Methodenartikel

Städte als Schnittstellen des Auftretens zoonotischer Gefahren: Entwicklung des New Yorker Tick- und Wildtier-Urban Surveillance Systems

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DOI:

10.3791/69755

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10. März 2026

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1Department of Ecology, Evolution, and Environmental Biology, Columbia University, 2NYC Bird Alliance, 3School of Biological Sciences, University of Canterbury, 4Mianus River Gorge, 5Cornell University, 6Hofstra University, 7City of New York Parks & Recreation

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Es besteht ein dringender Bedarf, zu überwachen, wie Zecken und ihre Wildwirte auf die Urbanisierung reagieren. Dieses Protokoll beschreibt die Schritte zur Entwicklung eines standardisierten Tick and Wildlife Urban Surveillance System, das ein adaptives Management als Reaktion auf neue durch Zecken übertragene Gefahren in städtischen Umgebungen ermöglicht.

Zusammenfassung

Die durch Zecken übertragenen Gefahren in städtischen Landschaften nehmen zu, doch bleiben kritische Lücken im Verständnis des Risikos durch durch Zecken übertragene Menschen über Urbanisierungsgradienten hinweg. Mit dem weltweiten Verlust natürlicher Lebensräume können städtische Grünflächen einen kritischen Lebensraum für Wildtiere bieten, mit unterschiedlichen Folgen für das Auftreten von Zeckenkrankheiten. Die Metropolregion New York City hat die höchste Bevölkerungsdichte und geografische Präsenz aller Städte in den Vereinigten Staaten und verfügt über ein riesiges Netzwerk von Grünflächen. Diese städtischen Grünflächen unterscheiden sich hinsichtlich der umliegenden Landbedeckung und Vernetzung und bieten wichtige Zufluchtsorte und Lebensräume für Hunderte städtischer Wildtierarten, die historisch wenig erforscht waren. Nach dem besten Wissen der Autoren gibt es keine städtischen Zeckenüberwachungssysteme, um zu überwachen, wie Zecken und ihre Wildtiere auf städtische Umgebungen reagieren und dort auftauchen. Um diese Lücke zu schließen, wurde ein langfristiges System zur Überwachung von städtischen Zecken und Wildtieren über einen Urbanisierungsgradienten von New York City bis Long Island, NY, entwickelt. Hier beschreiben wir den Prozess, mit einer vielfältigen Partnergruppe zusammenzuarbeiten, um ein gepaartes System zur Fang- und Zeckenüberwachung mit Wildtierkameras zu entwerfen, umzusetzen und zu warten. Der Prozess begann mit der Bildung eines Beratungsausschusses aus Zecken-übertragenen Experten und Wildtiermanagementpartnern, die Einblicke und Rückmeldungen lieferten, um gemeinsam folgende Schritte durchzugehen: 1) Visualisierung und Abgrenzung des ersten Urbanisierungsgradienten, 2) mögliche Grünflächenauswahl, 3) Standortgenehmigungen, 4) Auswahl von Wildtierkameras und Zeckensammlungsstandorten, 5) Platzierung von Wildtierkameras, 6) Zeckensammlungen, 7) Zeckenidentifikation, 8) Foto-Identifikation von Wildtierkameras und 9) Transektpflege und Berichterstattungsergebnisse. Da New York City und andere Städte weltweit weiter wachsen, können gemeinsame Projekte wie das Tick and Wildlife Urban Surveillance System Wissen generieren, das Menschen hilft, auf neue zoonotische Gefahren in städtischen Umgebungen zu reagieren.

Einleitung

Die Mehrheit der Weltbevölkerung lebt in städtischen Gebieten, die sowohl in Bevölkerung als auch in geografischer Präsenz stetig wachsen1. Während die städtische Expansion eine der größten Bedrohungen für die globale Biodiversitätist, werden städtische Gebiete zunehmend so verwaltet, dass sie durch städtische Begrünung Lebensräume für Wildtiere bieten, da natürliche Lebensräume verändert und fragmentiert sind 4,5,6,7. Die Kombination aus dichten menschlichen Populationen und Wildtieren in Städten kann sowohl positive (z. B. das Gefühl einer Verbindung zur Natur)8 als auch zu schädlichen (z. B. zoonotischen Krankheitsübertragungen) Mensch-Wildtier-Interaktionen führen. Historisch gesehen war Wildtiere in städtischen Systemen10 wenig erforscht, was eine kritische Lücke beim Verständnis von Wildtierpersistenz, zoonotischem Krankheitsrisiko11 und Mensch-Wildtier-Koexistenz12 in einer sich wandelnden Welt schafft.

Der Nordosten der Vereinigten Staaten (USA) ist stark urbanisiert (13) und ein Hotspot für Schwarzbeinzecken (Ixodes scapularis) und das Auftreten von Zecken-übertragenen Krankheiten14, mit räumlichen Risikounterschieden in der Region15. Zeckenübertragene Krankheiten wie die Lyme-Borreliose sind die am häufigsten gemeldete vektorübertragene Krankheit in den USA, mit fast 500.000 Fällen pro Jahr14. Im Bundesstaat New York übertragen schwarzbeinige Zecken mehrere Krankheitserreger von öffentlichem Gesundheitsrisiko, darunter Borrelia burgdorferi (Borreliose-Erreger), Anaplasma phagocytophilum (Anaplasmose-Erreger), Babesia microti (Babesiose-Erreger) und Powassan-Virus (Erreger der Powassan-Virus-Krankheit)16. Neben der Schwarzbeinige Zecke hat sich die Langhornzecke (Haemaphysalis longicornis) nach ihrer jüngsten Einführung 17,18 schnell im Nordosten etabliert, und andere einheimische Zeckenvektoren wie die Einzelsternzecke (Amblyomma americanum), die das Alpha-Gal-Syndrom19 verursachen kann, nehmen an Population zu und erweitern ihr Verbreitungsgebiet nach Norden20,21, was neue Herausforderungen für die öffentliche Gesundheit darstellt.

Obwohl die städtischen Zeckengefährden um15,22 zunehmen, konzentriert sich die meiste Zeckenforschung auf ländliche und vorstädtische Gebiete. 22,23,24, was entscheidende Lücken im Verständnis der Zeckenübertragbaren Ökologie über Urbanisierungsgradienten und in städtischen Grünflächen schafft. Eine aktive Überwachung von Zecken, Wildtieren und Wirtsräubern ist notwendig, um evidenzbasierte lokale Managementpraktiken zu informieren26.

New York City (NYC) hat die größte menschliche Bevölkerung aller Städte in den USA. Im Jahr 2020 lebten schätzungsweise >8,4 Millionen Menschen in den fünf Bezirken13 von NYC und >20,1 Millionen Menschen im weiteren Ballungsraum13. Obwohl NYC eine höhere durchschnittliche Wohndichte hat (etwa 4.700 Wohneinheiten pro km²) als jede andere Stadt in den USA, verfügt die Stadt auch über 29.000 Acres (14 % der Landfläche) Parkflächen, die vom NYC Department of Parks and Recreation27 verwaltet werden und wichtige Lebensräume und Zufluchtsorte für Hunderte von Wildtierartenbietet. 29. Die Stadt liegt entlang des Atlantic Flyway, einer Zugroute für Millionen von Vögeln30,31, und wurde kürzlich von mehreren Meso-Säugetierarten wieder besiedelt, insbesondere vom östlichen Kojoten (Canis latrans x Canis lycaon)32, dem gestreiften Stinktier (Mephitis mephitis) 33 und dem Weißwedelhirsch (Odocoileus virginianus)34.

Da NYC in die Begrünungvon 35 investiert, wird die Häufigkeit der Mensch-Wildtier-Interaktionen voraussichtlichum 36 steigen. Während die Zunahme der städtischen Biodiversität ein Zeichen für ein gesundes Ökosystem sein kann37 und das Naturgefühl im städtischenLeben wiederherstellen kann, können Interaktionen mit städtischer Wildtiere auch zur Übertragung von zoonotischen Krankheitserregernführen. Stadtangepasste Säugetiere wie der Waschbär (Procyon lotor) sind in dieser Hinsicht von Interesse, da sie urbanisierungstoleranter sein können als andere größere Säugetiere40,41 und die Übertragung zoonotischer Krankheitserreger in städtischenGebieten vermitteln. Weißwedelhirsche sind eine weitere interessante Art, da ihr Vorkommen in städtischen Grünflächen die Zeckenhäufigkeit erhöht und das Risiko für Borrelioseum 25,43 erhöht.

