Come i satelliti stanno osservando la fauna marina per gli studi scientifici

Ancorata la barca su un banco di sabbia, la scienziata ricercatrice Morgan Gilmour entra nelle secche e viene immediatamente circondata dagli squali. Le calde acque attorno all’isola tropicale fungono da vivaio di squali di barriera e questi piccoli morditori sono curiosi del nuovo arrivato. Si avvicinano rapidamente e virano all’ultimo minuto, mentre Gilmour si dirige lentamente verso il caleidoscopio di verde che spunta dall’isola di fronte. Gilmour, uno scienziato dell’Ames Research Center della NASA nella Silicon Valley in California, conduce studi di ecologia marina e conservazione utilizzando dati raccolti dall’US Geological Survey (USGS) da animali dotati di tag per la fauna selvatica. L’atollo di Palmyra, un’area marina protetta degli Stati Uniti , offre il luogo perfetto per questo lavoro:

Un giovane squalo pinna nera nuota verso i ricercatori nelle acque poco profonde intorno all'atollo di Palmyra.
Un giovane squalo pinna nera nuota verso i ricercatori nelle acque poco profonde intorno all’atollo di Palmyra. (La Nature Conservancy/Kydd Pollock)

 

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Un insieme di circa 50 piccole isole nel cuore tropicale dell’Oceano Pacifico, l’atollo è pieno di vita di ogni tipo, dagli squali di barriera e dalle mante che volteggiano lungo la costa ai granchi del cocco che si arrampicano sui rami delle palme e alle migliaia di uccelli marini che volteggiano in alto. Analizzando i movimenti di delfini, tonni e altre creature, Gilmour e i suoi collaboratori possono aiutare a valutare se i confini dell’area marina protetta che circonda l’atollo proteggono effettivamente le specie che intendono proteggere o se i suoi limiti devono essere spostati.

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Lanciato nel 2020 da The Nature Conservancy e dai suoi partner (USGS, NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) e diverse università), il team del progetto ha distribuito tag per la fauna selvatica a Palmyra nel 2022, quando Gilmour era uno scienziato presso l’USGS. Ora con la NASA, sta sfruttando i dati per uno studio nell’ambito del progetto Internet of Animals dell’agenzia. Combinando le informazioni trasmesse dai tag della fauna selvatica con le informazioni sul pianeta raccolte dai satelliti, come Aqua della NASA , i satelliti GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite) della NOAA e Jason-3 , gli scienziati possono lavorare con i partner per trarre conclusioni che informino la gestione ecologica.

Un'immagine satellitare mostra una serie di isole in varie tonalità di verde, che si estendono più o meno in due linee parallele da sinistra a destra. Sulla linea superiore, un sottile strato di acqua bianca indica dove si trovano le barriere coralline. Un verde acqua brillante circonda le isole dove l'acqua è più bassa, sfumando rapidamente nell'acqua blu intenso dell'oceano che compone la maggior parte dell'immagine.
L’atollo di Palmyra è un paradiso per la biodiversità, che vanta fiorenti sistemi di barriera corallina, acque poco profonde che fungono da vivaio di squali e una ricca vegetazione per vari animali terrestri e uccelli marini. Nell’immagine Landsat qui sopra, un piccolo quadrato bianco contrassegna la stazione di ricerca, dove scienziati da tutto il mondo vengono a studiare le numerose specie che chiamano casa l’atollo.
Team NASA/Osservatorio della Terra

 

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“Internet of Animals è più di una semplice raccolta di movimenti individuali o di studi individuali; è un modo per comprendere la Terra nel suo complesso”, ha affermato Ryan Pavlick, allora scienziato del progetto Internet of Animals presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA nella California meridionale, durante l’evento di lancio del progetto.

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L’Internet degli animali a Palmira

“Il nostro lavoro a Palmyra è stato notevolmente completo”, ha affermato Gilmour. “Abbiamo tracciato i movimenti di otto specie contemporaneamente, più le loro condizioni ambientali, e abbiamo integrato le proiezioni climatiche per capire come potrebbe cambiare il loro habitat. Laddove gli studi possono in genere tracciare due o tre tipi di uccelli, abbiamo aggiunto pesci e mammiferi marini, più dati di aria e colonna d’acqua, per un’immagine 3D dell’area marina protetta”.

