kembali ke dalam set data terfilter yang dibuat sebelumnya. Jika hewan tersebut tidak mengubah stasiun (termasuk drifting, jika drift diterapkan), maka dapat diasumsikan deteksi terus berasal dari tag mortalitas atau shed.
3 STUDI KASUS
3.1 Ikan Grayling Arktik Thymallus arcticus
Arctic Grayling adalah salmonid yang sangat bermigrasi dengan migrasi tahunan yang kompleks antara habitat musim dingin, pemijahan musim semi, dan makan musim panas (Blackman, 2002 ; McPhail, 2007 ). Selama periode pemeliharaan musim panas, Arctic Grayling dapat memposisikan diri di sepanjang sungai mengikuti hierarki dominasi di hulu dan dapat mempertahankan satu lokasi makan selama satu musim penuh, terkadang kembali ke lokasi yang sama dalam beberapa tahun untuk makan (Hughes & Reynolds, 1994 ). Kami menerapkan mort ke kumpulan data 138 Arctic Grayling yang ditandai dengan tag Innovasea (Halifax, NS) V9 pada tahun 2018–2021 di daerah aliran Sungai Parsnip di British Columbia utara-tengah, Kanada (Martins et al., 2022 ; Gambar 3a ).
Peristiwa tempat tinggal dihasilkan dengan batas 24 jam. Karena tag yang dikeluarkan atau tag pada ikan yang mati dapat hanyut ke hilir dalam jaringan sungai, tabel drift dihasilkan dengan drift searah dari setiap stasiun hulu ke stasiun hilir terdekat. Fungsi mort() diterapkan menggunakan peristiwa tempat tinggal tunggal dan kumulatif ( metode=“all” ) dan drift diterapkan saat mengidentifikasi mortalitas potensial ( drift=“mort” ). Tiga Arctic Grayling diidentifikasi sebagai mortalitas potensial (Grayling E, F, dan G, Gambar 3b ) karena peristiwa tempat tinggal kumulatif terbaru melampaui ambang batas untuk peristiwa tempat tinggal kumulatif, yang ditentukan secara otomatis oleh fungsi mort() dari kumpulan data (274 hari; Grayling D, Gambar 3b ). Tidak ada peristiwa tempat tinggal tunggal yang melampaui ambang batas untuk peristiwa tempat tinggal tunggal, yang relatif tinggi (104 hari; Grayling B, Gambar 3b ). Fungsi infrequent() diterapkan menggunakan metode=“recent” , ambang batas 24 jam dalam 52 minggu, dan drift. Sembilan individu diidentifikasi sebagai korban potensial yang meninggal karena jarangnya deteksi (misalnya Grayling G, Gambar 3b ).
Paket mortifikasi berhasil mengidentifikasi potensi kematian atau tag yang dikeluarkan dalam jaringan sungai pegunungan. Grayling Arktik di sistem lain telah diamati kembali ke situs yang sama selama beberapa tahun untuk makan di musim panas (Hughes & Reynolds, 1994 ). Tinjauan peristiwa tempat tinggal yang diamati untuk Grayling F (Gambar 3b ) menunjukkan tempat tinggal yang konsisten di satu stasiun di musim panas (Juli-September 2019), diikuti oleh celah dalam deteksi hingga kembali ke stasiun awal di musim semi (Mei 2020), yang mungkin mewakili dua periode makan yang dipisahkan oleh musim dingin. Peristiwa tempat tinggal yang ditandai sebagai potensi kematian dengan demikian dapat mewakili pola deteksi yang dapat dipercaya dari individu yang masih hidup. Paket mortifikasi dirancang untuk menjadi konservatif dan dapat melebih-lebihkan jumlah kematian, menggarisbawahi perlunya peninjauan hasil oleh pengguna sebelum memfilter data dan melanjutkan ke analisis berikutnya.