Innerhalb der Stadtgrenzen von New York City gibt es ein umfangreiches Vektorüberwachungsprogramm, das vom Gesundheitsministerium betrieben wird; Allerdings werden Zecken in den städtischsten Grünflächen der Stadt nicht so umfassend erfasst44, 45, 46. Die benachbarten Zeckenüberwachungsmaßnahmen auf benachbarter Landkreisebene variieren in ihrerIntensität bei 47,48, was Vergleiche zwischen Gemeindegrenzen erschwert. Es wurden zahlreiche Studien zu städtischen Zeckengefahren 17,18,43,46,49 und Wildtieren 33,34,50,51 innerhalb der Stadtgrenzen durchgeführt, die wertvolle Einblicke darin liefern, wie Zecken, durch Zecken übertragene Krankheitserreger und Wildtiere auf urbane Umgebungen reagieren und sie nutzen können. Die Auswirkungen der Urbanisierung auf durch Zecken übertragene Gefahren und Wildtiergemeinschaften reichen jedoch über den Stadtkern hinaus über die Urbanisierungsgradienten15, 52, 53, 54. Nach bestem Wissen der Autoren gibt es keine städtischen Zeckenüberwachungssysteme, um zu überwachen, wie Zecken und ihre Wildwirte in Umgebungen über Urbanisierungsgradienten hinweg auftauchen. Um New Yorkern zu helfen, auf neue durch Zecken übertragene Gefahren zu reagieren und mit Wildtieren zusammenzuleben, arbeitete eine vielfältige Gruppe von Partnern in New York daran, ein Tick and Wildlife Urban Surveillance System (TWUSS) über einen Urbanisierungsgradienten von NYC bis Long Island, NY, zu entwickeln.

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Abbildung 1. Schritte zur Planung, Umsetzung und Wartung des Tick and Wildlife Urban Surveillance System. Feedback-Pfeile werden zwischen möglicher Grünflächenauswahl, Standortgenehmigung und Auswahl der Zeckensammlung und Wildkamera-Standorte angezeigt. Figur, die mit BioRender erstellt wurde. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

Vor der Gründung des TWUSS wurde ein Beratungsausschuss gebildet, bestehend aus wichtigen Wildtiermanagementpartnern und Experten für Zeckenübertragungsökologie, die Einblicke und Rückmeldungen zum Transektdesign lieferten (Abbildung 1). Monatliche Treffen wurden abgehalten, um Projektziele festzulegen, wobei man sich darauf einigte, dass das primäre wissenschaftliche Ziel darin besteht, Standorte mit einem Gradienten von Urbanisierung, Lebensraumvernetzung und Flächengröße einzubeziehen. Die Einbeziehung mehrerer Berater beinhaltete ein tiefes lokales Wissen über die Region. Zum Beispiel half das Feedback zwischen den Partnern bei der Planung der Möglichkeit, dass das Netzwerk die Dynamik der Kojotenausbreitung und -ausbreitung auf Long Island32 erfasst. Partnerfeedback erleichterte zudem die Einbeziehung von Standorten, bei denen Manager bekannt waren, dass sie Zugang gewährten, Gemeinschaftsgruppen bei Wildtierkameras und/oder Foto-Tagging helfen konnten und Teammitglieder persönliche Bindungen hatten, die den Zugang ermöglichten.

Wildtierkamera-Fallen (auch Trail- oder Wildkameras genannt; im Folgenden als Wildkameras bezeichnet) wurden als nicht-invasive und relativ kostengünstige Methode zur Datenerhebung über Wildtiere weit verbreitet, was die routinemäßige Durchführung von Wildtierstudien verändert hat55,56. Wildtierkameras ermöglichen die Sammlung großer Mengen an Bilddaten, die mit herkömmlichen Feldbeobachtungsmethoden nicht möglich wären57. Das Urban Wildlife Information Network (UWIN) entwickelte ein Transekt-Design für Wildtierkamera-Fanger, das weltweit von Partnerstädten der Mitgliedsländer geteilt wird, um die Verbreitung lokaler Wildtiere über urbane Gradienten58 zu überwachen. Das UWIN-Transekt-Design wurde angepasst, und Wildtierkameras wurden bei der Erstellung des TWUSS mit Zeckensammlungen kombiniert (Abbildung 1). "Zeckenzüge" wurden für Zeckenstichproben als Standardmethode zur Schätzung der Zeckendichtenverwendet 59. Das Lebensstadium der Zecken der Nymphen wurde für die Probenahme gezielt, da Nymphenzecken der vorherrschende Überträger von Zeckenübertragbaren Krankheitserregern für den Menschen sind. Die Zeckenprobenentnahme wurde daher von Ende Mai bis Ende Juli durchgeführt, im Einklang mit der Spitzenaktivität der Nymphen I. scapularis im Nordosten der US60.

Damit ein Stadtpartner dem UWIN-Netzwerk beitreten kann, besteht die Hauptanforderung darin, mindestens einen Transekt zu etablieren, der 25–30 Wildkamerastationenaufnehmen kann 58; Es gibt keine Mindestlängenanforderung, und der Transekt muss auch nicht einer geraden Linie folgen. Für die Anforderungen des UWIN-Netzwerks können Wildtierkamerastationen in jedem von Wildtieren genutzten Gebiet eingerichtet werden, einschließlich Backyards58. Der TWUSS konzentriert sich jedoch auf öffentliche oder halböffentliche Grünflächen, darunter Stadtparks, Friedhöfe, Waldschutzgebiete, Golfplätze oder große Gärten, um Wildtierkameras aufzustellen, um die Verbreitung empfindlicherer Zielarten wie Weißwedelhirsch und Stinktierezu erfassen. Der NYC-Transekt ist 55 km lang und 4 km breit und in zehn 5 km lange Abschnitte unterteilt. 2022 wurden in jedem Abschnitt vier Wildtierkamerastationen eingerichtet, sodass insgesamt 40 Wildtierbeprobungsstandorte von Brooklyn bis Nassau County, NY, verteilt sind. 2023 wurde in Staten Island, NY, ein zusätzliches Segment hinzugefügt. Für Zeckensammlungen wurden Golfplätze aufgrund ihres Einsatzes von Insektiziden und aktivem Zeckenmanagement ausgeschlossen, was die Daten61 beeinträchtigen könnte, sodass 29 der Wildkamera-Standorte ebenfalls zu Zeckensammlungen wurden.

Das TWUSS unterscheidet sich von anderen Zeckenüberwachungssystemen durch das Design des Urbanisierungsgradiententransekts und die Kombination standardisierter Zecken- und Wildtierdatenerhebungsmethoden 26,62,63. Viele staatliche und nichtstaatliche Institutionen betreiben Zeckenüberwachung64. Die meisten Zeckenüberwachungsmaßnahmen verfolgen jedoch ein begrenztes Ziel, die Präsenz von Zecken zu erkennen, und verlassen sich auf passive, nicht standardisierte Überwachungsmethoden 62,63,65. Passive Überwachungsmethoden (d. h. Zeckenberichte auf Community-Science-Plattformen) sind gegenüber aktiven Überwachungsmethoden vorteilhaft, da siekostengünstig und relativ aufwendig 62,66 halten, aber kein tiefes Verständnis räumlicher und zeitlicher Trends63 ermöglichen. Im Jahr 2020 veröffentlichten die Centers for Disease Control and Prevention (CDC) einen umfassenden Leitfaden zur aktiven Zeckenüberwachung, der detaillierte Anweisungen für die Durchführung von Zeckenzügen enthält, jedoch nur allgemeine Hinweise zur Standortwahl59, einem entscheidenden Schritt zur Bewertung der Zeckengefahr67. Zudem beinhalten aktuelle Zeckenüberwachungsmethoden selten paarweise Wildtierüberwachung, obwohl die Zeckenökologie eng mit ihren Wildwirten68,69 verbunden ist. Das Urban Wildlife Institute hat große Anstrengungen unternommen, um die Überwachung der Wildtiere über Urbanisierungsgradienten hinweg durch die Einrichtung des UWIN58 zu standardisieren, und es besteht das Potenzial, solche Netzwerke auf die One Health Ziele70 auszuweiten. Durch die Kombination standardisierter Methoden der Zeckensammlung und der Überwachung von Wildtieren über einen Urbanisierungsgradienten hinweg ermöglicht das TWUSS sinnvolle Vergleiche der Populationsdynamik von Zecken und Wildtierwirten, wo die aktiven Überwachungsmaßnahmen bisher begrenzt waren22.

