Radary sledují čápy a kobylky. Šetří peníze a zachraňují životy

Radary nesledují jen počasí, ale také hejna ptáků a roje hmyzu. Díky technologickému pokroku výsledky těchto výzkumů pomáhají energetickým společnostem, ochraně přírody nebo bezpečnosti leteckého provozu.

Většina lidí má meteorologický radar spojený s počasím, předpovědí deště, mapami srážek nebo varováním před bouřkami. Ale nejsou to jenom meteorologové, kdo na obrazovkách počítačů i mobilů sleduje, jak se barevné odrazy přesouvají napříč daným územím. Občas se totiž na mapách objeví i cíle, které představují „šum“ nebo „rušení“.

Často jde o živé organismy – hlavně hejna ptáků, netopýrů nebo hmyzu. A právě tento „biologický signál“ se v posledních letech stále častěji využívá jako zdroj poznání chování příslušných živočišných druhů.

Netopýři, kobylky nebo vrány?

Rozvoji těchto aplikací napomohl i přechod na takzvaný Dopplerův typ radaru, který je schopen detekovat nejen signál samotný, ale i takzvanou radiální složku rychlosti. To zní složitě, ale znamená to zkrátka to, že radar pozná, jak rychle se cíl pohybuje ve směru k němu a od něj.

Zásadní je správně rozlišit, co jednotlivé cíle na datech z meteorologických radarů vlastně představují. Biologická data není úplně jednoduché z radarů získat, a to zejména kvůli jejich velké časové proměnlivosti. A žádný radar zatím nepozná druh pozorovaného zvířete. Takže vědci si musí pomáhat jinak.

Meteorologický radar zachytil roj neznámého hmyzu:

Hmyz i ptáci využívají vítr, který jim pomáhá urychlit let, ale hmyz – vzhledem ke své velikosti – je obecně na směru větru závislejší. V důsledku toho se většina hmyzu pohybuje „po větru“. Ptáci se ale dokáží pohybovat vyšší rychlostí a napříč proudu větru, nebo dokonce létají proti němu.

V důsledku toho lze radarové cíle, které se pohybují v jiném směru než vítr, snáze přiřadit ptákům. U netopýrů je situace složitější, jejich rychlost letu a chování je totiž často podobná ptákům. Významnou roli v analýze datových sad hraje sezonnost chování ptáků, i když samozřejmě ani tato vlastnost nemusí být dokonalá. Na druhou stranu, detekci ptactva občas ztěžují srážky, ale například i otáčející se listy větrných elektráren.

Knihovna, která pomůže

Nedávno publikovaná studie v časopise Nature představila dosud největší databázi biologických údajů odvozenou z evropských meteorologických radarů. Využívá 141 radarových stanic v osmnácti zemích a pokrývá období let 2008 až 2023.

Autoři z radarové sítě OPERA (Operational Programme for the Exchange of Weather Radar Information, operační program pro výměnu počasových radarových informací) zpracovali obrovské množství archivních dat a přetavili je do profilů biologických cílů. Ty ukazují, kolik živých organismů – zejména ptáků – se v určitou hodinu vyskytuje v určité výšce a jakým směrem a rychlostí letí.

Podobná data byla až doposud jen obtížně dostupná. Terénní ornitologové vidí ptáky jen na obloze nad sebou. Kroužkování dává sice cenné, ale spíše bodové informace o jednotlivcích. Tato knihovna otevírá vědcům úplně nový pohled na to, jak chování ptáků studovat.

Meteorologický radar zachytil roj vážek:

Výhody a omezení

Pravděpodobně největší výhodou používání dat z meteorologického radaru ve výzkumu létajících tvorů je velký časový a prostorový rozsah, který se dá zkoumat. Poprvé se dá přímo měřit několik velkoprostorových jevů, jako je migrace ptáků napříč celými kontinenty. Miliardy ptáků každoročně cestují po Zemi, což má dalekosáhlé důsledky pro ochranu přírody, zdraví ekosystémů, šíření nemocí, ale i bezpečnost letectví nebo rozvoj infrastruktury.

Jedním z omezení používání dat z meteorologického radaru pro biologické monitorování je nízké rozlišení na úrovni druhů, protože cíle často nelze identifikovat nad rámec jejich třídy: například „pták“ nebo „hmyz“, ale nikoliv už „čáp“ natožpak čáp „bílý“. Nicméně terénní pozorování a znalosti o chování ptáků můžou doplnit radarová data o informace specifické pro daný druh.

Existují také některé pozoruhodné příklady, kde je možná bližší identifikace díky specifickému chování zvířat, jako je výskyt netopýrů brazilských, hřadující vlaštovky v USA anebo soumrakové lety rorýsů obecných. Aplikace jsou přesto převážně makroekologické povahy a zaměřují se na aspekty, jako je snižování hrozeb podél migračních tras nebo monitorování změn v souborech druhů.

Výhody monitorování velkých částí migračních tras a různých stanovišť zásadně závisí na kombinování dat ze sítě meteorologických radarů, ideálně po dlouhou dobu. To je poměrně snadné v homogenních radarových sítích a tam, kde data spravuje jedna agentura.

Například v USA poskytuje NOAA (Národní úřad pro oceán a atmosféru) veřejný přístup k archivovaným datům, která lze použít k odvození meteorologických a biologických produktů. K dispozici jsou tak například v reálném čase dostupné mapy o migraci ptáků a jejich krátkodobá předpověď.

