Astro-ecologia: salvare animali in via di estinzione con un software per le stelle

Astrofisici ed ambientalisti insieme per monitorare le specie rare e in via di estinzione e fermare il bracconaggio

[4 aprile 2018]

Claire Burke, della Liverpool John Moores University (Ljmu). ha presentato all’European Week of Astronomy and Space Science (Ewass 2018), il meeting annuale dell’European Astronomical Society  in corso a Liverpool «Il software e le tecniche astrofisiche vengono applicati alle immagini termiche a infrarossi catturate dai droni per rilevare e identificare automaticamente gli animali, anche di notte, quando si verifica la maggior parte dell’attività di bracconaggio».

La Bruke ha sottolineato che «I droni possono ispezionare dall’alto vaste aree di territorio impervio, consentendo agli ecologi di accedere a zone difficili da raggiungere e di monitorare la fauna selvatica senza disturbare gli animali.

L’idea è stata sviluppata d Serge Wich, un conservazionista sta della School of natural sciences and psychology della Ljmu e da  Steve Longmore del Ljmu Astrophysics research institute (Ari), secondo i quali «Il sistema ha il potenziale per migliorare notevolmente l’accuratezza del monitoraggio delle specie a rischio e quindi aiuta a salvare le specie in via di estinzione». Intervistato dalla BBC Longmore ha evidenziato che «La conservazione non riguarda solo il numero di animali ma anche la volontà politica e il sostegno della comunità locale alla conservazione, ma i dati migliori aiutano sempre a far avanzare buone argomentazioni: i dati solidi su ciò che sta accadendo alle popolazioni animali sono alla base di tutti gli sforzi di conservazione».

Attualmente, gli ambientalisti stimano il numero di specie in via di estinzione contandone fisicamente gli individui o le tracce che lasciano. La Burke, anche lei dell’Ari, ha spiegato che «Con le termocamere ad infrarossi, possiamo vedere facilmente gli animali grazie al loro calore corporeo, di giorno o di notte, e anche quando sono mimetizzati nel loro ambiente naturale. Poiché gli animali e gli esseri umani nella fotografia termica si “illuminano” allo stesso modo delle stelle e delle galassie nello spazio, siamo stati in grado di combinare le competenze tecniche degli astronomi con le conoscenze conservazionistiche degli ecologi, per sviluppare un sistema per trovare automaticamente gli animali o i bracconieri».

Il progetto presentato all’Ewass si basa su algoritmi di apprendimento automatico e strumenti di rilevamento astronomico sviluppati  con il software open source, Astropy. Dopo un progetto pilota iniziale che ha testato la fattibilità con riprese a infrarossi di mucche ed esseri umani filmati da drone in una fattoria nel Wirral, il team della Ljmu ha lavorato insieme al Knowsley Safari e Chester Zoo per costruire librerie di immagini per addestrare il software a riconoscere diversi tipi di animali in diversi tipi di territori e vegetazione. Ora il team sta realizzando test sul campo con specie in via di estinzione. Nel settembre 2017 i ricercatori hanno realizzato il primo test sul campo in Sudafrica per rilevare i conigli di fiume (Bunolagus monticularis), una delle specie di mammiferi più minacciate al mondo. «I conigli di fiume sono molto piccoli – spiegano ancora gli scienziati –   quindi abbiamo fatto volare un drone abbastanza in basso sul terreno, ad un’altezza di 20 metri. Sebbene ciò limitasse l’area che potevamo coprire con il drone, abbiamo gestito cinque avvistamenti. Dato che in totale ci sono stati solo circa 1,000 avvistamenti di conigli da parte di chiunque, è stato un vero successo».

«Ho collaborato con diverse persone durante la mia carriera ma gli astrofisici non erano nella mia lista di potenziali collaboratori – ha detto Wich a BBC News – Ma eccoci qui, il che dimostra come la serendipità di come funziona la scienza».

Il team britannico ha sviluppato un software che modella gli effetti della vegetazione che nasconde il calore corporeo, consentendo il rilevamento di animali nascosti da alberi o foglie.  Attualmente il sistema è in corso di perfezionamento e aggiornamento per compensare gli effetti atmosferici, le condizioni meteorologiche e altri fattori ambientali.  Rashman aggiunge: «L’umidità può essere un problema, ma i nostri maggiori problemi si verificano quando la temperatura del terreno è molto simile a quella dell’animale che stiamo cercando di rilevare».

Il sistema può anche fornire informazioni sulla salute degli animali. Se un animale viene ferito, quella parte del corpo dell’animale diventerà più luminosa del resto. Allo stesso modo, anche gli animali malati hanno anche un diverso profilo di calore. Per la Burke «Il vero vantaggio che questo ti dà questo è che se sai quanti animali hai e dove sono e  se sono in salute, allora puoi formulare una buona strategia di conservazione per prendersi cura di loro. E se riesci a rintracciarli, allora puoi dire quello di cui hanno bisogno per sopravvivere e prosperare e questo ci aiuta. Se, ad esempio, dovessimo spostare l’animale perché il suo habitat è stato distrutto, sapremmo meglio dove e come bisognerà trasferirlo»

Gli astro-ecologi effettueranno altri test sul campo a maggio, alla ricerca di oranghi in Malaysia  e dio scimmie ragno in Messico, poi a giugno  effettueranno una ricerca dei delfini di fiume in Brasile.

»Il nostro obiettivo – concludono – è quello di creare un sistema che sia facile da utilizzare per gli ambientalisti e i guardacaccia in qualsiasi parte del mondo, che consenta di rintracciare, rilevare e  monitorare facilmente gli animali in via di estinzione e che il bracconaggio venga fermato prima che avvenga».