Das TWUSS-Design eignet sich am besten in städtischen Gebieten, in denen Wildtiere, Zecken und die von ihnen übertragenen Krankheitserreger vorhanden sind, ihr Verbreitungsgebiet erweitern oder auftauchen64,70. Eine wichtige Einschränkung ist die Abhängigkeit der Partnerberechtigungen und der große Aufwand, den Transekt zu pflegen. Hier stellen wir den Prozess zur Etablierung einer transdisziplinären Zusammenarbeit vor, um ein gepaartes System zur Fang- und Zeckenüberwachung mit Wildtierkameras zu entwerfen, umzusetzen und zu warten.

Protokoll

Genehmigungen wurden von den zuständigen Behörden für den Zugang zum Gelände, das Platzieren von Wildtierkameras und die Durchführung von Zeckensammlungen an jedem Standort eingeholt.

1. Initiale Visualisierung und Abgrenzung des Transektgradienten

HINWEIS: Obwohl es viele Möglichkeiten zur Quantifizierung derUrbanisierung gibt, sind strukturelle Komponenten wie undurchlässige Oberfläche und Wohndichte in Kombination mit Waldbedeckung die am häufigsten verwendeten Kennzahlen in Studien zur Urbanisierung sowie Wildtieren und/oder Zecken 25,72,73.

  1. Verwenden Sie ArcGIS Pro oder eine andere bevorzugte GIS-Software, um Urbanisierungsmetriken für die Untersuchungsregion zu visualisieren. Verwenden Sie den prozentualen Anteil undurchlässiger Oberflächen und die Wohndichte, um die Urbanisierung zu kategorisieren, sowie den Anteil der Baumkronenbedeckung, um Grünheit und Lebensraumqualität der Wildtiere zu visualisieren74.
    1. Beziehen Sie die Rasterdatei mit prozentualer Undurchlässigkeit aus der aktuellsten veröffentlichten National Landcover Database (NLCD)75. Für die Wohnungsdichte verwenden Sie die US-Volkszählungsdaten13 oder den Silvis-Wohnungsdichte-Datensatz76. Erhalten Sie den prozentualen Baumkronendeckenbestand aus dem NLCD75.
    2. Speichere alle Datensätze in einem Projektordner auf einem lokalen oder Serverlaufwerk. Füge jede Datenschicht dem Projekt mit dem Button "Daten hinzufügen " im Karten-Tab hinzu. Wählen Sie jede Datenschicht aus dem Projektordner aus und fügen Sie sie einzeln hinzu, wobei Sie diesen Prozess für alle Datenschichten wiederholen.
    3. Für das Raster der undurchlässigen Flächen setzen Sie die Symbolik auf städtische Intensitäts-'Bins' (Kategorien) basierend auf standardisierten Kategorien77: hohe städtische Intensität (>80 % undurchlässige Flächen), mittlere städtische Intensität (50–79 % undurchlässige Flächen), geringe städtische Intensität (20–49 % undurchlässige Flächen) und Freifläche (>20 %). Um diese Symbolik anzuwenden, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Rasterebene im Inhaltsbereich , wählen Sie Symbologie, ändern Sie die primäre Symbologik in Klassifizieren und definieren Sie die Klassen entsprechend den angegebenen urbanen Intensitätskategorien.
    4. Für die Shapefile-Ebene der Wohnungsdichte setzen Sie die Symbolik für standardisierte urbane Intensitätskategorien der Wohndichte als78: städtisch (>1.000 Häuser pro km²), Vorort (147,06–1.000 Häuser pro km²) und Vorort (6,18–147,05 Häuser pro km²). Um diese Symbolik anzuwenden, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Ebene im Inhaltsbereich , wählen Sie Symbology, ändern Sie die primäre Symbologik in Unique Values und weisen Klassen zu, die den angegebenen Wohndichtekategorien entsprechen.
    5. Für die Baumkronendeckschicht sollte die Symbolik als durchgehende Spanne von 0 bis 100 % bleiben.
  2. Identifizieren Sie, wo in der Region ein Urbanisierungsgradient existiert, um eine vorläufige Platzierung eines 4 km breiten Transekts zu bestimmen, der jede Kategorie der Urbanisierung umfasst, wie in Schritt 1.1.3 und 1.1.4 definiert. (Abbildung 2).
    HINWEIS: Gibt es keinen klaren linearen Urbanisierungsgradienten für die Transektplatzierung, kann der Transekt in 5 km lange Segmente unterteilt werden, um einen nichtlinearen Transekt zu bilden, der dennoch die unterschiedlichen Urbanisierungsebenen erfasst und mindestens vier Standorte pro Abschnitt enthält.
  3. Positioniere den Transekt so, dass die folgenden Bedingungen erfüllt werden, während der Gradient dennoch ausreichend erfasst wird:
    1. Erfassen Sie interessante Grünflächen und stellen Sie sicher, dass Wildtier-Kamerastationen mindestens 1 km auseinander platziert werden können, um räumlich unabhängig für häufige städtische Meso-Säugetiere und Vögel zu sein79,80 (Abbildung 2).
    2. Positionieren Sie den Transekt so, dass er Grünflächen bedeckt, die für Kooperationspartner von Interesse sind, oder hochwertige Flächen (>38 % Baumkronenbedeckung81), die innerhalb der Fragmente die Heterogenität im Grünbedeckungsbereich bewahren (d. h. ein großer, bewaldeter Park in den urbansten Abschnitten).
    3. Wählen Sie die Schaltfläche "Messen " im Karten-Tab , um die Transektposition und -entfernung zu bestimmen.
      HINWEIS: Stellen Sie sicher, dass es bei der Bestimmung der genauen Transektlinie mehr als das Minimum von vier Standorten pro Segment zur Auswahl gibt, da einige potenzielle Bereiche aus verschiedenen Gründen unbrauchbar sein können oder werden können (z. B. keine Genehmigung für Wildtierkameras oder ungeeigneter Lebensraum bei Bodenwahrheitsprüfung).

2. Mögliche Grünflächenauswahl: Identifizieren Sie potenzielle Grünflächen für die Platzierung von Wildtierkameras und Zeckensammlungen im Untersuchungsgebiet

  1. Identifizieren Sie jeden Grünbereich innerhalb der Transektgrenze, indem Sie die Shapefile Protected Areas Database of the United States (PAD-US) herunterladen und gemäß Schritt 1.1.2 zur Karte hinzufügen. 82.
  2. Berechnen Sie die Größe (Fläche) und den Prozentsatz der Baumkronenbedeckung innerhalb jedes Grünbereichs aus der Datenschicht der Baumkronendecke.
    1. Im Tab Analyse wählen Sie die Schaltfläche Tools , um den Geoverarbeitungsbereich zu öffnen.
    2. Um die Größe jedes Grünbereichs zu berechnen, verwenden Sie das Werkzeug "Geometrieattribute berechnen". Wählen Sie die Grünraum-Ebene als Eingabemerkmale aus, erstellen Sie dann ein neues Feld für die Größe und wählen Sie Fläche als Eigenschaft. Wähle die gewünschte Flächeneinheit und das Koordinatensystem aus und drücke auf Ausführen, um das Werkzeug zur Ausführung der Aktion durchzuführen.
    3. Um den Prozentsatz der Baumkronenbedeckung innerhalb jeder Grünfläche zu berechnen, verwenden Sie das Tool Zonal Statistics . Wählen Sie die Greenspace-Ebene als Input Raster oder Feature Zone Data aus, dann den Namen oder die eindeutige ID jedes Greenspaces als Zone Field und die Baumkronendeckschicht als Input Value Raster. Wähle als Nächstes Mean als Statistiktyp aus und drücke auf Ausführen , damit das Tool die Aktion ausführen kann.
  3. Für die Platzierung von Wildtierkameras:
    1. Wählen Sie Stadtparks, Golfplätze, Friedhöfe und Naturschutzgebiete für Wildtierkamera-Standorte aus, da diese oft die meisten Grünflächen in Metropolregionen ausmachen und häufig als Wildtierkamera-Standorte für UWIN-bezogene Studien genutzt werden6.
    2. Setzen Sie Symbolik für die prozentuale Baumkronendeckschicht nach Schritt 1.1.3., wobei Bereiche innerhalb jedes Segments des Transekts als dicht bewaldet (>38 % Baumkronendecke) oder leicht bewaldeten Lebensraum (<38 % Baumkronendecke) 81 klassifiziert werden, um Unterschiede in der Lebensraumqualität über die Wildtierkamera-Positionen im Transekt83 zu berücksichtigen. Innerhalb jedes Transektsegments identifizieren Sie zwei Grünflächen mit dicht bewaldeten Flächen und zwei mit leicht bewaldeten Flächen als potenzielle Standorte für Wildtierkameras (Abbildung 3).
  4. Für Zeckensammlungen werden öffentliche Nationalparks, Naturschutzgebiete und Gärten so gefiltert, dass sie nur Grünflächen mit einer Flächengröße von ≥5 Hektar und ≥20 % Gesamtbaumkronenbedeckung einbeziehen, sodass Zeckenprobenerhebungsmethoden mindestens 800 m bewaldetes Pfadhabitat einbeziehen können.
    HINWEIS: Vermeiden Sie die Auswahl von Golfplätzen für Zeckensammelstellen aufgrund des Insektizidverbrauchs61.