Pertimbangan tambahan dalam sistem sungai adalah bahwa kebisingan dari aliran air dapat mengakibatkan rendahnya efisiensi deteksi penerima; tag mungkin tidak terdeteksi di setiap stasiun. Kami sarankan untuk menggunakan pola yang diamati dalam deteksi (misalnya menggunakan fungsi advEfficiency dalam paket R actel (Flávio & Baktoft, 2021 )) atau informasi dari pengujian jangkauan untuk mengidentifikasi stasiun dengan efisiensi deteksi rendah dan menyesuaikan tabel drift yang sesuai. Jika estimasi efisiensi tidak tersedia, kami sarankan untuk membuat daftar drift yang mencakup stasiun yang tidak berurutan (misalnya termasuk drift dari stasiun A ke stasiun C tanpa terdeteksi di stasiun perantara B).
3.2 Ikan Kod Greenland Gadus ogac
Greenland Cod adalah pengumpan bentik (Knickle & Rose, 2014a ; Morin et al., 1991 ) yang menempati habitat pesisir (Morin et al., 1991 ; Nielsen & Andersen, 2001 ) di Samudra Arktik dan Samudra Atlantik barat laut. Spesies ini dianggap relatif menetap; Greenland Cod biasanya menunjukkan kesetiaan lokasi yang tinggi, memiliki wilayah jelajah yang kecil, dan menunjukkan pergerakan yang terbatas (Knickle & Rose, 2014b ). Kami menerapkan mort pada kumpulan data yang tidak dipublikasikan dari 63 Greenland Cod yang ditandai dengan tag akustik V13P (Innovasea, Halifax, NS) pada tahun 2019–2022 di lingkungan laut Coronation Gulf, di Nunavut barat, Kanada (Gambar 4a ). Susunan tersebut sama dengan yang digunakan untuk melacak Ikan Char Arktik dalam sistem studi (yang mengarah pada pengembangan mort ; Smith et al., 2022 ).
Peristiwa tempat tinggal dihasilkan dengan batas 24 jam. Tidak ada potensi kematian yang diidentifikasi menggunakan fungsi morts() dengan metode=“any” atau metode=“cumulative” , mungkin karena ambang batas yang sangat tinggi (ditentukan secara otomatis oleh fungsi morts() dari kumpulan data) untuk peristiwa tempat tinggal tunggal (77 hari) dan kumulatif (629 hari) (Cod A dan Cod B, Gambar 4b ). Tag akustik dilengkapi dengan sensor kedalaman; catatan kedalaman menunjukkan bahwa individu yang menghasilkan ambang batas tinggi masih hidup selama peristiwa tempat tinggal yang lama, karena kedalamannya bervariasi. Penilaian visual dari catatan kedalaman menunjukkan dua individu dengan periode kedalaman stabil yang panjang (Cod C dan Cod D; Gambar 4c ). Catatan kedalaman ini terjadi setelah perubahan stasiun terbaru (Gambar 4b ) dan kemungkinan merupakan indikasi kematian atau tag yang dikeluarkan. Dua potensi kematian diidentifikasi menggunakan fungsi infrequent() , metode=“recent” , dan ambang batas 10 jam dalam 26 minggu. Hanya ada satu catatan kedalaman untuk satu individu, sehingga kami tidak dapat menyimpulkan apakah individu ini termasuk spesies yang mati atau tidak. Catatan kedalaman untuk individu kedua menunjukkan bahwa ia masih hidup (Cod E; Gambar 4b,c ).
Penerapan mort pada Ikan Kod Greenland memberikan wawasan ke dalam desain studi untuk spesies yang relatif tidak banyak bergerak. Pola pergerakan (ditunjukkan oleh perubahan stasiun) tidak dapat dibedakan antara individu yang hidup dan yang mati, yang menunjukkan perlunya kehati-hatian yang sangat tinggi untuk diterapkan saat menafsirkan data dari spesies yang tidak banyak bergerak dalam susunan penerima yang tidak tumpang tindih. Interpretasi mortalitas potensial dapat dibantu dengan peninjauan data secara simultan dari tag sensor, dan hasilnya dapat digunakan untuk menyempurnakan desain studi atau mengungkap pertimbangan utama untuk interpretasi analisis lebih lanjut. Kami merekomendasikan agar praktisi telemetri menggunakan alat pelengkap seperti tag sensor (misalnya kedalaman, akselerasi) saat mempelajari spesies yang tidak banyak bergerak dan/atau merancang susunan untuk memungkinkan radius deteksi dan posisi yang tumpang tindih (misalnya Villegas-Ríos et al., 2014 ).
