Un team di ricercatori della Yamagata University e della Teikyo University of Science, in Giappone, hanno recentemente sviluppato un nuovo biologger itinerante, o rover balena, che può viaggiare lungo la superficie corporea di un capodoglio e raccogliere preziosi dati comportamentali. Il biologging comporta il monitoraggio biologico dei singoli animali, tipicamente collegando piccoli datalogger direttamente ai loro corpi. Può essere un modo molto efficace per svelare i misteri della vita animale, raccogliendo dati e osservazioni relativi al comportamento di un animale, movimento, e biologia.

"Il nostro progetto è iniziato nel 2012. Nell'anno precedente, uno zoologo marino, Prof. Kyoichi Mori, si era consultato con me su come affrontare un problema attuale, "Prof. Yuichi Tsumaki, uno dei ricercatori che ha condotto lo studio, ha detto a TechXplore. "Eravamo ansiosi di acquisire dati video di capodogli in preda, perché nessuno sa cosa succede quando un capodoglio mangia un calamaro gigante".

Tradizionalmente, gli animali vengono studiati osservando visivamente il loro comportamento, abitudini e biologia. Però, questi metodi di osservazione visiva sono difficili da implementare quando si tratta di ricercare l'ecologia degli animali marini, in particolare quelli che abitano le profondità del mare o dell'oceano.

Le tecniche di biologging hanno notevolmente migliorato la capacità dei ricercatori di studiare questi animali nel loro habitat naturale. Negli ultimi anni, i progressi della tecnologia elettronica hanno portato allo sviluppo di un'ampia gamma di biologger di diverse dimensioni e pesi.

I biologger consentono ai ricercatori di raccogliere informazioni chiave sugli animali marini, compresa la loro traiettoria di movimento 3D, profondità di immersione, e velocità di nuoto, così come i dati fisiologici come la temperatura corporea e le letture dell'elettrocardiogramma. Alcuni di questi biologger sono anche dotati di telecamere e possono quindi raccogliere immagini o video senza precedenti che ritraggono il comportamento predatorio o sociale di un animale.

"Volevamo collegare un registratore di fotocamera intorno all'area della bocca, con l'obiettivo principale di riprendere filmati di un capodoglio che mangia un calamaro gigante, " ha spiegato Tsumaki. "Per raggiungere questo obiettivo, abbiamo sviluppato un rover balena che ha il potenziale per raggiungere l'area della bocca dell'animale. Il rover balena si basa sul "concetto guidato dall'ambiente" proposto nel nostro lavoro precedente, nel contesto dell'esplorazione di asteroidi. Per muoversi in ambienti difficili con meccanismi minimi, l'energia dell'ambiente viene utilizzata per la locomozione. Questo sistema dovrebbe idealmente raggiungere sia la compattezza che la mobilità a una profondità di oltre 1000 m."

Il rover balena sviluppato da Tsumaki e dai suoi colleghi migliora la visibilità dell'area della bocca di un capodoglio mentre si muove attraverso il mare profondo, viaggiando lungo la superficie corporea dell'animale utilizzando la tecnologia robotica. Un concetto orientato all'ambiente ideato dai ricercatori consente al biologger di ottenere un movimento di adsorbimento, usando la corrente d'acqua generata da una balena che nuota come fonte di energia, senza fare affidamento su un'unità di elaborazione centrale (CPU) e una batteria distinte.

"Abbiamo ridotto le dimensioni concentrando il sistema di valvole, e ha aumentato la forza di adsorbimento aumentando le dimensioni e la flessibilità della ventosa, "Kosuke Tsuchiya, un altro ricercatore coinvolto nello studio, ha detto a TechXplore. "Abbiamo ottenuto il movimento di camminata ad adsorbimento a una profondità di 500 m utilizzando solo il flusso d'acqua come fonte di energia. La nostra tecnologia ha il potenziale per essere utilizzata non solo nell'area del biologging ma anche nelle applicazioni di robot subacquei, come l'ispezione dei sistemi di cavi sottomarini o l'ispezione del fondo di grandi navi."

I ricercatori hanno testato il loro rover balena innovativo e rispettoso dell'ambiente in diversi esperimenti sul campo e in laboratorio. Hanno scoperto che poteva viaggiare con successo su una superficie acrilica piatta a una profondità di quasi 500 m, che ne conferma l'applicabilità in ambienti di acque profonde.

Negli esperimenti di laboratorio con serbatoi d'acqua, il biologger potrebbe viaggiare su una superficie acrilica curva di 1,5 m di raggio, con una percentuale di successo del 46%. Questi risultati preliminari suggeriscono che la tecnologia potrebbe non essere ancora applicabile in scenari del mondo reale, dove avrebbe bisogno di percorrere distanze maggiori. Però, nel complesso il biologger ha prodotto risultati molto promettenti, mostrando un grande potenziale per una varietà di applicazioni subacquee.

"Attualmente, stiamo progettando un nuovo prototipo con nuova disposizione delle ventose, strumenti di misura e galleggiante, " ha detto Tsumaki. "Queste caratteristiche dovrebbero permetterci di collegare il prototipo alla superficie del corpo di un capodoglio per la prima volta. Nel futuro prossimo, condurremo esperimenti nell'oceano intorno alle isole Ogasawara".

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