3. Standortgenehmigung

  1. Identifizieren Sie die Kontakte für jede ausgewählte Grünfläche mithilfe von Internetsuchmaschinen oder Partnernetzwerken, um Zugang zum Standort und die Erlaubnis zur Installation von Wildtierkameras und Zeckensammlungen zu erhalten.
    1. Erstellen und senden Sie eine einseitige Übersicht des Projekts an die identifizierten Kontakte per E-Mail oder Telefon. Die in diesem einseitigen Überblick vorgestellten Ergebnisse könnten den Zugang zu Fotos über ein Wildlife Insights-Projekt auf Seite85, jährliche Berichte über Wildtierkameras und daraus resultierende Informationen über lokale Zeckenpopulationen umfassen. Für Parks und öffentliche Naturflächen, die im Transekt genutzt werden, holen Sie Genehmigungen über die zuständigen Park- oder Stadtverwaltungen ein. Holen Sie eine schriftliche Genehmigung (d. h. eine E-Mail-Bestätigung) für alle privat genutzten Bereiche im Transekt ein, ohne offizielles Genehmigungsverfahren.

4. Auswahl von Wildtierkameras und Zeckensammelstellen

  1. Für die Auswahl des Standorts für Wildtierkameras werden innerhalb jeder Grünflächengrenze ein zufälliger Punkt erzeugt, um potenzielle Standorte der Wildtierkameras zu bestimmen.
    1. Öffnen Sie den Geoverarbeitungsbereich und wählen Sie das Werkzeug "Zufällige Punkte erstellen " aus. Wählen Sie die Greenspace-Ebene als Constraining Feature Class und wählen Sie Ausführen.
    2. Für Grünflächen, die groß genug für zwei Wildkamera-Stationen sind, generieren Sie gleichzeitig zwei zufällig generierte Punkte mit einem Mindestabstand von 1 km, indem Sie die Mindestdistanz als 1 km auswählen.
    3. Neue zufällige Punkte werden generiert, wenn sie nicht in leicht oder dicht bewaldeten Lebensräume liegen (Abbildung 3). Diese zufällig generierten Punkte können bei den Besichtigungen kleinere Änderungen unterliegen, und es wird wahrscheinlich Rückmeldungen zur Platzierung von Wildkameras geben, je nachdem, was die Grundstückseigentümer für akzeptabel halten.
  2. Für Zeckensammelstellen wählen Sie Orte aus, an denen Zecken im Umkreis von 500 m um die Wildtierkamera entlang von drei verschiedenen Transekttypen gezogen werden: 1) Hinterkante, 2) Innenwald und 3) Wald-Rasen-Rand25 (Abbildung 4). Stellen Sie sicher, dass acht vollständige Querschnitte von 100 m gezogen werden können.
    1. Verwenden Sie Satellitenbilder oder verfügbare Wegkarten für jede Grünfläche, um zwei potenzielle 100-m-Transekten jedes Transekttyps zu identifizieren.
    2. Wählen Sie zwei weitere Transekten in einem beliebigen Habitattyp aus, um 800 m zu erreichen, wobei jeder Widerstand ≥10 m voneinander entfernt ist.
    3. Wenn kein Wald-Rasen-Rand vorhanden ist, wählen Sie weitere 200 m als Innen- und Wegquerschnitt.
  3. Berechnen Sie den Prozentsatz der Baumkronenbedeckung, den Prozentsatz der undurchlässigen Oberfläche und die Wohndichte innerhalb eines 2-km-Radius um jede Wildtierkamera-Platzierung im Transekt.
    1. Füge die Koordinaten jeder Kamerafallstelle mit dem Zugriff auf die ArcGIS-Projektkarte mit dem Button "Daten hinzufügen " hinzu. Im Geoverarbeitungsbereich von ArcGIS Pro wählen Sie das Tool Pairwise Buffer aus. Wählen Sie die Kamera-Falle-Punkte-Ebene als Eingabefunktionen aus und setzen Sie die Entfernung auf 2 km. Klicken Sie auf Ausführen , um den Puffer zu erstellen.
    2. Verwenden Sie das Zonalstatistik-Werkzeug , wie in Schritt 2.2.3 beschrieben. um den prozentualen Anteil der Baumkronendecke, den prozentualen Undurchlässigkeitsbereich und die Wohndichte innerhalb des 2-km-Puffers um jede Kamerafalle zu berechnen.
    3. Überprüfen Sie, dass alle Urbanisierungsebenen dargestellt sind und dass der Urbanisierungsgradient durch die Platzierung von Wildtierkameras und Zeckensammelstellen innerhalb jedes Transektsegments ausreichend erfasst wird (Abbildung 5).
      HINWEIS: Die Schritte 5 und 6 beinhalten notwendige Feldarbeit, die Teammitglieder Gefahren und Risiken aussetzenkann 86. Feldsicherheit ist ein integraler Bestandteil des Erfolgs. Befolgen Sie etablierte Sicherheitsrichtlinien für die Planung sicherer und effektiver Feldarbeit86.

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Abbildung 3. Beispiel für ein 5 km langes Segment des TWUSS-Transekts. Die Abbildung zeigt den TWUSS-Transekt (graue gestrichelte Linie) mit vier Wildtierkamera-Standorten (schwarze Kreise), die innerhalb von grünen Flächen (schwarze Umrisse) platziert sind, sowie den Ziehprobenbereich (rote Kreise) um die Wildkameras. Die Basisschicht zeigt die neu klassifizierte Baumdeckschicht als dicht (grün) oder leicht (weiß) bewaldet, um die lokale Lebensraumqualität darzustellen. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

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Abbildung 4. Beispiel-Aufbau eines Zeckensammel-Feldes mit einer gepaarten Wildtierkamera und Zecken-Drag-Transekten. Der zentrale schwarze Punkt stellt die Platzierung der Wildtierkamera in einem dicht bewaldeten Teil des Grünraums dar; Die rote gestrichelte Linie zeigt einen Radius von 500 m um die Kamera an, in dem Tick-Drags durchgeführt werden; die 100 m durchgezogenen roten Linien stehen für jeden Transekttyp, beschriftet als "Wald/Rasenrand", "Innenraum" und "Weg". Google Earth-Satellitenbilder werden als Basiskarte verwendet. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

