Automatische beeldverwerking om de gemeenschapsgroottestructuur van riverine macro-ongewervelde dieren te bepalen

Lichaamsgrootte is een belangrijke functionele eigenschap die kan worden gebruikt als een bio-indicator om de effecten van verstoringen in natuurlijke gemeenschappen te beoordelen. De structuur van de gemeenschapsgrootte reageert op biotische en abiotische gradiënten, waaronder antropogene verstoringen in taxa en ecosystemen. De handmatige meting van kleine organismen zoals benthische macro-ongewervelde dieren (bijvoorbeeld >500 μm tot enkele centimeters lang) is echter tijdrovend. Om de schatting van de structuur van de gemeenschapsgrootte te versnellen, hebben we hier een protocol ontwikkeld om semi-automatisch de individuele lichaamsgrootte van geconserveerde riviermabrieren te meten, die een van de meest gebruikte bio-indicatoren zijn voor het beoordelen van de ecologische status van zoetwaterecosystemen. Dit protocol is aangepast aan een bestaande methodologie die is ontwikkeld om marien mesozooplankton te scannen met een scansysteem dat is ontworpen voor watermonsters. Het protocol bestaat uit drie hoofdstappen: (1) het scannen van subsamples (fijne en grove monstergroottefracties) van riviermacro-ongewervelde dieren en het verwerken van de gedigitaliseerde afbeeldingen om elk gedetecteerd object in elke afbeelding te individualiseren; (2) het creëren, evalueren en valideren van een leerset door middel van kunstmatige intelligentie om de individuele beelden van macro-ongewervelde dieren semi-automatisch te scheiden van afval en artefacten in de gescande monsters; en (3) het weergeven van de groottestructuur van de macro-ongewervelde gemeenschappen. Naast het protocol omvat dit werk de kalibratieresultaten en somt het verschillende uitdagingen en aanbevelingen op om de procedure aan te passen aan macro-ongewervelde monsters en om verdere verbeteringen te overwegen. Over het algemeen ondersteunen de resultaten het gebruik van het gepresenteerde scansysteem voor de automatische meting van de lichaamsgrootte van riviermacro-ongewervelde dieren en suggereren ze dat de weergave van hun groottespectrum een waardevol hulpmiddel is voor de snelle biobeoordeling van zoetwaterecosystemen.