3.3 Ikan Salmon Atlantik Salmo salar
Salmon Atlantik adalah spesies anadromus yang ditemukan di perairan beriklim sedang di Atlantik Utara; individu bermigrasi dari sungai tempat mereka dilahirkan ke laut, tempat mereka mencari makan selama 1–5 tahun (Klemetsen et al., 2003 ; Webb et al., 2007 ). Di Laut Irlandia, pergerakan sangat dipengaruhi oleh dinamika pasang surut dan arus; pasca-smolt biasanya bermigrasi ke utara, dibantu oleh arus pasang surut, dan keluar ke Atlantik Utara ke arah barat-barat laut dengan pasang surut keluar (Lilly et al., 2024 ). Kelangsungan hidup laut awal sering terancam oleh tingkat predasi yang tinggi di seluruh rentang Salmon Atlantik, termasuk dari predator burung dan mamalia laut yang memanfaatkan rute migrasi yang dapat diprediksi yang digunakan oleh smolt (misalnya Dieperink et al., 2002 ; English et al., 2024 ; Flávio et al., 2020 ). Kami menerapkan mort pada kumpulan data yang tidak dipublikasikan dari proyek Sea Monitor Program INTERREG VA Uni Eropa, yang melacak ikan salmon muda Atlantik dari sungai-sungai pesisir di Irlandia Utara. Studi ini secara khusus meneliti migrasi ikan salmon muda melalui lingkungan muara Lough Foyle dan keluarnya mereka selanjutnya ke Laut Irlandia, yang menandai dimulainya perjalanan laut mereka—sebelum mereka bertemu dengan arus Atlantik Utara (Gambar 5a ).
Peristiwa tempat tinggal dihasilkan dengan batas 24 jam. Karena deteksi simultan atau hampir simultan direkam pada beberapa pasangan stasiun tetangga, tabel drift dihasilkan untuk memungkinkan drift antara dua stasiun dalam jarak 600 m satu sama lain. Fungsi infrequent() tidak digunakan, karena peristiwa tempat tinggal diperkirakan pendek dan jarang terjadi untuk spesies bergerak seperti Salmon Atlantik dan array yang terjaga dirancang untuk menangkap pergerakan antara dua area (daripada penggunaan habitat). Fungsi mort() diterapkan menggunakan peristiwa tempat tinggal tunggal dan kumulatif dan drift ( metode=“mort” ). Ambang batas untuk peristiwa tempat tinggal tunggal (ditentukan secara otomatis oleh fungsi mort() dari kumpulan data) sangat rendah (1,3 hari; Salmon A, Gambar 5b ). Dua Salmon Atlantik diidentifikasi sebagai kematian potensial atau tag yang dikeluarkan karena melebihi ambang batas untuk peristiwa tempat tinggal tunggal (misalnya Salmon C, Gambar 5b ). Kedua individu juga melebihi ambang batas untuk peristiwa tempat tinggal kumulatif (41 hari; Salmon B, Gambar 5 ). Satu individu tambahan melampaui ambang batas kejadian tempat tinggal kumulatif dan diidentifikasi sebagai potensi kematian (Salmon D, Gambar 5 ).
Paket mortifikasi berhasil mengidentifikasi potensi kematian atau tag yang dikeluarkan dari spesies ikan bergerak di lingkungan laut. Perlu dicatat bahwa ikan yang ditandai dapat dikonsumsi oleh predator atau pemulung, dan pergerakan yang diamati dalam suatu susunan dapat mewakili pergerakan konsumen. Paket mortifikasi dimaksudkan untuk digunakan sebagai langkah dalam validasi dan pemrosesan data sebelum melakukan analisis lebih lanjut, dan fungsi yang tersedia saat ini tidak dirancang untuk mengidentifikasi perubahan dalam pola pergerakan yang dapat mengindikasikan ikan yang ditandai telah dikonsumsi. Sebaliknya, fungsi tersebut akan mengidentifikasi tag yang diam setelah dibuang atau dikeluarkan oleh konsumen dalam suatu susunan, yang dapat diselidiki lebih lanjut oleh pengguna untuk memeriksa bukti pemangsaan. Untuk mengukur efek pemangsaan dalam susunan dengan penerima yang tidak tumpang tindih, kami merekomendasikan penggunaan tag pemangsaan (misalnya Waters et al., 2024 ; Weinz et al., 2020 ).