5. Einsatz von Wildtierkameras

  1. Führen Sie die folgenden Vorbereitungsschritte mehrere Wochen vor der Installation einer Wildtierkamera durch:
    1. Mach eine Inventur der Ausrüstung und halte für jeden Einsatz genügend Wildtierkameras, Speicherkarten, Schlösser und Sicherungsboxen bereit.
    2. Bereiten Sie genug frische Akkus für jede Wildtierkamera vor, damit sie komplett wechseln können. Die meisten Wildtierkamera-Modelle benötigen 6-8 AA-Batterien.
    3. Überprüfen Sie bei jedem weiteren Einsatz einer Wildtierkamera, ob alle Daten der vorherigen Saison von den Speicherkarten heruntergeladen und gespeichert wurden.
    4. Erstellen Sie ein Label mit einer kurzen Projektbeschreibung und relevanten Kontaktinformationen (z. B. einer dauerhaften Projekt-E-Mail-Adresse). Drucken Sie das Etikett aus und befestigen Sie es sicher mit durchsichtigem Verpackungsband oben auf jeder Wildtierkamera-Kassette (siehe Zusatzakte 1).
    5. Beschriften Sie jede Wildtierkamera mit einer eindeutigen Kamera-ID-Nummer und eine SD-Karte mit derselben ID, idealerweise mit dem Namen des Standorts verknüpft.
    6. Legen Sie Datum und Uhrzeit für jede Falle mit Wildtierkameras fest.
    7. Passen Sie die Parametereinstellungen der Wildtierkamera wie folgt an: Mehrfachaufnahme (3 Fotos), Kameraverzögerung (30 s), Betriebsdauer der Geräte (24 Stunden), Bildqualität/Bildgröße (mindestens 16 MP).
      HINWEIS: Siehe Referenz87 für weitere Details zu empfohlenen Einstellungen für Wildtierkameras.
  2. Während der Besichtigungen wählen Sie geeignete Bäume für die Platzierung von Wildkameras innerhalb von 50 m um den zufällig generierten Punkt für diesen Raum aus.
    1. Platziere die Wildtierkamera in Kniehöhe (~50 cm) an einer Stelle, die von den Wegen nicht sichtbar ist, und halte sie vom menschlichen Verkehr (z. B. Pfade, Gehwege) weg, um menschliche Entdeckungen zu minimieren. Stellen Sie keine Kameras direkt nach Osten oder Westen auf, um Sonnenblendung zu verhindern.
    2. Entfernen Sie große Grashalme, Blätter oder andere Objekte, die bei Wind die Kamerasensoren (80 Fuß Erkennungsentfernung) stören könnten. Das reduziert auch falsche Kamera-Auslöser.
    3. Überprüfen Sie, ob die Wildtierkamera parallel zum Boden ausgerichtet ist.
  3. Stationieren Sie Wildtierkameras für eine Dauer von ≥28 Tagen an jedem Standort während der Monate Januar, April, Juli und Oktober, um saisonale Variationen in der Nutzung und Belegung von Wildtierhabitaten zu erfassen58.

6. Tick-Sammlungen durch Tick-Drag

HINWEIS: Nehmen Sie zwischen Ende Mai und Ende Juli 2-3 Probeproben pro Standort, um Repliken um die Zeit der Spitzenjagd der Schwarzbeinige Nymphen im Nordosten der USA zu erhalten (Anpassung des Zeitrahmens für andere Regionen und/oder Zeckenarten und Lebensstadien von Interesse), mit einer Gesamtziehdistanz von 800 m bei jedem Standortbesuch. Die vollen 800 m müssen nicht aufeinanderfolgende25,59 sein.

  1. Führen Sie die folgenden Schritte zu Beginn der Feldsaison durch, bevor Sie mit der Zeckensammlung beginnen:
    1. Bereite alle Materialien für das Zeckenziehen vor.
      1. Während Sie Einweg-Laborhandschuhe tragen (z. B. Latex- oder Nitrilhandschuhe), füllen Sie pro geplanter Transekt 2–3 1,5-ml-Phiolen mit einem Mindestvolumen von 500 μL 85 % EtOH oder RNA/DNA-Schutz.
        HINWEIS: Verwenden Sie 85 % EtOH zur Erhaltung von Zecken und bakteriellen Krankheitserregern und verwenden Sie RNA/DNA-Schutz, wenn RNA-Erhaltung von Interesse ist (z. B. zeckenübertragene Viren)88. Sicherstellung der ordnungsgemäßen Lagerung von EtOH unter Einhaltung der Sicherheitsrichtlinien institutioneller Labore.
      2. Für jeden geplanten Transekt werden genügend Datenblätter gedruckt (siehe Supplementary File 2).
      3. Legen Sie alle Zeckensammelmaterialien (Pinzetten, Permanentmarker, vorbereitete Fläschchen, durchsichtiges Plastikband für die Larvensammlung, Schreibutensilien zum Notizenmachen) in eine Bauchtasche für den Einsatz im Außendienst. Bereiten Sie pro Felddatensammler eine Bauchtasche vor.
    2. Schätzen Sie die Schrittlänge jedes Felddatensammlers, indem der Datensammler einen 10-m-Transekt dreimal gehen lässt und die durchschnittliche Schrittlänge berechnet wird.
    3. Ergreifen Sie während der Zeckensammlung folgende Vorsichtsmaßnahmen zur persönlichen Sicherheit:
      1. Bereiten Sie helle, langärmelige Kleidung für den Einsatz im Einsatz vor Ort vor (z. B. weiße Overalls), um die Sichtbarkeit von Zecken auf dem Personal zu verbessern.
      2. Mindestens 24 Stunden vor der Feldabnahme von Zecken behandeln Sie Kleidung und Schuhe mit Insektizidprodukten, die 0,5 % Permethrin59 enthalten, und lassen Sie sie an der Luft trocknen. Befolgen Sie die Herstellerrichtlinien für die Wiederaufwendung bei Bedarf.
        HINWEIS: Vermeiden Sie die Verwendung von Insektiziden auf der Haut, da dies die Übertragung der Insektizide auf das Zeckenschlepptuch gefährdet und die Zeckenaktivitätum 89 verringern kann.
      3. Vor der Ankunft am Feldgelände stecken Sie die Hose in Socks59.
      4. Während des gesamten Zeckensammlungsprotokolls sollten Sie Kleidung und Haut auf Zecken überprüfen und alle angehängten Zecken sofort mit der Pinzette59 entfernen.
  2. Führen Sie die folgenden Schritte durch, um jeden Tick Drag durchzuführen:
    1. Man sollte 30 Minuten bis 1 Stunde pro 100 m Transekt einplanen, wobei die genaue benötigte Zeit von der Zeckendichte89 abhängt.
      HINWEIS: Vermeiden Sie das Probenehmen von Zecken, wenn die Vegetation nass ist, da dies das Zugtuch befeuchtet und die Zeckenbefestigung89 behindert.
    2. Notieren Sie Folgendes im Datenblatt: 1) Tageszeit, 2) Wetterbedingungen (Temperatur, Wind und relative Luftfeuchtigkeit) mit einem Wettermessgerät und 3) Breiten-/Längengradkoordinaten zu Beginn des Transekts mit einem Telefon oder einem anderen GPS-Gerät mit einer Mindestgenauigkeit von 10 m.
    3. Verteilt den 1 m × 1 m langen weißen Korduroy- oder Flanell-Ziehstoff über den Boden, wobei der Stoff vollständig entfaltet ist und möglichst viel von seiner Oberfläche den Waldboden oder Rasenberührt.
    4. Gehen Sie langsam 10 m, während Sie das Tuch hinter sich herziehen, halten Sie dann an und untersuchen Sie das Tuch auf Zecken. 89
    5. Untersuche das Tuch sorgfältig auf Zecken. Stellen Sie das Tuch in ausreichendem Licht, scannen Sie es systematisch von links nach rechts und von oben nach unten und beobachten Sie die Bewegung.
      HINWEIS: Die Ziehungen sollten in 100-m-Querschnitten durchgeführt werden und Dragtücher in 10-m-Abständen kontrolliert werden, um zu verhindern, dass Zecken kriechen oder vom Tuch59 herunterfallen.
    6. Sammeln Sie alle vorhandenen Zecken mit einer Pinzette und legen Sie sie in die 1,5-ml-Konservierungsphiolen mit 85 % EtOH oder RNA/DNA-Schutz. Verwenden Sie für jedes 100-m-Transekt ein anderes Fläschchen, das mit einer eindeutigen Transektnummer beschriftet ist.
      1. Wenn zahlreiche Larven auf dem Tuch vorhanden sind, sammeln Sie sie mit klarem Packband89.
    7. Erfassen Sie die Anzahl der Zecken, die alle 10 m entlang des 100-m-Transekts gesammelt werden, im Datenblatt und identifizieren Sie Arten und Lebensstadien, wenn möglich.
    8. Erfassen Sie den Hauptvegetationstyp (z. B. überwiegend Laubstreut, ungepflegte krautige oder gepflegte Graslandschaften) pro 10-m-Abschnitt (siehe Supplementary File 2).
    9. Am Ende jedes 100-m-Transekts überprüfen Sie jede Seite des Tuchs auf Zecken und notieren Sie die Endzeit sowie GPS-Koordinaten, bevor Sie zum nächsten Transekt fortfahren.

