Perspectives and challenges for the use of radar in biological conservation

Radar is at the forefront for the study of broad-scale aerial movements of birds, bats and insects and related issues in biological conservation. Radar techniques are especially useful for investigating species which fly at high altitudes, in darkness, or which are too small for applying electronic tags. Here, we present an overview of radar applications in biological conservation and highlight its future possibilities. Depending on the type of radar, information can be gathered on local- to continental-scale movements of airborne organisms and their behaviour. Such data can quantify flyway usage, biomass and nutrient transport (bioflow), population sizes, dynamics and distributions, times and dimensions of movements, areas and times of mass emergence and swarming, habitat use and activity ranges. Radar also captures behavioural responses to anthropogenic disturbances, artificial light and man-made structures. Weather surveillance and other long-range radar networks allow spatially broad overviews of important stopover areas, songbird mass roosts and emergences from bat caves. Mobile radars, including repurposed marine radars and commercially dedicated ‘bird radars’, offer the ability to track and monitor the local movements of individuals or groups of flying animals. Harmonic radar techniques have been used for tracking short-range movements of insects and other small animals of conservation interest. However, a major challenge in aeroecology is determining the taxonomic identity of the targets, which often requires ancillary data obtained from other methods. Radar data have become a global source of information on ecosystem structure, composition, services and function and will play an increasing role in the monitoring and conservation of flying animals and threatened habitats worldwide

Environmental effects on flying migrants revealed by radar

Migratory animals are affected by various factors during their journeys, and the study of animal movement by radars has been instrumental in revealing key influences of the environment on flying migrants. Radars enable the simultaneous tracking of many individuals of almost all sizes within the radar range during day and night, and under low visibility conditions. We review how atmospheric conditions, geographic features and human development affect the behavior of migrating insects and birds as recorded by radars. We focus on flight initiation and termination, as well as in-flight behaviour that includes changes in animal flight direction, speed and altitude. We have identified several similarities and differences in the behavioral responses of aerial migrants including an overlooked similarity in the use of thermal updrafts by very small (e.g. aphids) and very large (e.g. vultures) migrants. We propose that many aerial migrants modulate their migratory flights in relation to the interaction between atmospheric conditions and geographic features. For example, aerial migrants that encounter crosswind may terminate their flight or continue their migration and may also drift or compensate for lateral displacement depending on their position (over land, near the coast or over sea). We propose several promising directions for future research, including the development and application of algorithms for tracking insects, bats and large aggregations of animals using weather radars. Additionally, an important contribution will be the spatial expansion of aeroecological radar studies to Africa, most of Asia and South America where no such studies have been undertaken. Quantifying the role of migrants in ecosystems and specifically estimating the number of departing birds from stopover sites using low-elevation radar scans is important for quantifying migrant– habitat relationships. This information, together with estimates of population demographics and migrant abundance, can help resolve the long-term dynamics of migrant populations facing large-scale environmental changes

Hantaviren und Nagetiere in Deutschland: Das Netzwerk „Nagetier-übertragene Pathogene”

ZusammenfassungHantavirus-Infektionen sind in Deutschland seit etwa 25 Jahren bekannt. Die durchschnittliche Antikörperprävalenz in der Bevölkerung liegt bei ca. 1 bis 2%. Nach Einführung der Meldepflicht im Jahr 2001 sind jährlich durchschnittlich etwa 70 bis 240 Fälle gemeldet worden. Im Jahr 2005 und insbesondere im Jahr 2007 ist jedoch ein deutlicher Anstieg der Zahl der gemeldeten Fälle registriert worden. Die am meisten betroffenen Regionen lagen in den Bundesländern Baden-Württemberg, Bayern, Nordrhein-Westfalen und Niedersachsen. Im Gegensatz zur gut dokumentierten Situation beim Menschen ist die Kenntnis der geografischen Verbreitung und Häufigkeit von Hantavirus-Infektionen in den Nagetier-Reservoiren und deren Schwankungen sehr begrenzt. Aus diesem Grund wurde in Deutschland das Netzwerk „Nagetier-übertragene Pathogene“ etabliert, das interdisziplinäre Untersuchungen zur Nagetier-Populationsdynamik, Prävalenz und Evolution von Hantaviren und anderen Nagetier-assoziierten Zoonoseerregern und den zugrunde liegenden Mechanismen sowie deren Auswirkungen auf die Häufigkeit humaner Infektionen erlaubt. Ein Monitoring von Hantaviren in Nagetieren wurde in Endemiegebieten (Baden-Württemberg, Bayern, Nordrhein-Westfalen, Niedersachsen) und Regionen mit einer geringen Zahl humaner Fälle (Mecklenburg-Vorpommern, Brandenburg, Sachsen, Sachsen-Anhalt, Thüringen, Schleswig-Holstein, Hessen, Rheinland-Pfalz) initiiert. Insgesamt wurde eine breite geographische Verbreitung des Puumalavirus (PUUV) in Rötelmäusen und des Tulavirus in Microtus-Mäusen dokumentiert. Dobrava-Belgrad-Virus-positive Apodemus-Mäuse wurden bisher ausschließlich in Brandenburg, Mecklenburg-Vorpommern und Niedersachsen gefunden. In den Hantavirus-Ausbruchsgebieten in Baden-Württemberg, Bayern, Nordrhein-Westfalen und Niedersachsen wurde bei Rötelmäusen eine hohe PUUV-Prävalenz beobachtet. Initiale Longitudinalstudien in Nordrhein-Westfalen (Stadt Köln), Bayern (Niederbayern) und Niedersachsen (ländliche Region bei Osnabrück) zeigten ein stabiles Vorkommen des PUUV in den Rötelmaus-Populationen. Neben den Untersuchungen zu Hantaviren ist auch mit Studien zum Vorkommen von anderen Nagetier-assoziierten Zoonoseerregern begonnen worden. Die begonnenen Longitudinalstudien werden Schlussfolgerungen zur Evolution von Hantaviren und anderen Nagetierassoziierten Erregern und zu Veränderungen in deren Häufigkeit und Verbreitung ermöglichen. Diese Untersuchungen werden zukünftig eine verbesserte Risikoabschätzung für die Gefährdung der Bevölkerung ermöglichen, die auch die möglichen zukünftigen Klimawandel-bedingten Veränderungen in der Epidemiologie Nagetier-assoziierter Zoonoseerreger berücksichtigt