Tonno pinna gialla, squali grigi di barriera e fregate maggiori si muovono dentro e fuori da un’area marina protetta (quadrato blu), che circonda l’atollo di Palmyra (cerchio blu) nel cuore tropicale del Pacifico. Queste specie sono tre delle tante che dipendono dall’atollo e dalle barriere coralline circostanti per il cibo e per la nidificazione.
NASA/Lauren Dauphin

 

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Ora, il team della NASA ha inserito quei dati in un modello di distribuzione delle specie, che combina le informazioni di tracciamento della fauna selvatica con i dati ambientali dei satelliti, tra cui la temperatura della superficie del mare, la concentrazione di clorofilla e la velocità delle correnti oceaniche. Il modello può aiutare i ricercatori a comprendere come le popolazioni animali utilizzano i loro habitat e come ciò potrebbe cambiare con i cambiamenti climatici.

I risultati preliminari del team di Internet of Animals mostrano che gli animali monitorati si stanno spostando oltre i confini dell’area marina protetta di Palmyra. Il modello ha identificato habitat adatti sia all’interno che intorno alla zona protetta, ora e in base agli scenari di cambiamento climatico previsti, altri ricercatori e decisori possono utilizzare tale conoscenza per informare la politica marina e la conservazione.

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Il ricercatore scientifico Morgan Gilmour controlla un giovane fregata maggiore nel suo nido. L'area marina protetta attorno all'atollo di Palmyra protegge le aree di riproduzione di questi uccelli.
Il ricercatore scientifico Morgan Gilmour controlla un giovane fregata maggiore nel suo nido. L’area marina protetta attorno all’atollo di Palmyra protegge le aree di riproduzione di questi uccelli.
Università della California di Santa Barbara/Devyn Orr

In seguito a un memorandum presidenziale del 2023 , la NOAA ha iniziato a studiare e raccogliere input per decidere se espandere le aree protette attorno a Palmyra e altre parti del Pacific Remote Islands Marine National Monument. L’analisi dell’Internet of Animals della NASA potrebbe informare questa e altre decisioni simili, come quella di creare “corridoi” protetti nell’oceano per consentire le migrazioni stagionali della fauna selvatica. I risultati e i modelli dell’analisi dell’habitat del team a Palmyra potrebbero anche aiutare a informare la conservazione a latitudini simili in tutto il pianeta.

Oltre il mare: altri studi sull’Internet degli animali

La ricerca presso l’atollo di Palmyra è solo un esempio del lavoro svolto dagli scienziati dell’Internet of Animals.

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Claire Teitelbaum, ricercatrice del Bay Area Environmental Research Institute con sede alla NASA Ames, studia l’influenza aviaria negli uccelli acquatici selvatici, indagando in che modo i loro spostamenti possano contribuire alla trasmissione del virus al pollame e ad altri animali domestici.

I team di Ames e JPL stanno anche lavorando con USGS per creare tag e sensori per la fauna selvatica di prossima generazione. I tag radar a bassa potenza in fase di sviluppo presso JPL sarebbero abbastanza leggeri da tracciare piccoli uccelli. I ricercatori di Ames hanno in programma di sviluppare tag radio a lungo raggio in grado di massimizzare la copertura e la trasmissione di dati da uccelli che volano ad alta quota. Ciò potrebbe aiutare i ricercatori a effettuare misurazioni in strati difficili da raggiungere dell’atmosfera.

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Grazie alla tecnologia sviluppata dall’Internet degli animali, anche la fauna selvatica può svolgere un ruolo attivo nello studio dei sistemi interagenti della Terra, aiutando gli esperti umani a saperne di più sul nostro pianeta e su come affrontare al meglio le sfide che affliggono il mondo naturale.

Per saperne di più sull’Internet degli animali visita: https://www.nasa.gov/nasa-earth-exchange-nex/new-missions-support/internet-of-animals/

Il progetto Internet of Animals è finanziato dalla NASA e gestito dal Jet Propulsion Laboratory della NASA nella California meridionale. Il team dell’Ames Research Center della NASA nella Silicon Valley in California fa parte del NASA Earth Exchange, un’iniziativa Big Data che fornisce approfondimenti unici sui sistemi della Terra utilizzando i supercomputer dell’agenzia al centro. I partner del progetto includono l’US Geological Survey, The Nature Conservancy, la National Oceanic and Atmospheric Administration, lo Yale Center for Biodiversity and Global Change, la Stanford University, la University of Hawaii, la University of California Santa Barbara, la San Jose State University, la University of Washington e il Max Planck Institute for Animal Behavior.

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Per i ricercatori

Fonte: https://www.nasa.gov/general/surfing-nasas-internet-of-animals-satellites-study-ocean-wildlife/

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