7. Zeckenerkennung

  1. Verwenden Sie ein Seziermikroskop, um Art und Lebensstadium aller gesammelten Zecken zu bestimmen, wobei die taxonomischen Schlüssel für häufige Zecken in der Studie 90,91,92,93 folgen.
  2. Trennen Sie Arten und Lebensstadien von Interesse (z. B . Skapularis-Nymphen ) in neue Fläschchen, die mit 85 % EtOH oder RNA/DNA-Schild gefüllt und mit der zugehörigen Transektnummer gekennzeichnet sind.
  3. Erstellen Sie eine Tabelle, um Zeckenerkennungsinformationen für jedes gesammelte und verarbeitete Zeckenfläschchen einzutragen.
    1. Verknüpfen Sie die Tick-Identifikationstabelle mit dem Felddatenblatt nach Transekt-ID.

8. Fototagging und -analyse von Wildtierkameras

  1. Laden Sie Fotos von jeder Wildtierkamera und der saisonalen Nutzung in eine lokale oder Online-Datenbank für Foto-Tagging hoch (z. B. Wildlife Insights oder Zooniverse). Die Nutzung einer Plattform, die automatisch Bilder von Personen entfernt, kann helfen, Datenschutzbedenken zu vermeiden.
  2. Stellen Sie sicher, dass die Metadaten der hochgeladenen Fotos Informationen über die Seite und den Sammelzeitraum enthalten.
  3. Markieren Sie alle Fotos, indem Sie die Tierarten anhand einer Online-Datenbank identifizieren, die für Wildtierkamera-Fangforschung (z. B. Wildlife Insights) eingerichtet ist, oder verwenden Sie andere Software, die Fotometadaten speichert.

9. Transektpflege und Berichterstattung von Ergebnissen

  1. Langfristige Ziele für das Transektmanagement, Teilnehmer und Führung festlegen.
  2. Erstellen und pflegen Sie eine Datenbank (wie einen Shared-Laufwerk-Ordner) mit Dokumenten, die relevante Standortinformationen enthalten, darunter Koordinaten für die Platzierung von Wildkameras, Tick-Drag-Koordinaten, Zugangsinformationen zum Standort, Kontakte zum Landmanager und verarbeitete Datenzugriffsinformationen.
  3. Führen Sie eine Master-Tabelle, die Standortinformationen (z. B. Urbanisierungsmetriken), Anzahl der Zecken pro Art und gesammelter Lebensphase sowie eine Liste einzigartiger Wildtierarten verbindet, die an jedem Standort pro Jahreszeit und Projektjahr erfasst wurden.
    1. Erstellen Sie Jahresendberichte, die auf jeden Landmanager und/oder lokalen Teilnehmer zugeschnitten sind, einschließlich Zusammenfassungen von Wildtierkameras und Zeckendaten, um die Teilnehmer am Projekt zu binden.

Ergebnisse

Die Transektlinie wurde so positioniert, dass sie eine Urbanisierungsgradiente erfasst, die sich über drei Landkreise von New York City bis Long Island, NY, erstreckt (Abbildung 2).

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Abbildung 2. Karten des Transekts über den Urbanisierungsgradienten. (A) Urbanisierungsintensität, dargestellt durch NLCD-Prozentsatz undurchlässiger Oberfläche. (B) Wohndichte basierend auf den Einheiten der Volkszählungsblöcke. (C) Prozentsatz der Baumkronenbedeckung, abgeleitet aus NLCD-Daten. (D) Satellitenbilder, die den Transekt zeigen, der für Zeckensammlungen und die Montage von Wildtierkameras verwendet wird. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

Alle Wildtierkamera- und Zeckensammlungsstätten für den NYC-Transekt (n = 44 bzw. n = 38) wurden in öffentlichen Parks (n = 21, n = 23), Golfplätzen (n = 6, n = 0), Friedhöfen (n = 5, n = 3), Naturschutzgebieten (n = 9, n = 9) und öffentlichen Gärten (n = 3, n = 3) (Tabelle 1) untergebracht.

GrünflächentypAnzahl der KamerafallstellenAnzahl der Zeckensammelstellen
Öffentlicher Park2123
Naturschutzgebiet99
Öffentlicher Garten33
Friedhof53
Golfplatz60
Gesamtzahl der Standorte4438

Tabelle 1: Zusammenfassung der Anzahl der Wildtierkamera- und Zeckensammelstellen nach Grünflächentyp.

Die Berechnung von prozentualer Baumkronenbedeckung, prozentualer undurchlässiger Oberfläche und Wohndichte innerhalb eines Radius von 2 km um jede Wildkamera-Platzierung zeigte, dass die Platzierung der Wildkameras innerhalb jedes Transektsegments effektiv den Mittelwert und die Streuung (vier Standorte) in urbanen Metriken entlang des Urbanisierungsgradienten von NYC bis Long Island, NY erfasste (Abbildung 5). Da in jedem Transektsegment zwei dicht bewaldete und zwei leicht bewaldete Standorte ausgewählt wurden, zeigte die Variation des prozentualen Baumkronenbedeckungsanteils innerhalb von 100 m um jede Wildtierkamera, dass die lokale Lebensraumqualität rund um jede Wildtierkamera sich über den Urbanisierungsgradienten nicht wesentlich unterschied (niedriges R2).

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Abbildung 5. Umweltmerkmale rund um Wildtierkameras im gesamten Transekt. Vier Wildtierkameras sind in jedem 5-km-Transektsegment (1-10) von West nach Ost platziert, und die (A) Prozent undurchlässige Oberflächenbedeckung, (B) Wohndichte und (C) Baumkronendecke werden innerhalb eines Radius von 2 km um jede Wildtierkamerafalle gezeigt. (D) Die Baumkronenbedeckung innerhalb eines Radius von 100 m um die Platzierung der Wildtierkamera repräsentiert die Vielfalt der Mikrohabitatqualität innerhalb der gewählten Grünflächen. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

Seit der Einführung des TWUSS-Systems im Frühjahr 2022 bis Sommer 2023 führte die Felddatenerhebung zu 4.928 Fangtagen mit Wildtierkameras und zur Erfassung von 3.421 Nymphen-Schwarzbeinzecken, 575 Nymphen-Lone-Star-Zecken und 329 Nymphen-Langhornzecken an allen Standorten (Tabelle 2).

NymphenzeckenartenGesamtzahl der gesammelten Gruppen
Amblyomma americanum (Lone Star)575
Haemaphysalis longicornis (Langhornig)329
Ixodes scapularis (Schwarzbein)3421
Alle Nymphenzecken4325

Tabelle 2: Zusammenfassung der Nymphenzeckensammlungen nach Art an allen 38 Standorten und in zwei Probenahmejahren (2022–2023).

Aus den Fotos der Wildtierkameras wurden 34 einzigartige Arten auf allen Kameras identifiziert (siehe Supplementary File 3 für die vollständige Artenliste), darunter 16 Säugetierarten und 16 Vogelarten (Abbildung 6). Wildtierkameras wurden so konfiguriert, dass sie meso-säugetierische Aktivitäten abzielten, und folgende sieben Meso-Säugetierarten wurden beobachtet: Östlicher Kojote (Canis latrans var.), Rotfuchs (Vulpes vulpes), Waschbär (Procyon lotor), Virginia-Opossum (Didelphis virginiana), gestreiftes Stinktier (Mephitis mephitis), Weißwedelhirsch (Odocoileus virginianus) und Murmeltier (Marmota monax).

