CONTRIBUTI SCIENTIFICI

PROTOCOLLO DI CAMPIONAMENTO 

Il modo migliore per monitorare una vasta area è quello di progettare survey su transetti lineari (line transect survey) che garantiscano anche una probabilità di copertura della zona: il metodo consente la raccolta di dati affidabili su una superficie minore, che può essere poi esteso a tutta la regione.

STRUMENTAZIONE

• Attrezzatura Fotografica

       - Fotocamere reflex digitali
       - Ottiche: Focali da 17 mm a 400mm

• Attrezzatura video-sub
• Binocoli 7x50
• GPS portatili
• Cronometro digitale
• Anemometro portatile
• Radio rice-trasmittenti
• Materiale per conservazione dei campioni

SURVEY IN AREA OFF-SHORE

Campionamenti visivi (visual survey) con transetti lineari predeterminati.

Durante la crociera verranno svolti dei visual survey su transetti lineari predeterminati (random). Durante i survey l’imbarcazione procederà a motore ad una velocità di 7-10 nodi lungo il transetto. Gli osservatori MMO (Marine Mammal Observers) si alterneranno in turni di 3 ore e copriranno mediante scan visivo (a occhio nudo) e con binocolo (se necessario) un'area di avvistamento di circa 100° ricopprendo i settori adiacenti e parzialmente sovrapposti.

SETTORI DI OSSERVAZIONE:

Un MMO in piedi davanti all’albero, in ricerca visiva sui settori ± 45° rispetto alla prua della barca; 

Due MMO controllano settori ±30-120° da entrambi i lati;

Un MMO controlla il settore s poppa 120-210°.

L'AVVISTAMENTO

L’avvistamento è l’evento principale dell’attività di ricerca. E’ un momento emozionante, ma non è possibile lasciarsi andare a distrazioni o a concitazione: tutto può durare anche pochi secondi e se non si attuano correttamente le procedure per raccogliere quanti più dati possibile, verranno perse irrimediabilmente le informazioni.

Per questo, quando si fa ricerca, è necessario pianificare per tempo e neldettaglio, le procedure e i ruoli da svolgere sull’imbarcazione durante un avvistamento, in modo che tutto funzioni per il meglio e non sia uno stress, né per gli animali né per i ricercatori.

Quando verranno avvistati cetacei, sarà determinato l’angolo di avvistamento la distanza stimata del gruppo la loro direzione di nuoto e, qualora possibile, ilgruppo tassonomico di appartenenza, la consistenza del gruppo e ilcomportamento prima dell’avvicinamento dell’imbarcazione.

E’ necessaria una pianificazione dell’avvicinamento agli animali che tenga conto degli specifici obiettivi prefissati, per es.: foto-identificazione, raccolte di campioni fecali, biopsie, tagging, ecc., e che tenga anche conto delle diverse specie incontrate.

COME COMPORTASI DURANTE L'AVVISTAMENTO

Una volta raccolti i dati immediatamente seguenti al primo contatto visivo gli animali verranno avvicinati per confermare la specie e stimare la dimensione del gruppo secondo la seguente procedura:

• I gruppi di animali verranno avvicinati lentamente, di lato e leggermente indietro rispetto alla loro direzione di nuoto.
• Una volta raggiunta la distanza ritenuta necessaria per lo specifico obiettivo da perseguire, gli animali e/o i gruppi verranno seguiti con rotta parallela, ogni qualvolta possibile.
• Si eviterà di navigare tra gli animali, all'interno di un gruppo, a meno che gli individui non siano separati da più di 5 lunghezze del corpo, e in questo caso si navigherà lentamente.
• Nelle manovre in navigazione durante un avvistamento si cercherà di non separare mai le coppie madre/cucciolo.
• Si cercherà di non cambiare giri motore se non necessario, e quando necessario aumentare o diminuire lentamente e gradualmente la velocità dell’imbarcazione.
• Quando l’obiettivo della ricerca è stato raggiunto, ci si allontanerà lentamente dal gruppo.
• Si continuerà a monitorare il gruppo appena ci si allontana, nel caso che la sua direzione di navigazione sia cambiata.

Quando tutti i dati sul gruppo di cetacei saranno stati raccolti, il gruppo verrà lasciato ed il transetto verrà raggiunto al punto più vicino nella direzione di rotta, al fine di evitare doppi conteggi e una conseguente sovrastima di densità.

