L’etichettatura intelligente aiuta gli ambientalisti a comprendere le strategie di alimentazione dei pinguini
Le colonie di pinguini affrontano molteplici sfide, tra cui i cambiamenti climatici, la pesca e l’inquinamento. Nel caso dei pinguini di Adelia, è risaputo che la sopravvivenza dei pulcini dipende in grande misura dalla disponibilità e dall’accessibilità delle prede. Nel 2017, nell’isola di Petrel, su una colonia di oltre 18 000 coppie nidificanti sono sopravvissuti solo due pinguini. Si ritiene che la causa siano i cambiamenti climatici, in quanto provocano l’estensione del ghiaccio marino e, di conseguenza, la riduzione dell’offerta di cibo. Ciononostante, dato che l’inaccessibilità della regione rende il lavoro di convalida sul campo complesso, il progetto SOUNDBITES, sostenuto dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, ha sviluppato apparecchiature per il monitoraggio e l’analisi del comportamento di foraggiamento dei pinguini. «La nostra etichetta multisensore ci ha consentito di individuare scambi di richiami durante i viaggi di foraggiamento, suggerendo che il fatto di localizzare la preda è in parte uno sforzo sociale», spiega Danuta Wisniewska, ricercatrice Marie Skłodowska-Curie. «Stiamo ora catalogando il repertorio registrato per creare una raccolta di richiami di pinguini». Le registrazioni forniscono i primi dati sull’ambiente acustico dei pinguini selvatici di Adelia.
Sulle tracce dei pinguini
SOUNDBITES ha sviluppato un’etichetta digitale (DTAG) sulla base di una versione precedente. Questo registratore di dati per uccelli marini DTAG era costituito da un GPS, microfoni subacquei (idrofoni), sensori di temperatura e pressione, accelerometri e magnetometri e un microprocessore per controllare i sensori e archiviare i dati. È stato inoltre sviluppato un rilevatore algoritmico al fine di analizzare i dati e individuare i casi di alimentazione dei pinguini. Innanzitutto il gruppo di ricerca ha confermato, mediante telecamere ad alta velocità e pinguini in cattività presso l’acquario pubblico del porto di Nagoya, che la cattura delle prede era correlata a un rapido cambiamento nell’accelerazione dei pinguini. Confermando successivamente che le apparecchiature erano in grado di registrare questa accelerazione, la squadra ha appreso che essa doveva essere campionata a una frequenza minima di 100 Hz. Il sistema è stato quindi testato con i pinguini antartici di Adelia per verificare l’efficacia del rilevatore ed esplorare il comportamento di foraggiamento di questi animali. Otto pinguini sono stati equipaggiati con piccole telecamere fissate sulla parte posteriore del loro dorso che hanno registrato immagini per un arco di tempo compreso tra le quattro ore e mezza e le sei ore. Per ridurre il peso, invece dell’intera etichetta DTAG è stato fissato anche un piccolo registratore di dati nella parte inferiore del dorso dei pinguini che comprendeva un accelerometro ad alta velocità (100 Hz) di piccole dimensioni, oltre a sensori di profondità e GPS. Quattro pinguini hanno fornito diverse ore di video di foraggiamento di buona qualità, che sono successivamente stati presi in esame per osservarne gli episodi di alimentazione ed emersione in superficie e poi raffrontati con i dati di accelerazione registrati dal dispositivo. «I nostri accelerometri hanno registrato con successo segnali di accelerazione ad alta frequenza grazie a rapidi movimenti della testa e del becco, caratteristici dell’alimentazione. Ciò ha consentito al nostro rilevatore di individuare in modo corretto la maggior parte degli episodi di questo tipo», osserva Wisniewska. Per approfondire l’interazione sociale, su sei coppie nidificanti sono stati fissati registratori di dati che, nel corso di viaggi di foraggiamento, hanno rilevato fino a sei giorni di informazioni. Inoltre, su 11 pinguini sono state fissate le etichette DTAG per mappare e valutare il contesto di eventuali richiami e scambi vocalici con altri pinguini in mare. Il gruppo voleva scoprire la misura in cui gli uccelli utilizzavano la memoria spaziale e le informazioni acquisite in viaggi precedenti per localizzare le prede e verificare se condividevano o meno tali informazioni. «I registratori rilevavano i suoni e le vibrazioni associati alla vocalizzazione realizzata da parte del pinguino etichettato nonché i suoni emessi dai pinguini nelle vicinanze, il che indicava scambi vocalici. Ciò suggerisce una componente sociale nel foraggiamento», aggiunge Wisniewska.
Uccelli di riferimento
Dato che i pinguini di Adelia sono un chiaro indicatore degli ecosistemi caratterizzati da ghiaccio marino, le scoperte di SOUNDBITES contribuiscono al monitoraggio di questo ecosistema di cruciale importanza. Un documento è attualmente in fase di preparazione e tutti i tracciati GPS registrati verranno caricati su www.movebank.org (Movebank), una piattaforma ospitata dal Max Planck Institute for Ornithology. I dati verranno inoltre condivisi con il Comitato scientifico per la ricerca in Antartide attraverso il www.biodiversity.aq (portale sulla biodiversità dell’Antartico SCAR) e i flussi di lavoro analitico verranno archiviati su www.github.com (GitHub).
Parole chiave
SOUNDBITES, pinguino, Antartico, foraggiamento, sensori, etichetta, cibo, cambiamenti climatici, idrofono, accelerometro