Naproti tomu evropská síť meteorologických radarů je heterogenní, co se týče hardwaru, zpracování dat a dostupnosti dat, přičemž národní meteorologické služby fungují s různými politickými prioritami a za velmi odlišných podmínek, což dlouhodobě brzdí vývoj společného souboru dat biologických meteorologických radarů z celé Evropy. S pečlivým zvážením a kontrolou kvality však lze provádět celoevropská srovnání.

Využití

Zjištěná data mají řadu využití. Výsledky, jichž už vědci díky nim dosáhli, ukazují na užitečné důsledky propojení meteorologie a ornitologie. Může jít například o bezpečnost leteckého provozu, kdy hejna (nejen) racků či špačků mohou ohrozit letadla při startu nebo přistání.

Radarová data umožňují předvídat riziková období, a to s větším i velmi krátkým časovým předstihem. Při stavbě větrných elektráren je zase důležité znát hlavní tahové koridory, aby se minimalizovaly kolize s ptáky.

A z pohledu změny klimatu je zajímavé studovat posuny v čase migrace – například dřívější přílety nebo opožděné odlety, které zároveň slouží jako ukazatele proměn ekosystémů. A konečně znalost tahových cest pomáhá chránit kritické oblasti, například mokřady nebo horské průsmyky, kde se ptáci koncentrují. Každopádně jde o velmi užitečný nástroj, který ukazuje, kdy a jak intenzivně se nebe nad Evropou plní ptačími cestovateli.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Rakovina mozku nemusí začínat bolestí hlavy, upozorňuje lékařka

Rakovinou mozku sice v Česku onemocní ročně „jen“ několik stovek lidí, ale je to přes pokrok v medicíně stále velmi ničivá diagnóza. Pomáhají nejen nové léky, ale také lepší diagnostika a také práce s pacienty.
před 7 hhodinami

„Jsme krávy budoucnosti,“ míní historik Harari. Varuje před AI migranty

Umělé inteligence mění zásadním způsobem svět, upozornil v pořadu Hyde Park Civilizace historik a intelektuál Yuval Noah Harari. Západní svět se podle něj sice obává migrantů ze zemí třetího světa, ale ve skutečnosti za mnohem nebezpečnější označil mnohem cizejší AI migranty, kteří doopravdy berou lidem práci.
před 9 hhodinami

Japonsko vyšle sondu na Phobos

Japonská agentura pro výzkum vesmíru (JAXA) se tento týden chystá vyslat sondu na jeden ze dvou měsíců Marsu – Phobos. Slibuje si od toho poznatky o vzniku obou měsíčních souputníků této planety. Mise, která má trvat pět let, by také mohla pomoci objasnit původ života ve Sluneční soustavě, napsala agentura AP.
před 11 hhodinami

Nástup bakterií odolných proti antibiotikům je pomalá pandemie, říká přední expert

Odolnost bakterií proti antibiotikům představuje rostoucí hrozbu pro globální zdraví, protože snižuje účinnost léčby zachraňující životy a současně vystavuje lidi zvýšenému riziku, ať už v souvislosti s běžnými infekcemi, nebo s rutinními lékařskými zákroky, varuje Světová zdravotnická organizace (WHO). Jak vážný je to problém a jaké možnosti má věda k dispozici, vysvětluje přední expert na toto téma.
před 13 hhodinami

Ničení amazonského pralesa v Brazílii kleslo na minimum za skoro čtyřicet let

Rozsah ničení amazonského pralesa v Brazílii klesl v uplynulých dvanácti měsících na minimum od začátku měření v roce 1988. Uvedl to brazilský ústav INPE, který tyto údaje celou dobu shromažďuje. Meziročně plocha zničeného amazonského pralesa v Brazílii klesla o 42 procent.
před 14 hhodinami

Plzeňští lékaři využívají unikátní metodu k přesnější diagnostice rakoviny slinivky

Fakultní nemocnice Plzeň oznámila světové prvenství v onkologické diagnostice. Začala kombinovat radiofarmakum 68Ga-Trivehexin s vyšetřením PET/MRI, které spojuje pozitronovou emisní tomografii a magnetickou rezonanci. Nový postup umožňuje přesněji zobrazit nádor a odlišit ho od okolní zánětlivé tkáně.
před 16 hhodinami

Napoleonův tajný dopis z roku 1809 dešifrovala AI za pár hodin

Když francouzský císař Napoleon Bonaparte nařídil sepsat válečný dopis v šifře, vznikla hádanka, která byla nevyřešená více než 200 let. Dokud ji umělá inteligence (AI) nerozluštila během několika hodin. Ať už jde o dešifrování korespondence nebo o to, aby promluvily starověké ohořelé papyry, AI otevírá nové cesty pro historický výzkum, napsala agentura AFP.
17. 10. 2026‌‌

Nejstarší vražda? Archeologové popsali neandertálce zabitého před 75 tisíci lety

Kruhový otvor v lopatce neandertálce, jehož kosti vědci našli v jeskyni v iráckém Kurdistánu, může být nejstarším známým příkladem úmyslného zabití člověka jiným člověkem. Podle nové studie se to stalo asi před 75 tisíci lety.
17. 10. 2026‌‌

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.