As the Raven flies: nest control with drones

Abstract

Monitoring of breeding success in wildlife is key for evaluating population trends and support conservation measures. However, it is challenging depending on breeding places or non-accessible habitat. In recent years, new technologies were applied to studies of bird biology, i.e. drones. UAV (drones) are available to study new aspects of bird ecology, which are not available using traditional methods. The Raven Corvus corax predominantly nests in upper tree canopies or on high cliffs. Hence, it is challenging to monitor it breeding success from the ground. Our study were conducted in forests in NE Poland, on the 77 arboreal Raven nests in 2021–2022. By using drones, we investigated (i) whether the classic data on breeding success from ground observations differ from those of nest inspections via drone, and (ii) to what extent the adult birds behave when the drone is used at the nest. The inspection from the ground failed to determine the contents of as many as 30% of the occupied nests. Inspections using a drone and those made from the ground yielded different results, as aerial assessment showed a higher number of the young (respectively 1.93 vs. 3.22 per successful brood). Broods with three young accounted for 6.5% of nests controlled from the ground and 23.3% using a drone, while broods with two young accounted for 33.8% and 10.4% of nests, respectively. During most of the inspected nests (65% of the cases), adult birds sat nearby in the tree tops and called. In 12% of the cases, the birds flew close to the nest, passing the drone at a distance of more than 20 m, and did not attempt to approach the device. In four cases, adult birds closed the drone at less than 10 m. A direct collision did not happen. The most vital reactions were recorded in several instances (only 4.2%) in which the birds were not near the nest when the inspection began but arrived during the inspection. Drone surveys have revealed previously un-described behavior of birds, alarmed at the examination of empty nests. In 50 nests, 65% of the cases, the Raven tolerated the drone’s presence at the nest, although the birds showed concern and occasionally defensive reactions. It seems that the adverse reaction of birds is weaker when they associate the appearance of a drone with human presence. Key recommendations: control in teams of two - operator and observer, starting end landing in close vicinity of the nest tree, immediate interruption of flight if birds react, forbade flying directly over the nest. It is advisable to check the reaction of adult Ravens to drone inspections of nests with small nestlings. To sum up, our study showed that the drone inspections did not harm the adult birds but provides a more reliable data for reproduction than the observation from ground.

Zusammenfassung

Auf den Schwingen des Raben: Nestkontrollen mit Hilfe von Drohnen.

Die Kontrolle des Bruterfolgs wilder Tiere ist entscheidend für die Einschätzung von Populationstrends und unterstützende Schutzmaßnahmen. Je nach Zugänglichkeit von Brutplatz oder Habitat kann diese jedoch eine Herausforderung darstellen. In den letzten Jahren sind neue Methoden angewendet worden, um die Biologie von Vögeln zu untersuchen, nämlich Drohnen. Unbemannte Luftfahrzeuge (Drohnen) können benutzt werden, um neue Aspekte der Vogelökologie zu untersuchen, die nicht mit Hilfe traditioneller Technologien untersucht werden können. Der Kolkrabe Corvus corax brütet hauptsächlich hoch oben in Baumkronen oder auf hohen Klippen. Daher ist es schwierig, seinen Bruterfolg vom Boden aus zu kontrollieren. Unsere Studie wurde 2021–2022 in Wäldern im Nordosten Polens an 77 Rabennestern in Baumkronen durchgeführt. Mit Hilfe von Drohnen haben wir untersucht, i) ob die klassischen vom Boden aus gewonnenen Daten über den Bruterfolg sich von denen aus Nestinspektionen via Drohnen unterscheiden und ii) wie sich die Altvögel verhalten, wenn eine Drohne am Nest benutzt wird. Eine Untersuchung vom Boden aus konnte den Inhalt von nicht weniger als 30% der besetzten Nester nicht ermitteln. Nestinspektionen vom Boden aus und mit Drohnen lieferten unterschiedliche Ergebnisse, da bei Inspektion aus der Luft mehr Jungvögel sichtbar waren (1,93 verglichen mit 3,22 pro erfolgreiche Brut). Bruten mit drei Jungvögeln machten 6,5 % der vom Boden kontrollierten Nester aus und 23,3 %, wenn eine Drohne benutzt wurde, während Bruten mit zwei Jungvögeln 33,8 % bzw. 10,4 % der Nester ausmachten. Während der meisten Nestinspektionen (65 % der Fälle) saßen Altvögel in nahegelegenen Baumkronen und riefen. In 12 % der Fälle näherten sich die Vögel dem Nest, flogen in mehr als 20 m Entfernung an der Drohne vorbei und versuchten nicht, sich dem Gerät zu nähern. In vier Fällen näherten sich die Vögel der Drohne auf weniger als 10 m. Eine direkte Kollision erfolgte nicht. Die heftigsten Reaktionen wurden in den wenigen Fällen (nur 4,2 %) beobachtet, in denen die Vögel bei Inspektionsbeginn nicht in der Nähe des Nests waren, sondern später im Verlauf der Inspektion ankamen. Untersuchungen mit Drohnen haben bislang nicht beschriebenes Verhalten der Vögel offenbart, die sich bei Inspektion leerer Nester alarmiert zeigten. An 50 Nestern (65 % der Fälle) tolerierten die Vögel die Anwesenheit der Drohne, wobei sie beunruhigt waren und gelegentlich Verteidigungsverhalten zeigten. Offenbar fällt die feindliche Reaktion der Vögel schwächer aus, wenn sie das Erscheinen einer Drohne mit der Anwesenheit von Menschen in Verbindung bringen. Wichtige Empfehlungen: Kontrollen in Zweierteams durchführen und die Drohne nah beim Nistbaum starten und landen, den Flug sofort abbrechen, wenn die Vögel reagieren, direktes Überfliegen des Nests verbieten. Es empfiehlt sich, die Reaktion der adulten Raben auf Drohneninspektionen von Nestern mit noch kleinen Nestlingen zu prüfen. Zusammenfassend zeigte unsere Studie, dass die Drohneninspektionen den Altvögeln keinen Schaden zufügten und zuverlässigere Daten zum Bruterfolg liefern als Beobachtungen vom Boden aus.