Development of a Low-Cost Datalogger for Monitoring the Microclimate of Natural Blue-and-Yellow Macaw (Ara ararauna) Nests in Campo Grande, Brazil

Abstract

This study developed and evaluated a temperature and humidity datalogger for monitoring the microclimate of free-ranging Ara ararauna nests. The system was based on an Arduino Nano microcontroller, equipped with a data storage shield and a Real-Time Clock (RTC) module for time-stamping. DHT22 sensors were used to measure temperature and humidity, and the system was programmed to record data every 20 minutes. Three devices were assembled and tested under laboratory conditions to evaluate functionality and accuracy in environmental data collection. In addition, field tests were conducted to assess battery autonomy, resistance to environmental conditions, and the macaws’ behavior of pecking at the devices. The results showed measurements consistent with the sensor specifications; however, battery autonomy was limited, with the system operating for slightly more than 13 hours before requiring recharging. Failures in two Arduino boards compromised data collection in the nests. The main proposed improvements include the adoption of lower-power microcontrollers, the use of solar panels for battery recharging, and the implementation of wireless data transmission for remote monitoring. The issues identified in the final version of the devices will contribute to the development of more efficient and reliable datalogger versions, with potential positive impacts on environmental.   Keywords: Monitoring Equipment. Arduino. DHT22 Sensors. Physical Factors of Nests. Psittacidae.    Resumo Este estudo desenvolveu e avaliou um datalogger de temperatura e umidade para o monitoramento do microclima em ninhos de Ara ararauna em vida livre. O sistema foi baseado no microcontrolador Arduino Nano, equipado com um shield para armazenamento de dados e um módulo RTC para marcação temporal. Sensores DHT22 foram utilizados para medir a temperatura e a umidade, sendo o sistema programado para obter dados a cada 20 minutos. Foram confeccionados três equipamentos, que foram testados em laboratório quanto à funcionalidade e à precisão na obtenção dos dados ambientais. Além disso, foram avaliados em campo em relação à autonomia da bateria, à resistência às intempéries ambientais e ao comportamento das araras de debicar os dispositivos. Os resultados mostraram medições coerentes com as especificações do sensor, mas a autonomia da bateria foi limitada, com o sistema operando por pouco mais de 13 horas antes de necessitar de recarga. Falhas em dois Arduinos comprometeram a coleta de dados nos ninhos. Os principais aperfeiçoamentos propostos incluem a adoção de microcontroladores com menor consumo de energia, o uso de painéis solares para recarga da bateria e a implementação de transmissão de dados sem fio para monitoramento remoto. Os problemas identificados na versão final dos equipamentos contribuirão para o desenvolvimento de versões mais eficientes e confiáveis do datalogger, com potencial impacto positivo em projetos de monitoramento ambiental.   Palavras-chave: Equipamento de monitoramento. Arduino. Sensores DHT22. Fatores Físicos de Ninhos. Psittacidae.