LA FOTOIDENTIFICAZIONE

La fotoidentificazione è uno dei metodi di censimento piú applicato ai mammiferi marini. Ciascun cetaceo possiede un profilo unico e distintivo della pinna dorsale, proprio come le nostre impronte digitali. Ciò è dovuto alle tacche, alle cicatrici, ai marker e alle depigmentazioni naturali, che ciascun individuo subisce nel corso della propria vita.I graffi lasciati dai denti degli altri individui (teeth marks) possono lasciare sull’epidermide degli odontoceti dei segni che perdurano anche molti anni.

Alcuni esemplari spesso presentano segni di eliche, o graffi dovuti ad intrappolamento nelle reti da pesca o, nei casi più gravi, mostrano ferite più profonde come porzioni mancanti della pinna caudale o collasso della pinna dorsale (Baird & Gorgone, 2005).

La cattura dell'immagine del profilo della pinna e di altri segni particolari durante l’emersione, ci permetterá di identificare inequivocabilmente i cetacei avvistati. A tale scopo utilizzeremo fotocamere digitali ad alta definizione e con obiettivi zoom a 300x.

La raccolta dei dati avverà, in questo caso, tramite la “cattura-fotografica” riducendo cosi al minimo l’impatto e lo stress sull’animale (Evans & Hammond, 2004).

Attraverso la raccolta metodologica delle fotografie ottenute durante gli avvistamenti, creeremo dei database per specie contenenti tutte le informazioni sulle popolazioni di cetacei del Nord Sardegna che  ci supporteranno nel perseguimento dei seguenti obiettivi di ricerca:

• Stima di abbondanza realtiva delle differenti specie di cetacei.
• Stima dei trend popolazionali e analisi della consistenza e composizione dei gruppi.
• Studio dei trend di migrazione annuali;
• Stima dell’uso dell’habitat.

I PARASSITI COME MARCHE BIOLOGICHE

Sulla superficie esterna dei cetacei è possibile osservare macroscopicamente crostacei parassiti ed epibionti che possono essere impiegati come marche biologiche (biological tags), utili per fornire elementi d’identificazione dell’ospite ed avere informazioni su alcuni aspetti della sua biologia ed ecologia. 

Per quanto riguarda i parassiti, il copepode pennellide Pennella balaenopterae(18-30 cm) si localizza lungo i fianchi ed il dorso. I pennellidi sono definiti mesoparassiti in quanto parte dell’adulto vive infissa nei tessuti dell’ospite mentre una parte sporge all’esterno.


Tra gli epibionti, il cirripede coronulide Xenobalanus globicipitis (2-7 cm) si fissa lungo i margini delle pinne, mentre i lepadidi Conchoderma auritum (4-10 cm) eConchoderma virgatum (3-5 cm) si attaccano alle superfici ossee ed ai denti, oppure indirettamente a cirripedi o a copepodi che vivono sull’ospite.


La presenza di questi organismi non costituisce di per se un problema, anche se possono causare processi infiammatori locali. In ogni caso, un elevato numero di epibionti/parassiti è indice di riduzione delle difese nei loro confronti, e quindi di un precario stato di salute.

Il parassita copepode Pennella sp. infisso nella cute di balenottera (foto Francesca Cossu).

L’epibionte cirripede Conchoderma virgatum si fissa indirettamente tramite Pennella.

L’epibionte cirripede Conchoderma virgatum si fissa indirettamente tramite Pennella.

IL MONITORAGGIO DELL'HABITAT

La modelizzazione degli habitat dei cetacei, anche se ancora nelle prime fasi di sviluppo, rappresenta uno strumento potenzialmente efficace per predire le loro distribuzioni  e per comprendere i processi ecologi che determinano la loro presenza o assenza in aree specifiche (Redfern et al., 2006).

Uno degli scopi principali del progetto sarà quello di caratterizzare l’habitat delle specie pelagiche e costiere dei mammiferi marini e verificare se esiste una relazione diretta tra le variabili ambientali, spaziali ed geologiche e la distribuzione di queste specie.

Come riportato in un recente studio condotto nelle Isole Baleari (Modelling sperm whale habitat preference: a novel approach combining transect and follow data) le variabili ambientali, quali temperatura superficiale dell’acqua (SST), salinità e la clorofilla-a, possono influenzare notevolmente la distribuzione delle diverse specie di cetacei.

Secondo le condizioni di navigazione durante la campagna, questi parametri ambientali verranno raccolti in situ in tutte le aree monitorate, altri, grazie alla georeferenziazione costante dell’imbarcazione, si potranno scaricare a posteriori dal satellite NOAA.

Oltre alle caratteristiche oceanografiche, i dati verranno correlati con i dati fisiografici sulla batimetria e pendenza del fondo e, in particolare per le specie costiere, con la composizione geologica del fondo (sabbia, roccia, fango, prateria di posidonia) per analizzare che tipo di influenza hanno queste caratteristiche sulla distribuzione spaziale di queste specie e per creare mappe predittive di distribuzione.

