I grandi mammiferi terrestri sono vulnerabili ai suoni acustici dei droni, sistemi tecnologici sempre più utilizzati per studiare la fauna selvatica in habitat aperti come la savana e le paludi.
Questa è una delle conclusioni di un nuovo studio pubblicato sulla rivista Drones, condotto dagli esperti José Domingo Rodríguez-Teijeiro, della Facoltà di Biologia e dell'Istituto di Ricerca sulla Biodiversità dell'Università di Barcellona (IRBio); Margarita Mulero-Pázmány, dell'Università di Malaga, e Serge A. Wich, della Liverpool John Moores University (Regno Unito).
Diversi studi affermano che i droni utilizzati per scopi scientifici e ricreativi possono diventare una nuova fonte di disturbo per molte specie animali. Tuttavia, sono ancora pochi gli studi che identificano i fattori effettivi associati a questi dispositivi che possono influenzare negativamente il comportamento degli animali.
Droni e fauna selvatica: Opportunità o minaccia?
L'uso di sistemi aerei senza pilota (UAV o droni) sta diventando sempre più diffuso negli studi di monitoraggio e conservazione della fauna selvatica. L'ottenimento di dati scientifici con un'alta risoluzione spaziale e temporale, bassi costi operativi e una logistica semplice, senza compromettere la sicurezza fisica dei ricercatori, spiegherebbe la diffusione dell'uso scientifico di questa tecnologia, soprattutto nello studio dei grandi mammiferi in aree aperte o inaccessibili.
Il primo autore del nuovo studio è Geison Pires Mesquita, del Baguaçu Institute for Biodiversity Research (IBPBio, Brasile), un'organizzazione impegnata nella ricerca, nell'educazione ambientale e nella conservazione della biodiversità. Lo studio analizza la reazione di 18 specie di grandi mammiferi al rumore emesso da un drone nelle grandi aree ex situ dello zoo di San Paolo (Brasile).
Le 18 specie studiate appartengono a 14 famiglie, ovvero: addax (Addax nasomaculatus); bovini (Bos taurus); waterbuck (Kobus ellipsiprymnus); dromedario (Camelus dromedarius); lupo dalla criniera (Chrysocyon brachyurus); cervo rosso (Cervus elaphus); sambar (Rusa unicolor); elefante asiatico (Elephas maximus); zebra imperiale (Equus grevyi); giaguaro (Panthera onca); tigre del Bengala (Panthera tigris tigris); giraffa (Giraffa camelopardalis); ippopotamo (Hippopotamus amphibius); formichiere gigante (Myrmecophaga tridactyla); rinoceronte bianco (Ceratotherium simum simum); facocero (Phacochoerus africanus); tapiro (Tapirus terrestris) e orso dagli occhiali (Tremarctos ornatus).
Uccelli e mammiferi, i più studiati con i droni
Uccelli e mammiferi sono i due gruppi di animali più studiati con i droni e più colpiti dall'uso ricreativo di questi dispositivi. "In particolare, i mammiferi di grandi dimensioni sono i più studiati con i droni a causa delle loro dimensioni, in quanto sono più facili da identificare utilizzando immagini aeree", afferma Geison Pires Mesquida, ricercatore post-dottorato, che ha incluso questo studio nella sua tesi di dottorato difesa nel febbraio 2022. "Oltre alle dimensioni, il tipo di habitat della specie è un altro fattore determinante per l'utilizzo dei droni negli studi sulla fauna selvatica".
L'indagine con i droni sulla fauna selvatica è stata adattata alle normative dell'Agenzia nazionale brasiliana per l'aviazione civile (ANAC), che limitano i voli dei droni a un massimo di 120 metri. Inoltre, tutti i voli erano di tipo VLOS (Visual Line-Of-Sight), ossia dovevano trovarsi all'interno della linea di vista del pilota. Tutti i voli sono stati condotti in orari in cui non c'erano visite allo zoo, per evitare qualsiasi disturbo dovuto a fattori esterni. Per 12 delle 18 specie analizzate, della stessa specie o di specie simili, erano disponibili in letteratura scientifica anche gli audiogrammi, che hanno permesso un'analisi più specifica dell'influenza della frequenza e dell'intensità del sonno generato dai droni.
I voli sono iniziati a un'altitudine massima di 120 metri. Una volta che il drone si trovava sopra gli individui, iniziava a scendere finché l'animale non mostrava un comportamento atipico. "È stato stabilito un limite di 10 metri sopra gli animali se questi non mostravano cambiamenti comportamentali, ma in nessun caso il drone è sceso a quell'altezza perché gli animali mostravano cambiamenti comportamentali a un'altitudine superiore", spiega Pires Mezquita.
