La Tartaruga e l’Antilocapra: Come GPS e Droni Svelano i Segreti della Camminata Selvaggia

Introduzione: Il Mistero del Movimento Animale

Vi siete mai chiesti come fanno gli animali a decidere dove andare e a che velocità? Sembra semplice, ma capire la relazione tra come si muove un animale terrestre e le pendenze del terreno è una chiave fondamentale per l’ecologia del paesaggio. Eppure, è un campo ancora poco esplorato per molte specie. Perché? Beh, in parte perché mancava un metodo facile da applicare a tanti tipi diversi di fauna selvatica.

Ecco dove entra in gioco la nostra curiosità e la tecnologia moderna! Abbiamo deciso di indagare proprio questa relazione tra velocità e pendenza, prendendo due “campioni” davvero agli antipodi: la lentissima tartaruga del Texas (Gopherus berlandieri) e la velocissima antilocapra americana (Antilocapra americana), nota anche come pronghorn. Come abbiamo fatto? Combinando un po’ di tutto: telerilevamento, tracciamento GPS, modelli comportamentali e analisi statistiche.

Per l’antilocapra, che si muove su grandi distanze, abbiamo usato i classici Modelli Digitali di Elevazione (DEM). Ma per la tartaruga, che vive in un mondo “micro”, abbiamo fatto un salto di qualità: abbiamo usato dati lidar ad altissima risoluzione ottenuti da droni (Sistemi Aeromobili a Pilotaggio Remoto – SAPR, o UAS in inglese) per mappare il suo terreno con una precisione incredibile. Immaginate di poter vedere ogni piccola cunetta o avvallamento che la tartaruga incontra!

Capire Cosa Fanno: GPS e Modelli Comportamentali

Prima di tutto, dovevamo capire cosa stessero effettivamente facendo gli animali. Non è la stessa cosa se una tartaruga sta riposando all’ombra o se sta camminando decisa verso una zona di foraggiamento. Qui ci vengono in aiuto i dati GPS e una tecnica chiamata Modelli Nascosti di Markov (HMM). In pratica, analizzando i dati di movimento (come la lunghezza dei passi e gli angoli di svolta), questi modelli ci aiutano a classificare il comportamento dell’animale in diversi “stati”.

Per l’antilocapra, abbiamo identificato due stati principali: “Accampato” (poco movimento) e “In Viaggio”. Per la tartaruga del Texas, invece, ne abbiamo trovati tre: “Accampato”, “In Viaggio” e uno stato intermedio che abbiamo chiamato “Localmente Attivo”. Per il nostro studio sulla velocità e la pendenza, ci siamo concentrati solo sui dati relativi allo stato “In Viaggio”, per essere sicuri di analizzare momenti di spostamento effettivo.

Il Terreno Conta, Ma a Scale Diverse

Qui sta una delle parti più affascinanti. L’antilocapra può percorrere anche 75 km tra le aree stagionali, mentre l’areale domestico (home range) di una tartaruga del Texas può essere piccolo fino a 0,34 ettari! Capite bene che la scala fa tutta la differenza.

Per l’antilocapra, un DEM con risoluzione di 30 metri va benissimo per capire come le grandi pendenze influenzano i suoi spostamenti su vasta scala. Ma per la tartaruga, quei 30 metri sono un’eternità! Ecco perché abbiamo usato i droni equipaggiati con tecnologia lidar (una specie di radar che usa la luce laser) per creare un Modello Digitale del Terreno (DTM) con una risoluzione pazzesca di 4 centimetri! Questo ci ha permesso di vedere le micro-pendenze che la tartaruga affronta passo dopo passo.

Modellare la Relazione Velocità-Pendenza

Una volta raccolti i dati di movimento (velocità) e di terreno (pendenza), dovevamo trovare un modo per descrivere matematicamente la loro relazione. Abbiamo testato tre modelli non lineari che sono stati usati anche per studiare la camminata umana: il modello di Laplace, quello di Gauss e quello di Lorentz.

Per rendere l’analisi più robusta e meno influenzata da velocità estreme o errori di misurazione, abbiamo calcolato la velocità mediana degli animali per ogni grado di pendenza, usando una “finestra mobile”. Poi, abbiamo usato tecniche statistiche (regressione non lineare dei minimi quadrati) per vedere quale dei tre modelli si adattasse meglio ai nostri dati.

