Introduzione
Nel Mar Ionio settentrionale, nel Golfo di Taranto, è stato condotto uno studio innovativo che ha utilizzato tecniche di intelligenza artificiale (IA) per approfondire la comprensione dell’habitat e degli usi dei cetacei.
Questa ricerca pionieristica è stata condotta dall’Istituto di sistemi e tecnologie industriali per il manifatturiero avanzato del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Stiima) di Bari in collaborazione con Jonian Dolphin Conservation (Jdc), Fondazione centro euro-mediterraneo sui cambiamenti climatici (Cmcc), Dipartimento di bioscienze, biotecnologie e ambiente e Dipartimento di informatica dell’Università di Bari e Scuola di ingegneria dell’Università della Basilicata. I risultati di questa ricerca sono stati pubblicati su Scientific Reports, contribuendo a migliorare la conservazione e la tutela dei cetacei.
Obiettivi della ricerca
Lo studio si è proposto di valutare lo stato di conservazione dei cetacei nel Golfo di Taranto, un’area soggetta a diversi stress antropici e ai cambiamenti climatici. Comprendere l’ecologia e l’habitat di queste specie è fondamentale per sviluppare piani di gestione sostenibile del mare e proteggere le aree critiche per la fauna marina. L’obiettivo principale era quello di utilizzare tecniche di intelligenza artificiale insieme ai dati forniti dall’EU Copernicus Marine Service per predire l’abbondanza di tre specie di cetacei nel Mar Ionio settentrionale: la stenella striata, il tursiope e il grampo.
Descrizione delle specie oggetto di studio
Le specie di cetacei prese in considerazione nello studio sono:
- Stenella striata – Conosciuta anche come stenella comune o delfino listato, è una delle specie di delfini più diffuse nel Mar Mediterraneo. Ha un corpo slanciato, di colore grigio scuro sulla parte dorsale e bianco sul ventre. Le stenelle striate sono solite formare gruppi numerosi e sono molto attive e giocose.
- Tursiope – Il tursiope, noto anche come delfino tursiope, è un delfino di medie dimensioni con un aspetto caratteristico. Il suo corpo è di colore grigio scuro sulla parte dorsale e bianco sul ventre, con una linea chiara che attraversa i fianchi. I tursiopi sono noti per la loro intelligenza e la capacità di eseguire acrobazie in acqua.
- Grampo – Il grampo, o globicefalo, è una specie di delfino notevole per la sua forma del cranio distintiva. Ha un corpo massiccio di colore grigio scuro, con una testa prominente e arrotondata. I gramponi sono conosciuti per le loro abitudini sociali complesse e per le vocalizzazioni caratteristiche.
Metodologia della ricerca
Per raggiungere gli obiettivi dello studio, i ricercatori hanno sfruttato dati ambientali forniti dalla Fondazione Cmcc e ottenuti attraverso l’uso di tecniche di telerilevamento spaziale e modelli numerici del Servizio europeo Marine Core Service. Questi dati hanno fornito informazioni dettagliate sull’ambiente in cui i cetacei vivono, consentendo di identificare i parametri ambientali che influenzano la distribuzione e l’abbondanza delle specie studiate.
L’IA è stata impiegata per elaborare e analizzare i dati ambientali, consentendo di effettuare predizioni sull’abbondanza dei cetacei nel Golfo di Taranto. Le intelligenze artificiali hanno rivelato che la concentrazione di nutrienti inorganici, come i nitrati, il fitoplancton, la temperatura e la salinità, sono le variabili ambientali che maggiormente influenzano la distribuzione e l’abbondanza dei cetacei oggetto dello studio.
Risultati finali
Lo studio ha dimostrato che l’utilizzo combinato di intelligenza artificiale e dati raccolti attraverso Citizen Science ha permesso di ottenere importanti risultati riguardo all’ecologia e all’habitat dei cetacei nel Golfo di Taranto. I parametri ambientali identificati come cruciali per la presenza dei cetacei offrono nuove prospettive per la conservazione di queste specie minacciate. Inoltre, l’approccio multidisciplinare sviluppato in questa ricerca potrebbe essere applicato anche in altre aree geografiche e per lo studio di diverse specie di cetacei. L’integrazione tra intelligenza artificiale e Citizen Science apre nuove prospettive per una migliore comprensione e protezione di questi affascinanti mammiferi marini.
Vantaggi della nuova tecnica di ricerca
La nuova tecnica di ricerca proposta in questo studio presenta diversi vantaggi rispetto alle tecniche utilizzate fino ad oggi.
- Qualità dei risultati: L’utilizzo di intelligenza artificiale, insieme a una solida metodologia statistica, permette di ottenere stime più accurate dell’abbondanza dei cetacei e di identificare i fattori ambientali più influenti. L’approccio multidisciplinare, che include un’ampia gamma di variabili ambientali, consente di superare le limitazioni dei metodi tradizionali, che spesso si concentrano solo su un subset limitato di parametri. Ciò porta a una migliore comprensione dell’idoneità degli habitat per le diverse specie e alla possibilità di adottare misure di conservazione più appropriate.
- Rapidità di esecuzione: L’utilizzo di intelligenza artificiale consente di elaborare grandi quantità di dati in modo efficiente e veloce. Ciò significa che è possibile analizzare un elevato numero di caratteristiche ambientali e ottenere risultati rapidamente, riducendo i tempi di analisi e produzione dei modelli.
- Ampiezza delle informazioni considerate: Rispetto agli studi precedenti condotti nell’area del Golfo di Taranto, questa nuova tecnica ha permesso di testare un numero elevato di caratteristiche ambientali, andando oltre i classici parametri come la profondità, la distanza dalla costa e la temperatura superficiale del mare. L’approccio ha incluso anche variabili meno utilizzate nella modellazione, come la concentrazione di nitrati, la biomassa del fitoplancton e la salinità, che si sono rivelate rilevanti per la previsione dell’abbondanza dei cetacei.
Applicabilità su diverse aree geografiche
La strategia proposta è di natura generale e può essere efficacemente testata e applicata anche in altre aree geografiche. Ciò indica che questa nuova tecnica di ricerca potrebbe essere adottata per studiare e valutare l’abbondanza dei predatori marini e la loro relazione con le variabili ambientali in diversi contesti, contribuendo così alla conservazione della biodiversità e degli ecosistemi marini.
Conclusioni
Lo studio condotto nel Golfo di Taranto rappresenta un importante passo avanti nella ricerca sulla conservazione dei cetacei. L’uso combinato di tecniche di intelligenza artificiale e Citizen Science ha permesso di ottenere nuove informazioni sull’habitat e l’abbondanza delle specie di cetacei analizzate. Questi risultati forniscono una base solida per lo sviluppo di strategie di gestione e conservazione delle aree marine abitate da queste specie. La collaborazione tra istituzioni scientifiche, organizzazioni di conservazione e il coinvolgimento attivo dei cittadini attraverso Citizen Science si conferma essere una metodologia efficace per acquisire dati a lungo termine e promuovere la conservazione delle specie marine. Questo studio apre nuove prospettive per ulteriori ricerche e iniziative volte a proteggere e preservare i cetacei in tutto il mondo.
Approfondimenti
- CNR (Consiglio Nazionale delle Ricerche): Comunicato stampa del 01 marzo 2023
- Nature (scientific reports): Pubblicazione del 14 febbraio 2023