ANALISI DELLE FONTI DI DISTURBO 

La campagna di avvistamento SardegnaNordCetacei approfondirá l’analisi delle interazioni tra le attività antropiche e la presenza dei cetacei nell'area del Nord Sardegna per individuare se e come gli impatti derivanti dalla pesca e dalle attività marittime influiscono sulle popolazioni di questi animali.

PESCA

Le interazioni pesca-cetacei sono sicuramente una questione di crescente interesse per il mondo scientifico internazionale. Un aspetto di questo problema riguarda le attività d’alimentazione di varie specie di delfini presso le attrezzature da pesca, sia da posta che a strascico.

Le implicazioni che muovono gli studiosi a capire la dinamica del fenomeno spaziano dallo studio dei motivi che inducono i mammiferi marini ad adottare questo comportamento alimentare (impoverimento degli stock ittici per eccessiva pressione di pesca-Merrick et al., 1997; Trites & Donnelly, 2003-o apprendimento di nuove tecniche di alimentazione tramite social learning-Pennino et al., 2012), alla valutazione del danno economico sofferto dagli operatori della pesca.

Le interazioni tra i cetacei e la pesca spesso influiscono negativamente sulla conservazione dei cetacei, causando morti accidentali (by-catch) dei cetacei che rimangono intrappolati negli attrezzi da pesca che hanno come target di pesca altre specie (Carretta & Enriquez, 2012; Manocci et al., 2012).

Tuttavia, alcuni eventi sono stati descritti come cooperativi (Busnel, 1973; Pryor et al., 1990; Neil, 2002) con catture maggiori in presneza dei delfini  nelle zone di pesca (Silva et al., 2002; Rocklin et al., 2009). Questo potrebbe essere spiegato dal fatto che i delfini (i) attaccano le reti solo quando  le catture sono notevoli o (ii) spaventano i pesci e li conducono nelle reti, aumentando così le catture.

Le interazioni pesca-cetacei risalgono a tempi antichi e sono ampiamente documentate tanto nei mari mondiali (Schlais, 1984; Kasuya, 1985b; Corkeron et al.,1990; Silvani et al., 1992; Broadhurst, 1998; Casale et al., 1999), come nel Mediterraneo (Cannas et al., 1994; Bearzi, 2002; Northridge, 2004; Lauriano et al.,2004, 2009; Rotta, 2009; Rocklin et al., 2009; Pennino et al., 2012).

Durante la campagna di ricerca si raccoglieranno informazioni sulla presenza/assenza e sulla tipología delle imbarcazioni da pesca nell’area monitorata per poter analizzare a posteriori se e come la presenza dei cetacei sia influenzata da queste attivitá. 

La raccolta dei dati delle imbarcazioni da pesca sará georeferenziata in modo da poter relizzare delle mappe di distribuzione della flotta di pesca del Nord Sardegna e sovrapporlo con le mappe di distribuzione dei cetacei. Questo permetterá di individuare possibili aree critiche che coincidono per la sovrapposizione degli habitat delle specie preda della pesca e dei cetacei. 

TRAFFICO NAUTICO

Gonzalvo et al., (2008) hanno dimostrato come il traffico nautico nelle Isole Baleari influenzi notevolmente i movimenti migratori della popolazione residente di Tursiops truncatus.

L’area del Nord Sardegna, esattamente come le Isole Baleari, è un area turistica che subisce grandi variazioni stagionali del traffico nautico che potrebbero influenzare la distribuzione delle specie costiere dei cetacei, sopratutto in presenza di piccoli (Lusseau, 2005).Allo stesso modo i collegamenti marittimi da e per la penisola si intensificano durante il periodo primaverile/estivo aumentando nel contempo il rischio di collisioni con i grandi cetacei lungo le rotte di navigazione. Le navi di recente costruzione possono reggiungere velocità considerevoli (anche 25-30 nodi) e i corridoi nei quali viaggiano, costituiscono potenziali aree di rischio collisione per balenottere comuni e capodogli.

L’elevato traffico nautico, oltre ad essere una fonte di inquinamento acustico che potrebbe interferire con il biosonar dei cetacei, puó causare anche collisioni dirette con questi animali. Secondo quanto emerge dallo studio "Monitoring Winter and Summer Abundance of Cetaceans in the Pelagos Sanctuary (Northwestern Mediterranean Sea) Through Aerial Surveys", pubblicato quest’anno su PlosOne, la mortalità da collisione dei cetacei nel Mediterraneo si attesta tra il 16% e il 19,9%, stima che sembra essere in continuo aumento (Panigada et al., 2012).