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Abbildung 6. Eine Sammlung repräsentativer Bilder, die über den Transekt aufgenommen wurden, darunter Meso-Säugetiere, kleine Säugetiere, Vögel, Haustiere und Menschen. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

Durch die Umsetzung des TWUSS-Protokolls wurde der erste gekoppelte urbane Zeckengefährdungs- und Wildtierüberwachungstransekt über einen Urbanisierungsgradienten etabliert. Eine zuvor veröffentlichte Studie, die aus diesem Überwachungssystem abgeleitet wurde, verband die Urbanisierungsmetriken über den Gradienten, Keystone-Zeckenwirt-Daten (Weißwedelhirsch) aus den Wildkameras und Zeckensammlungsdaten, um kaskadenhafte Auswirkungen der Urbanisierung auf die Besetzung der Wildtierwirte und Zeckengefahrintensität25 zu identifizieren. Diese Studie ergab, dass eine erhöhte Grünflächenverbindung, die Baumkronenbedeckung und die geringere undurchlässige Oberfläche hierarchisch die Wahrscheinlichkeit der Besetzung von Weißwedelhirschen erhöhten, was die Häufigkeit der Nymphal I. scapularis-Zecken in jedem Grünbereich signifikant vorhersagte (Abbildung 7, Tabelle 3)25.

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Abbildung 7. Repräsentative Modelldiagramme basieren auf dem gepaarten Wildtierkamera- und Zeckensammlungs-Transekt-Design. (A) Funktionale Konnektivität als stärkster Prädiktor für die Belegungswahrscheinlichkeit von Weißwedelhirschen. (B) Anzahl der Nymphen-Schwarzbeinzecken als wesentliche Funktion der Besetzung der Weißwedelhirsche. Für Grundstück A wurde das Belegungsmodell anhand von Fotos von Weißwedelhirschen aus Wildtierkameras aus den Jahren 2022-2023 erstellt. Für Plot B zeigen die Punkte felderfasste Anzahl von Ticks in den Jahren 2022–2023 pro 1600 m² Stichproben an, und die Regressionslinie sowie der Standardfehler stellen die negative binomialmodellvorhersage dar. Die y-Achse ist auf <300 Ticks für die Visualisierung begrenzt. Abbildung adaptiert und mit Genehmigung von Lilly et al. 202525 Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

ModelltypAntwortvariableModellkomponenteSchätzungSEzP( >|z|)
Ein-Jahreszeit-BelegungsmodellHirschbelegung(Abfangen)3.041.791.70.09
Funktionale Konnektivität11.094.082.72< 0,01
Ein-Jahreszeit-BelegungsmodellHirschbelegung(Abfangen)−1,531.04−1,480.14
Prozentualer Baumkronenbedeckung6.152.272.7< 0,01
Ein-Jahreszeit-BelegungsmodellHirschbelegung(Abfangen)−1,260.91−1,390.16
Prozentsatz undurchlässiger Oberfläche−5,852.24−2,62< 0,01
Negativ-binomiales verallgemeinertes lineares Mixed-Effect-Modell. Standort und Jahr wurden als zufällige Effekte berücksichtigt.Häufigkeit von Nymphen-Schwarzbeinzecken(Abfangen)−9,040.81−11.17< 0,001
Hirschbelegung4.430.577.79< 0,001
Innerhalb von Grünflächen ist prozentual Baumkronenbedeckung0.030.012.330.02

Tabelle 3: Repräsentative Modellausgabe aus dem gepaarten Design der Wildtierkamera und der Zeckensammlung. Belegungsmodellergebnisse, die die wichtigsten Prädiktoren für die Belegung von Hirschen zeigen; Ergebnisse des negativen binomialen generalisierten linearen Mixed-Effects-Modells zeigen die Häufigkeit der Nymphen-Schwarzbeine als Funktion sowohl der Hirschbesetzung als auch des prozentualen Baumkronenbedeckungs innerhalb des Grünbereichs. Tabelle angepasst und mit Genehmigung von Lilly et al. 202525 reproduziert

Ergänzende Akte 1. Beispiel für ein Etikett für eine Wildkamera-Schließbox. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.

Ergänzende Akte 2. Beispiel für ein Datenblatt zur Häkchensammlung. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.

Ergänzende Akte 3. Liste von 34 einzigartigen Arten, die von den NYC Wildlife Transect Wildtierkameras erfasst und von Forschern visuell identifiziert wurden. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.

Diskussion

Durch die Einführung von TWUSS zeigt dieses Protokoll, wie man einen gepaarten Zecken- und Wildtierüberwachungstransekt entwirft, der einen Urbanisierungsgradienten erfasst. Repräsentative Ergebnisse dieses Systems haben die Identifizierung von Landschaftsgröße und Wildtier-Wirtsfaktoren für die Zeckengefahr in städtischen Gebieten ermöglicht25. Wichtige Zeckenwirtdaten aus dem Design der gepaarten Wildtierkameras wurden ebenfalls verwendet, um Gebiete in New York City zu identifizieren, die möglicherweise ein erhöhtesRisiko von 25 haben. Dies unterstreicht die Bedeutung der fortgesetzten Überwachung von Zecken und Wildtieren in Städten, da die Urbanisierung weltweit zunimmt, und unterstreicht die Notwendigkeit eines standardisierten Überwachungsdesigns und -methoden. Die Replikation des TWUSS in Städten, in denen Zeckengefährden auftreten, würde einen groß angelegten Vergleich urbaner Landschaftsmetriken ermöglichen, die die Verbreitung von Zecken und Wildtieren bestimmen,25,70.

Der TWUSS-Transect erstreckt sich über verschiedene Grünflächentypen, Managementpraktiken und Landverwaltungsjurisdiktionen, wobei 20 verschiedene Landmanagementgruppen die Platzierung von Wildkameras und Zeckensammlungsgenehmigungen benötigen. Daher stützt sich das TWUSS auf die Beteiligung vielfältiger Kooperationspartner, und Hinweise deuten darauf hin, dass die Beteiligung lokaler Teilnehmer den langfristigen Erfolg von Zeckenüberwachungssystemen(94,95) sowie von Wildtier- und Biodiversitätsschutzmaßnahmen, einschließlich städtischer Kontexte, verbessern kann (96,97,98,99). Die Zusammenarbeit mit den städtischen Park- und Gesundheitsämtern hat dazu beigetragen, die Beschilderung in Grünflächen zu erhöhen, in denen schwarzbeinige Zecken gesammelt wurden, sowie gezielte Vektorüberwachung durch das städtische Gesundheitsamt, bei der durch Zecken übertragene Gefahren neu identifiziert wurden.

Mit der umfangreichen Menge an gesammelten Daten geht die große Aufgabe der Datenverarbeitung, der Zeckenidentifikation und der Identifizierung fotografierter Wildtierarten einher. Die Pflege einer organisierten gemeinsamen Projektdatenbank (Schritt 9.2), die alle Projektinformationen und -daten enthält, war entscheidend für den Erfolg der TWUSS, da im Laufe der Gründung die Projektmanagementverantwortung gewechselt ist. Darüber hinaus können Zeckenklassifizierung und fotografische Daten eine effektive Möglichkeit für junge Forscher und Freiwillige sein, sich am Projekt zu engagieren und das Interesse sowohl an Wildtierarten als auch an Zeckengefahren in ihren lokalen Grünflächen zu steigern. Durch die TWUSS wurden Bildungsmöglichkeiten für Studierende durch die Teilnahme an der Transektdatenverarbeitung in das Projekt integriert. In den zwei Jahren seit der Gründung von TWUSS haben über 30 Nachwuchswissenschaftler (Bachelor- und Masterstudierende) zur Bildklassifikation und Zeckenidentifikation beigetragen, und für viele von ihnen war dies ihre erste Forschungserfahrung. Neben der Schaffung von Möglichkeiten für Universitätsstudierende wurden mehrere Gemeinschaftsinitiativen gemeinsam mit der New York Academy of Sciences und den Girl Scouts durchgeführt. Durch diese Outreach-Aktivitäten werden aktive Forscher, die am Transekt beteiligt sind, mit Gemeinschaftsorganisationen zusammengebracht, um praktisches Lernen und Begeisterung für lokale Zecken und städtische Tiere zu fördern. Durch diese Projekte haben jugendliche Freiwillige gelernt, wie man Wildtierkameras platziert, Daten sammelt und Beobachtungen zusammenfasst.

In Zukunft besteht die Möglichkeit für weitere NYC-Transekte. Da das TWUSS weiter wächst, kann die schiere Menge an Bilddaten, die durch jede Wildtierkamera gesammelt werden, aufgrund des langsamen Prozesses der Bildklassifikation100 den Forschungsfortschritt einschränken. Jüngste technologische Fortschritte, darunter die Integration von maschinellen Lernalgorithmen zur Verarbeitung von Wildtierkameradaten, können dazu beitragen, diese Zeitverzögerungzu verringern. Das TWUSS nutzt eine Online-Plattform (Schritt 8.1), die maschinelle Lernmodelle für die anfängliche Bildklassifikation nutzt und das Management, die Analyse und das Teilen von Wildtierkamera-Fallendaten aus dem TWUSS optimiert hat.

