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Citizen science e IA per proteggere i delfini

cetacei
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Tecniche di intelligenza artificiale, dati satellitari e iniziative di citizen science per la prima volta combinate in uno studio sull’habitat dei cetacei nel Mar Ionio settentrionale. L’obiettivo: migliorare la comprensione della loro bio-ecologia e la tutela. 

Intelligenza artificiale (IA) e citizen scienze insieme, in difesa dei cetacei. Per comprenderne meglio habitat e abitudini dei delfini, in particolare nel Golfo di Taranto, il Consiglio nazionale delle ricerche (Istituto di sistemi e tecnologie industriali per il manifatturiero avanzato di Bari – Cnr-Stiima) ha condotto uno studio sfruttando, per la prima volta, tecnologie di intelligenza artificiale, in collaborazione con Jonian Dolphin Conservation, Fondazione Centro euro-mediterraneo sui cambiamenti climatici (Cmcc), Università di Bari (Dipartimento di bioscienze, biotecnologie e ambiente e Dipartimento di informatica) e Scuola di ingegneria dell’Università della Basilicata. “Sebbene il Mar Mediterraneo sia un hotspot cruciale per la biodiversità marina, è minacciato da numerose pressioni antropiche. In quanto specie faro – leggiamo nello studio pubblicata su Scientific Reports – i cetacei sono esposti a questi impatti antropici e ai cambiamenti globali. Valutare il loro stato di conservazione diventa strategico per impostare piani di gestione efficaci. L’obiettivo di questo lavoro è comprendere le esigenze di habitat dei cetacei, sfruttando i vantaggi di un framework di machine-learning”. “I cetacei – chiarisce Rosalia Maglietta esperta di intelligenza artificiale del Cnr – sono esposti a molteplici stress di natura antropica e ai cambiamenti climatici. Valutare lo stato di conservazione di queste specie diventa dunque strategico per impostare efficaci piani di gestione sostenibile della risorsa mare e, nello stesso tempo, per la conservazione delle aree critiche per la fauna marina”. 

Intelligenza artificiale e citizen science per studiare i cetacei 

L’intelligenza artificiale, ormai lo abbiamo imparato, dà il meglio di sé quando può nutrirsi di tantissimi dati. “Abbiamo utilizzato descrittori ambientali forniti dalla Fondazione Cmcc e ricavati mediante l’uso di tecniche di telerilevamento spaziale e di prodotti di modellistica numerica del Servizio europeo Marine Core Service, che forniscono una vasta gamma di informazioni in relazione all’ambiente in cui i delfini vivono, per la prima volta investigate e presentate in uno studio scientifico – spiega Maglietta – In particolare, preziosi per l’esame dell’habitat sono stati i dati di avvistamento raccolti nell’area di studio dall’associazione Jonian Dolphin Conservation, lungo un arco temporale di oltre 10 anni, tra l’estate del 2009 e quella del 2022, secondo un rigido protocollo scientifico”. La Jonian Dolphin Conservation è un’organizzazione scientifica che dal 2009 conduce ricerche sui cetacei nel Golfo di Taranto. Per farlo si avvale di apparecchiature visive e acustiche (come ecoscandagli, sonde multiparametriche, sistemi di registrazione foto-video in HD e idrofoni per studi bioacustici) gestite da personale specializzato. Le attività di citizen science sviluppate dall’associazione, con il coinvolgimento di cittadini, studenti e turisti, sono risultate strategiche per l’acquisizione di questi dati con continuità temporale. In oltre 10 anni, l’associazione ha realizzato più di 1.600 avvistamenti di tre specie differenti (stenella striata, tursiope e delfino di Risso) nel Golfo di Taranto. Ogni osservazione è stata arricchita con descrittori ambientali, molti dei quali derivati da Copernicus ed Emodnet (The European Marine Observation and Data Network). In particolare, spiega ancora Maglietta “sono stati utilizzati 28 descrittori della colonna di acqua in relazione alle coordinate geografiche degli avvistamenti. Tra questi ci sono: temperatura, salinità, densità, velocità e direzione delle correnti, produzione primaria, Nitrati, Fosfati, Fitoplancton, clorofilla, batimetria, distanza dalla costa”. Questi descrittori sono serviti a capire che tipo di ambiente marino sia prediletto dai delfini e più adatto a loro.

Distribuzione dei cetacei: quali sono le variabili ambientali più importanti 

“Le intelligenze artificiali hanno evidenziato che la concentrazione di nutrienti inorganici, quali i nitrati, il fitoplancton, la temperatura e la salinità, sono le variabili ambientali che più influenzano la distribuzione e l’abbondanza dei cetacei oggetto dello studio”, spiega Roberto Carlucci dell’Università di Bari. “Infatti, come evidenziato dalle analisi condotte dagli ecologi del Dipartimento di bioscienze, biotecnologie e ambiente dell’Università di Bari, questi parametri ambientali specifici dell’habitat marino sono direttamente collegati alla produzione primaria (microalghe) e, quindi, alla presenza abbondante di prede”. Questo studio, sottolinea il CNR, fornisce informazioni preziose “per supportare le decisioni di gestione e le misure di conservazione nel contesto della pianificazione dello spazio marino dell’Unione Europea”. E, fa sapere Maglietta, “sono già in corso studi simili in altre aree geografiche e su specie differenti”.

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