L'elefante asiatico, sensibile ai suoni a bassa frequenza
In generale, le specie con una biomassa più elevata - elefanti, rinoceronti, giraffe, zebre e buceri - hanno mostrato un cambiamento di comportamento con i droni ad altitudini più elevate (e quindi con decibel più bassi). Poiché questo gruppo di animali è il più studiato sulla terraferma con i droni, soprattutto in habitat aperti come la savana africana, la megafauna mammifera terrestre avrebbe maggiori probabilità di subire gli effetti dei rumori dei droni.
I risultati rivelano che il livello di pressione sonora a bassa frequenza influisce particolarmente sul comportamento dell'elefante asiatico, ma non su quello delle altre specie studiate, più sensibili al rumore a media e alta frequenza.
"Questi risultati spiegano perché l'elefante è una delle poche specie di mammiferi in grado di sentire suoni a bassa frequenza (inferiori a 0,25 kHz), o infrasuoni (frequenze inferiori a 0,0125 kHz). Sia le dimensioni della membrana timpanica che quelle della catena ossiculare e degli spazi nell'orecchio medio sono compatibili con la sensibilità alle basse frequenze", afferma José Domingo Rodríguez-Teijeiro, professore emerito del Dipartimento di biologia evolutiva, ecologia e scienze ambientali dell'UB.
"I suoni a bassa frequenza - continua l'esperto - si propagano più facilmente grazie alle caratteristiche fisiche delle loro onde sonore rispetto a quelli ad alta frequenza. Si ritiene che gli elefanti possano comunicare a più di 10 chilometri di distanza emettendo e ricevendo questi infrasuoni".
Ogni tipo di animale presenta un comportamento specifico di cautela, irritazione o fuga. Inoltre, gli animali in ambienti ex situ, come gli zoo, possono esibire comportamenti ancora più specifici. Per questo motivo, lo studio ha visto la partecipazione di Luan Henrique Morais, responsabile della gestione dei mammiferi dello zoo. Questo esperto conosce ogni animale da anni e ha informato il team se notava che qualche animale era influenzato dal rumore del drone.
Nel caso dell'elefante asiatico, sono stati osservati movimenti della testa in presenza del drone. Nei felini, grugniti e movimenti improvvisi del corpo; nell'orso dagli occhiali, movimenti improvvisi delle zampe e della testa. Nel caso dei cervi e dei facoceri, i tentativi di fuga dal luogo in cui si trovano sono esempi di comportamenti che hanno mostrato reazioni avverse in risposta al rumore del drone.
È degno di nota il fatto che "la maggior parte delle specie che abbiamo studiato non ha mostrato alcuna reazione comportamentale alla presenza del drone a un'altitudine di 100 metri o superiore, che è l'altitudine a cui di solito sorvola il terreno per effettuare censimenti della fauna selvatica. Questo conferma che l'uso responsabile di questi sistemi è uno strumento a basso impatto per lo studio dei mammiferi", afferma la docente Margarita Mulero-Pázmány (UMA).
Impatto visivo e impatto acustico
Sebbene questo esperimento non ci permetta di discriminare completamente tra gli effetti generati dall'impatto dello stimolo acustico o visivo del drone sulla fauna, è stato possibile dedurre indirettamente che il primo effetto causato dal drone sulla specie è di tipo acustico. Questa conclusione è stata raggiunta attraverso l'analisi dell'acuità visiva - misurata in cicli per grado (c/g) - che determina la capacità di individuare, discriminare e riconoscere gli oggetti su uno sfondo.
"Tutte le specie studiate hanno un'acutezza visiva inferiore al 50% di quella umana (60 c/g). Possiamo quindi dedurre che il primo impatto causato dal drone sulle specie è stato di tipo acustico, se teniamo conto della ridotta capacità visiva dei mammiferi analizzati, della difficile individuazione del drone da parte dell'occhio umano a 50 metri e del fatto che le altezze a cui si sono verificati i cambiamenti di comportamento erano in media superiori ai 50 metri", spiega il ricercatore.
"Secondo le informazioni disponibili, è la prima volta che questo fattore viene analizzato. Capire che il rumore dei droni ha un impatto su alcune specie di mammiferi prima del rumore visivo può aiutare a migliorare gli attuali studi sui droni su queste specie e a minimizzare gli effetti negativi dell'uso ricreativo nelle aree in cui queste specie sono presenti."
Negli studi sulla fauna selvatica, è necessario considerare anche il profilo sonoro del modello di drone, un fattore che finora non è stato preso in considerazione se si vuole ridurre al minimo il suo impatto negativo. "Sebbene esistano molti modelli di droni sul mercato, sono ancora pochi i modelli commerciali utilizzati per lo studio della fauna selvatica. Cercare di capire quanto rumore generano questi modelli è un passo necessario per rendere più efficace l'uso dei droni negli studi sulla fauna selvatica", conclude José Domingo Rodríguez-Teijeiro.