Neben diesen positiven Ergebnissen hat sich die TWUSS mit Herausforderungen der städtischen Feldarbeit beschäftigt, wie etwa Vandalismus oder Diebstahl von Wildkameras. In den ersten beiden Jahren der Datenerhebung (April 2022–Januar 2024) wurden vier Wildtierkameras gestohlen und drei beschädigt (d. h. ganz oder teilweise zerstört), was zu einer Ersatzquote von 2 % pro Einsatz führte, was mit anderen Urban Wildlife Studies58 übereinstimmt. Die Anpassung des Etiketts der Wildkamera-Lockbox (Schritt 5.1.4) und die sorgfältige Sicherstellung, dass Wildtierkameras (Schritt 5.2.1) fern von schwerer menschlicher Aktivität und Pfaden platziert wurden, waren entscheidende Maßnahmen zur Verringerung von Diebstahl und Vandalismus. Zusätzliche Fehlersuche könnten in Zukunft erforderlich sein, indem man die Wildkamera auf einen neuen Baum verlegt oder einen Standort zurückzieht, falls Diebstahl und Vandalismus unkontrollierbar werden.

Wildtierkameras wie die im TWUSS eingesetzten sind oft darauf optimiert, mittlere und große Säugetiereeinzufangen, was eine Lücke in der Überwachung der kleinen Säugetier- und Vogelgemeinschaft lässt. Kleine Säugetiere sind die dominanten Reservoirwirte für viele durch Zecken übertragene Krankheitserreger23 , weshalb gezielte Lebendfänge an einer Teilmenge von Standorten entlang des Urbanisierungsgradienten eine umfassendere Überwachung des Zeckenwirts und der Krankheitserregergemeinschaft ermöglichen würden. Ähnlich wurden zwar zahlreiche Vogelarten auf den aufgenommenen Bildern festgestellt, aber Wildtierkameras können die Vogelvielfalt nicht genau überwachen, von denen einige als Reservoir-Wirte für Zecken102 dienen. Daher wird auch empfohlen, Vogelpunktzählungen, Nebelnetze oder passive Audioüberwachung hinzuzufügen.

Abschließend lässt sich sagen, dass die Erfahrung bei der Gestaltung und Umsetzung des TWUSS einige der Herausforderungen, Chancen und Best Practices für die Entwicklung eines kombinierten Zecken- und Wildtier-Stadtökologie-Forschungsprojekts mit einer vielfältigen Gruppe stadtweiter Teilnehmer hervorhebt. Jede Wildtierkamera, die im TWUSS-Transect platziert und gesammelt wird, ist das Ergebnis einer Beziehung, die zwischen Forschern und Mitarbeitern des örtlichen Parkamts, Gemeindeleitern, Landverwaltern von Naturschutzgebieten, Golfplatz-Geländewärtern, Friedhofsmitarbeitern und vielen anderen Personen mit unterschiedlichem Interesse an Zeckengefahren und städtischer Tierwelt aufgebaut und gepflegt wurde. Der Aufbau erfolgreicher kollaborativer Forschungsbeziehungen und der Beteiligung der Teilnehmer erfordert Zeit und Mühe, die in die Forschungsplanung und Umsetzung urbaner Ökologieprojekte in Städten 96,103,104,105 einfließen muss. Mit dem Wachstum der Städte weltweit können Kooperationsprojekte wie das TWUSS Menschen dabei helfen, auf neue zoonotische Gefahren zu reagieren, während sie mit Wildtieren in urbanen Umgebungen koexistieren.

Offenlegungen

Die Autoren müssen keine Interessenkonflikte angeben.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde durch das National Science Foundation Graduate Research Fellowship (Stipendium #10328000) und vom Coupled Natural Human Systems 2/Dynamics of Integrated Socio-Environmental Systems (CNH2/DISES) Programm der National Science Foundation unterstützt (Auszeichnung #1924061). Die Finanzierung erfolgte außerdem durch die Centers for Disease Control and Prevention zur Unterstützung des Northeast Regional Center for Excellence in Vector-Borne Diseases: Teaching & Evaluation Center (NEVBD-TEC) (Auszeichnung #NU50CK000633). Der Inhalt liegt ausschließlich in der Verantwortung der Autoren und entspricht nicht notwendigerweise den offiziellen Ansichten der Centers for Disease Control and Prevention, des Department of Health and Human Services oder der National Science Foundation.

Wir möchten auch die Unterstützung des Urban Wildlife Information Network anerkennen, mit besonderem Dank an Dr. Seth Magle, Dr. Mason Fidino und Kimberly Rivera bei der Einrichtung unseres Wildtierkamera-Fangtransekts. Wir danken den Mitgliedern des Öko-Epidemiologie-Labors sowie den Studierenden des Columbia und Barnard College, die bei Beratung, Aufbau, Feldarbeit, Zeckenerkennung und/oder Foto-Tagging geholfen haben, darunter Dr. Meredith VanAcker, Dr. Nichar Gregory, Sung-Joo Lee, Alexis Angulo, Hanna Chen, Molly Durawa, Rebecca Garcia, Aidyn Levin, Jake Miller, Safa Muhammad, Devorah Gordin und Adara Anisman. Außerdem danken wir der Stadt New York Parks & Recreation, Nassau County, der Stadt North Hempstead, der North Shore Land Alliance, dem New York State DEC, den New York State Parks, dem Green-Wood Cemetery, dem Evergreens Cemetery, dem Maple Grove Cemetery, den Old Westbury Gardens, der SUNY Old Westbury und den ökologisch orientierten Golfplatzmanagern für den Zugang zur Forschung in ihren Grünflächen. Diese Forschung wurde auf ureinwohnerischen Ländereien der Lenape, Matinecock, Merrick, Nissaquogue und Massapequas durchgeführt.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
1x1 m weißer Cord- oder Flanell-SchlepptuchEcoloogy Supplies0015TKann vorgefertigt gekauft oder gemäß den Richtlinien des CDC 2020 oder Salomon et al. 2020 hergestellt werden.
32+ GB SD-SpeicherkarteSanDiskSDSDXXO-032G-GN4INFür Fotospeicher
Batterien (die meisten Kameras benötigen AA)DuracellMN1500B20 Zum Betreiben von Kameras
Kamera verstellbares VerriegelungskabelMoultrie (Python-Marke)MCA-21667Zum Sichern von Kameras
KamerasicherheitsboxBrowningBTC-SB-SMZum Sichern von Kameras
Kamerafallen-MontagegurtMoultrieMCA-12667Zum Platzieren von Kameras
Klare Plastik-PackbandN.V.N.V.Zum Beschriften von Wildtier-Kamera-Schlossboxen und für die Sammlung großer Mengen von Larven. Jede Marke funktioniert.
SeziermikroskopAmScopeSM-1BSX-64SZum Identifizieren von Zecken
DNA/RNA SchutzZymo ResearchR1100-250Zum Speichern von Zecken
Eppendorf Safe-Lock Röhrchen 1,5 ml - MikroröhrchenFisher Scientific05-402-941,5 ml Vials zur Zeckenlagerung
Ethanol 200 proofThermo ScientificT038181000Zum Speichern von Zecken
Fanny PackN.V.N.V.Zum Halten/Organisieren von Zeckensammelmaterialien im Feld. Jede Marke funktioniert.
Feinspitzen PermanentmarkerStaedtler55580-PK10Zum Beschriften von Zeckenröhrchen
PinzetteFisher Scientific12-000-121Zum Sammeln von Zecken vom Tuch und Identifizieren unter einem Mikroskop 
GIS-SoftwareN.V.N.V.ArcGIS, QGIS oder R könnten je nach Benutzerpräferenz verwendet werden
Kestrel 3000 WettermesserKestrel Meters830Zum Messen von Klima- / Wetterbedingungen
Bewegungsausgelöste Kamerafalle (Browning Strike Force Pro empfohlen)BrowningBTC-5PX-1080Zum Fotografieren von Wildtieren 
Schreibwerkzeug (Kugelschreiber oder Bleistift)N.V.N.V.Zum Ausfüllen von Datenblättern. Jede Marke funktioniert.

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