4 KESIMPULAN
Metode yang kami kembangkan dan sajikan di sini mempertimbangkan kemungkinan bahwa seekor hewan telah mati atau sebuah tag telah terlepas, kecuali ada bukti sebaliknya. Dalam kasus fungsi utama morts() , bukti diperoleh dari kumpulan data itu sendiri mengenai pola tempat tinggal yang diamati pada spesies dan area studi dan dengan asumsi bahwa pergerakan yang diamati berasal dari hewan yang masih hidup. Ambang batas dapat disempurnakan dari waktu ke waktu saat kumpulan data tumbuh dan variabilitas yang lebih besar dalam pola deteksi diamati, dan penyimpangan dapat diperhitungkan. Untuk kumpulan data baru atau kecil (misalnya kurang dari 1 tahun atau musim), ambang batas mungkin tidak dapat diandalkan. Dalam kasus ini, mungkin berguna untuk menyertakan data dari program penandaan yang serupa (yaitu desain larik, spesies, dan area studi yang serupa) untuk menyempurnakan estimasi ambang batas hingga data yang cukup diperoleh dari studi yang dimaksud.
Metode ini dirancang agar konservatif, dan karenanya kemungkinan akan melebih-lebihkan jumlah kematian dan tanda yang terlepas. Karena alasan ini, tujuan mort bukanlah untuk memberikan perkiraan kematian atau kelangsungan hidup untuk penilaian stok atau studi tentang efek penandaan. Sebaliknya, tujuannya adalah untuk membuat langkah pemrosesan standar dalam alur kerja pengguna yang mengurangi potensi bias yang mungkin timbul dari penyertaan data dari potensi kematian atau tanda yang terlepas sebelum melakukan analisis lebih lanjut.
Paket R ini berkontribusi untuk memajukan tujuan reproduksibilitas yang lebih besar dalam ekologi. Karena tidak semua metode dan opsi yang tersedia dalam mort akan relevan untuk semua spesies dan sistem, penting untuk menentukan metode, opsi, dan argumen mana yang digunakan di bagian Metode dari setiap publikasi (lihat contoh dokumentasi pada Gambar 1 ). Seperti yang disebutkan, merupakan tanggung jawab pengguna untuk meninjau semua mortalitas potensial yang ditandai atau tag yang dikeluarkan dan memfilter kumpulan data, sebagaimana berlaku. Jika, setelah peninjauan, ada mortalitas yang ditandai dianggap tidak valid dan data disimpan untuk analisis, alasan untuk penyertaan harus dinyatakan dengan jelas dalam Metode. Mengikuti pedoman ini akan membantu memastikan hasil dapat direproduksi.
Fleksibilitas mort menjadikannya alat yang berguna bagi praktisi telemetri. Meskipun dikembangkan untuk telemetri akustik akuatik, metode ini berlaku untuk sistem telemetri pasif apa pun (yaitu penerima stasioner) seperti sistem pelacakan radio otomatis (ARTS), seperti Motus (Taylor et al., 2017 ). Metode tertentu bahkan mungkin berlaku untuk beberapa studi pelacakan aktif, meskipun diperlukan penilaian lebih lanjut. Ambang batas yang diperoleh dari data atau yang ditentukan pengguna, banyak opsi yang dapat disesuaikan, dan penerimaan keluaran manual atau keluaran dari paket lain memfasilitasi penerapan mort ke berbagai taksa dan desain larik. Dengan cara ini, mort dapat diterapkan sebagai langkah kontrol kualitas selama pemrosesan data yang mudah dimasukkan ke dalam alur kerja yang ada.
