Quest'estate, i ricercatori sono riusciti a raccogliere straordinarie immagini di droni di foche dagli anelli e trichechi. In un fiordo, il St. Jonsfjorden, sono state trovate dodici foche dagli anelli sparse in tutto il fiordo, adagiate sul ghiaccio veloce. Tuttavia, avvicinarsi e identificare questi individui è molto difficile. Poiché le foche dagli anelli sono cacciate dagli orsi polari, qualsiasi mammifero, che cammini su quattro o due zampe, sarà evitato a tutti i costi.

"Utilizzando un drone, siamo riusciti a scattare immagini ad alta risoluzione di foche dagli anelli sul ghiaccio che riposano accanto ai loro fori respiratori. Sulla base di queste immagini, la specie può essere facilmente identificata", afferma Geert Aarts, capo progetto del progetto Arctic Seal. Per questa specifica regione, i ricercatori hanno anche ottenuto immagini satellitari Maxar.

Poiché il ghiaccio è senza sbocco sul mare e non si muove, le posizioni dei fori respiratori sono praticamente fisse. Pertanto, i ricercatori potrebbero abbinare i singoli sigilli situati sull'immagine del drone direttamente ai fori respiratori visibili nelle immagini satellitari. "Sebbene fossimo consapevoli del potenziale di tali immagini satellitari per l'osservazione dei mammiferi dallo spazio, siamo rimasti colpiti quando abbiamo notato delle linee bianche attraverso lo scudo di ghiaccio che collegavano i fori respiratori delle foche ad anelli. In questo ambiente remoto e ostile, questo può significare solo una cosa, tracce di orso polare".

Apprendimento automatico per contare i mammiferi artici

La risoluzione delle immagini satellitari è notevolmente migliorata nell'ultimo decennio. Questi satelliti, in orbita attorno alla terra ad un'altezza di oltre 600 km, possono fotografare qualsiasi luogo sulla superficie terrestre con una risoluzione di 30 x 30 cm. Riducendo anche le immagini dei droni di alta qualità a una risoluzione di 30 x 30 cm, i ricercatori possono creare una foto che imita quella delle immagini satellitari scattate dallo spazio.

"Alla fine, queste immagini possono quindi essere inviate a un algoritmo di apprendimento automatico e utilizzate per addestrare una rete neurale", afferma Jeroen Hoekendijk, Ph.D. candidato, che faceva parte del gruppo di ricerca e lavora insieme all'EPFL per sviluppare ulteriormente queste tecniche. Applicando questa rete addestrata alle immagini satellitari, i ricercatori sperano di essere in grado di rilevare automaticamente le foche in queste regioni remote e ostili.

Le specie di foche usano il ghiaccio polare in modo diverso

Foche e trichechi sono particolarmente abbondanti nelle regioni artiche. Ognuna di queste specie di pinnipedi ha le sue caratteristiche uniche e la sua relazione con il ghiaccio marino.

Le foche dagli anelli, ad esempio, creano fori per la respirazione nel ghiaccio marino fissato alla costa. Questi tubi respiratori possono essere lunghi diversi metri e collegare l'acqua di mare sotto il ghiaccio con l'aria sopra. Usando i loro artigli sulle pinne anteriori, impediscono il congelamento di questi fori respiratori. Durante i lunghi e bui mesi invernali questi buchi respiratori sono coperti dalla neve. Queste tane di neve offrono ai loro cuccioli una certa protezione dalle dure condizioni esterne.

Al contrario, le foche dell'arpa riposano e partoriscono sulla banchisa alla deriva. Questa banchisa copre la maggior parte della regione del polo nord in inverno, collegando tutte le masse continentali della regione polare, ma è di dimensioni ridotte durante i mesi estivi. A differenza del ghiaccio veloce, la banchisa si sposta e può spostarsi di diversi chilometri al giorno.

I cambiamenti improvvisi nella direzione della corrente e del vento possono causare rapidamente una rottura della piattaforma di parto della foca dell'arpa. Anche i trichechi fanno uso della banchisa, ma si possono anche trovare individui che riposano sulla terraferma. Inoltre, durante la spedizione di ricerca alle Svalbard quest'estate, i ricercatori sono riusciti a raccogliere immagini di droni da Trichechi che potrebbero aiutare altri a sviluppare tecniche di apprendimento automatico simili per questa specie.

Cambiamento rapido di casa

In definitiva, i ricercatori sperano di utilizzare queste tecniche di telerilevamento per localizzare le foche nell'Artico. A causa del cambiamento climatico, la loro casa sta cambiando rapidamente. Questo vale in particolare per il Mare di Barents settentrionale e le isole Svalbard e Franz Josef Land.

Questa regione è il luogo di riscaldamento più rapido sulla Terra, con temperature medie in aumento di 2,7°C ogni decennio e persino di 4°C ogni decennio durante i mesi autunnali. Pertanto, sapere su quali habitat fanno affidamento le foche è urgente per studiare l'effetto del cambiamento climatico e conservare queste specie. + Esplora ulteriormente

I ricercatori trovano livelli di mercurio costanti nelle foche artiche