E il vincitore è… il modello di Laplace! Sia per l’antilocapra che per la tartaruga, questo modello è risultato il migliore nel predire la velocità in base alla pendenza, bilanciando precisione e complessità (usando un criterio chiamato AIC).

Risultati Sorprendenti: Agilità vs Adattabilità

Cosa ci dicono questi modelli? Le differenze sono nette e affascinanti!

• Antilocapra: Il modello di Laplace mostra che l’antilocapra raggiunge le sue velocità massime su terreni relativamente pianeggianti (pendenza vicina allo zero). Appena la pendenza aumenta, sia in salita che in discesa, la sua velocità diminuisce rapidamente. Questo ha senso: è un animale fatto per la velocità esplosiva su terreni aperti, probabilmente per sfuggire ai predatori e coprire grandi distanze.
• Tartaruga del Texas: Qui la storia è diversa. Certo, la tartaruga è molto più lenta in assoluto. Ma il modello di Laplace mostra che ha una tolleranza molto più ampia a diverse pendenze. La sua velocità non cala così drasticamente quando il terreno si fa più ripido (sempre parlando delle micro-pendenze che incontra). Questo suggerisce una grande adattabilità a muoversi in ambienti micro-topograficamente complessi senza cambiare significativamente andatura. È più versatile nel gestire le condizioni del terreno a piccola scala.

Abbiamo anche fatto un controllo usando una versione del DTM della tartaruga a risoluzione più bassa (10 metri, simile all’errore medio dei localizzatori GPS) e i risultati non sono cambiati significativamente, confermando la robustezza delle nostre scoperte sulla relazione velocità-pendenza a micro-scala.

Implicazioni per la Conservazione: Capire per Proteggere Meglio

Questi risultati non sono solo curiosità scientifiche. Hanno implicazioni concrete per la gestione dell’habitat e la conservazione. Capire come la velocità di una specie è influenzata dal terreno ci permette di:

• Progettare corridoi ecologici più efficaci, tenendo conto non solo della presenza di habitat idoneo, ma anche della facilità con cui gli animali possono attraversarli.
• Valutare meglio l’idoneità di un habitat, considerando le capacità fisiologiche specifiche di ogni specie.
• Identificare aree critiche dove gli animali si muovono più efficientemente o dove il terreno stesso rappresenta una barriera.
• Prevedere come gli animali risponderanno ai cambiamenti ambientali (es. costruzione di infrastrutture, cambiamenti climatici che modificano il terreno).
• Informare le politiche di uso del suolo per mitigare gli impatti umani.

Pensiamo ad esempio alle tartarughe del Texas: i maschi percorrono lunghe distanze per trovare le femmine e queste ultime si spostano per nidificare. Capire come la micro-topografia influenza i loro spostamenti può aiutarci a proteggere i percorsi cruciali. Per l’antilocapra e altre specie migratorie, questi modelli possono essere fondamentali per individuare e proteggere i corridoi di migrazione.

Il Futuro è nei Dettagli (e nei Droni!)

Questo studio dimostra l’efficacia di combinare tecnologie avanzate come GPS, droni e lidar con modelli ecologici. La metodologia può essere estesa: potremmo aggiungere altre variabili come il tipo di vegetazione (che offre copertura o cibo), la presenza di acqua, o altri fattori ambientali. L’uso di droni e lidar apre scenari incredibili per studiare l’impatto di eventi rapidi come incendi o eventi meteorologici estremi sul terreno e, di conseguenza, sul movimento animale.

Possiamo studiare non solo il comportamento “In Viaggio”, ma anche come la micro-topografia influenzi gli animali quando sono “Accampati” o “Localmente Attivi”, fornendo ai gestori del territorio una comprensione ancora più dinamica dell’uso dell’habitat.

In conclusione, andando a vedere i dettagli del terreno, anche quelli piccolissimi per animali come le tartarughe, e combinando questi dati con il tracciamento preciso dei loro movimenti, stiamo aprendo una nuova finestra sulla vita segreta della fauna selvatica. E capire meglio come vivono e si muovono è il primo passo per proteggerli efficacemente in un mondo in continuo cambiamento.

Fonte: Springer