Durante la campagna si raccoglieranno dati sulla presenza/assenza e tipologia delle imbarcazioni nell’area monitorata. I dati raccolti saranno georeferenziati per poter creare a posteriori delle mappe di distribuzione delle imbarcazioni e verificare se esistono aree di alta concetrazione che potrebbero influenzare la presenza dei ceteacei.

LO STUDIO DEL COMPORTAMENTO

Jahoda et al., 2005 hanno dimostrato, mediante l’analisi di dati comportamentali, che la popolazione di stenella striata del Mar ligure fa un uso differenziale dell’habitat in funzione del periodo mensile e la dimensione del gruppo. Alcune aree sono utilizzate specificatamente come aree di alimentazione in cui gli individui si recano per cacciare.

Le tecniche di alimentazione inoltre, oltre a differenziarsi a seconda della specie e dell’area, possono avere una stretta correlazione con le dimesioni del gruppo ed essere influenzate dalla presenza o meno di piccoli.

  

Durante la campagna SNC2012 saranno raccolti i dati sui tempi di respirazione e gli eventi comportamentali aerei e di superficie delle specie avvistate per poter stabilire se esistono usi preferenziali di alcuni habitat e se alcuni particolari gruppi di individui praticano determinate tecniche di alimentazione. A questo proposito gli avvistamenti saranno registrati mediante l’uso di una videocamera e, quando possibile, utilizzando videocamere da immersione.

CAMPIONAMENTO FECALE

Il campionamento delle feci delle diverse specie verrá eseguito con lo scopo di studiare le abitudini alimentari di questi mammiferi.

Le analisi coprologiche eseguite su campioni di della balenottera comune provenienti da precedenti campagne svolte nel Santuario dei cetacei hanno evidenziato che questa specie si nutre quasi esclusivamente di un piccolo crostaceo e il capodoglio di un unico genere di cefalopodi ammoniacali.

I campioni fecali possono anche essere utilizzati per lo studio dei parassiti. L’esame copromicroscopico mediante flottazione è la più comune metodica usata per la diagnostica parassitologica delle feci. Questo permette di isolare e mettere in evidenza forme parassitarie presenti nelle feci (protozoi, uova, larve), derivate dai parassiti adulti presenti nell’ospite.

L’esame copromicroscopico mediante flottazione sfrutta il principio archimedeo, per cui un corpo immerso in un liquido di peso specifico (p.s.) superiore tende a galleggiare; quindi, le forme parassitarie presenti nelle feci immerse in una soluzione di opportuno p.s. (soluzione di flottazione) galleggeranno, mentre frustoli e detriti fecali resteranno sul fondo.

In breve, dopo una serie di passaggi, la soluzione di flottazione con le feci viene posta in una provetta sino a formare un menisco convesso, sul quale si depone un vetrino coprioggetto, che viene successivamente posto su di un portaoggetto ed osservato a fresco al microscopio ottico.

Infine dai campioni fecali saranno estratti gli acidi nucleici che saranno utilizzati per testare saggi molecolari dedicati (PCR e rtPCR) e valutare la possibilità di utilizzare questo tipo di campione  per identificare microrganismi patogeni.

PRELIEVO DEI CAMPIONI DI PELLE

Con il semplice strofinamento di apposite "spugne" sul corpo dei cetacei sará possibile ottenere dei piccoli campioni di pelle. Dall'analisi genetica di questi campioni si ottengono importanti informazioni fra cui il sesso, ed eventualmente la distanza genetica fra popolazioni.

I campioni di pelle ottenuti tramite spugne o recuperati  da frammenti di desquamazione saranno inoltre analizzati a livello molecolare per stabilire lapresenza di virus a tropismo cutáneo (Poxvirus, Papillomavirus).

CAMPIONAMENTO DEI SOFFI DEI CETACEI

Il numero di microrganismi potenzialmente patogeni che sono stati isolati nei cetacei spiaggiati negli ultimi anni, sottolineano l'urgente necessità per losviluppo di nuovi metodi di rilevazione di microrganismi che potrebbero causare malattie e aumentare la probabilità decremento delle popolazioni di cetacei. 

Alcune uova di nematodi e trematodi rinvenute nelle feci di cetacei. 

Basandoci sulle tecniche non invasive svilluppate negli ultimi anni in California (Rocha-Gosselin et al., 2008; Acevedo-Whitehouse et al., 2010) durante la campagna realizzeremo uno studio pilota di fattibilitá del campionamento dell’aria condensata del soffio dei cetacei.

Per questo progetto utilizzeremo un’ asta telescopica in fibra di vetro alla quale è agganciata una piastra in acrilico trasparente (40 cm x 40 cm e 4 cm di spessore), dove si fisseranno piastre di Petri sterili monouso. 

Per evitare la contaminazione del campione il personale che svolgerà il campionamento utilizzerà maschere e guanti di nitrile. Inoltre, le piastre di Petri saranno installate solo al momento del campionamento, riducendo anche esposizione a microrganismi ambientali. Nel momento in cui i cetacei saranno in prossimità della imbarcazione si procederà a ridurrá la velocità di navigazione e si proverà un approccio agli animali. 

Alla luce di precedenti esperimenti (Acevedo-Whitehouse et al. 2010) sarànecessario avvicinarsi agli animali ad una distanza di 5-6 metri e ad una distanza di circa 10 cm dal dorso dell'animale per evitare la contaminazione da acqua di mare. Per la raccolta dei campioni saranno necessarie tanto determinate condizioni comportamentali degli animali come meteorologiche. 

Per ogni individuo campionato saranno registrate le caratteristiche biologiche e si cercherà di fotoidentificarlo per evitare di campionare lo stesso animale due volte.

Una volta raccolto il campione, la superficie delle piastre di Petri sarà sfregata con tamponi sterili che saranno raccolti  in fiale sterili. Per ogni campione saranno utilizzati due tamponi che verranno conservati con 1 ml di etanolo al 96% e saranno conservati a 4 °C per le successive analisi molecolari.

Inoltre saranno raccolti campioni di aria e acqua per assicurare che i microrganismi presenti nei cetacei non siano ambientali.

RISULTATI PRELIMINARI SNC2012

In 10 giorni di ricerca sono state percorse 485 miglia nautiche, di cui 400 esclusivamente di monitoraggio e 85 di navigazione. Sono state effettuate 140 ore di monitoraggio con una media giornaliera di 12 ore giornaliere suddivise in turni di 6 ore per osservatore (3 ore per turno).

Complessivamente sono stati effettuati 26 avvistamenti di 5 specie differenti Tursiops truncatus, Stenella coeruleoalba, Ziphius cavirostris e Delphinus delphis.

Nello specifico la specie più avvistata è stata il Tursiope (Tursiops truncatus)con 16 avvistamenti. Questo dato potrebbe essere influenzato dal fatto che durante la crociera le condizioni meteo hanno obbligato l’equipaggio a monitorare maggiormente le acque soprastanti la piattaforma continentale (0-200 metri di profondità) che rappresentano l'habitat preferenziale dei tursiopi. La seconda specie più avvistata è stata la Stenella striata (Stenella coeruleoalba) con 7 avvistamenti, seguono lo Zifio (Ziphius cavirostris), la Balenottera comune (Balaenoptera physalus) e il Delfino comune con un avvistamento cada uno.

Grafico 1: Numero di avvistamenti della campagna SNC2012 per specie. 

In totale sono stati avvistati 216 esemplari: 59 Tursiopi, 105 Stenelle, 1 Balenottera, 1 Zifio e 50 individui di Delfino comune. In totale è stato registrato un indice di avvistamento dello 0,19 (numero avvistamenti/ore di monitoraggio) e tutte le giornate sono state positive.

Grafico 2: Numero di individui avvistati per specie durante la campagna SNC2012.

Grafico 2: Numero di individui avvistati per specie durante la campagna SNC2012.

Il comportamento maggiormente osservato è stato il traveling, con un 24%, cioè un nuoto continuo, in cui tutti gli individui del gruppo erano coinvolti in un percorso coerente, generalmente distanziati solo di alcune lunghezze l’uno dall'altro, con affioramenti ritmici seguiti da immersioni poco profonde. 

Segue il comportamento di feeding, cioè di alimentazione con un 21% di cui un 5% su reti da pesca, distinguibile per  le immersioni prolungate degli animali e per movimenti veloci in direzioni contrastanti.

Grafico 3: Percentuale dei diversi comportamenti registrati durante la campagna SNC2012.

Grafico 3: Percentuale dei diversi comportamenti registrati durante la campagna SNC2012.

Soprattutto nel caso della Stenella striata i comportamenti maggiormente rilevati sono stati di socializzazione tra gli animali, di leaping, cioè salti fuori dall'acqua e surfing, cioè gli esemplari si avvicinavano alla prua dell’imbarcazione seguendo la nostra l’onda. Questo comportamento è utilizzato dagli animali come forma di risparmio energetico.