Un modello per calcolare la massa delle balene

Studiare gli animali nel loro ambiente naturale è il modo migliore per avere una visione realistica del loro comportamento, della biologia e del loro stato di salute. Ma non è per nulla facile, soprattutto se si tratta di animali marini. Ancora di più se si tratta di animali marini molto grandi e difficili da maneggiare… come nel caso delle balene. Per ovviare a questi problemi, e poter acquisire dati su questi cetacei, un gruppo internazionale di ricercatori ha sviluppato un modello per stabilire la massa corporea delle balene a partire dalle fotografie aeree ottenute dai droni quando l’animale emerge dall’acqua. Il modello, descritto in un nuovo articolo su Marine Methods in Ecology and Evolution, non è quindi invasivo, ed è potenzialmente impiegabile su altri animali marini senza bisogno di catturarli.

Un parametro fondamentale

Le balene sono tra gli animali più grandi del pianeta, anche se vi è una grande differenza di dimensioni tra le diverse specie. La balenottera azzurra (Balaenoptera musculus), ad esempio, arriva a superare i trenta metri di lunghezza e a pesare fino a 190 tonnellate, mentre il misticeto più piccolo, la caperea (Caperea marginata) è lunga sei metri e mezzo per 3.500 chili di peso. Si tratta comunque sempre di animali di dimensioni decisamente notevoli. La grande massa, oltre a consentire loro di accumulare grandi scorte energetiche per i periodi in cui il cibo è scarso, influenza molte delle loro caratteristiche, dal tasso metabolico alle necessità energetiche, dalla termoregolazione alla capacità di procacciarsi il cibo.

«La misura del peso corporeo delle balene in ambiente marino può dare informazioni su come gli elementi che causano stress influenzino la loro sopravvivenza e fecondità, e permette anche di stabilire le dosi di sedativo necessario nel caso, ad esempio, di una balena finita viva nelle reti dei pescatori e troppo agitata per farsi liberare», spiega in un comunicato Michael Moore, senior scientist del Woods Hole Oceanographic Institute e co-autore dello studio. È quindi un parametro fondamentale da tenere in conto negli studi sulla fisiologia di questi animali.

Niente bilancia per le balene

Oltre a essere importante, la massa corporea delle balene è anche un dato molto difficile da ottenere in natura: se un animale piccolo può essere brevemente tenuto in cattività per registrarne i parametri biologici e raccogliere i campioni, non si può fare altrettanto con le balene. Nella maggior parte dei casi, quindi, i ricercatori possono ottenere informazioni sulla massa dei cetacei solo dalle carcasse, che però presentano diverse limitazioni. Ad esempio, non permettono di seguire le variazioni di peso nel corso del tempo, oppure possono avere un bias verso gli individui in determinate condizioni fisiche (come nel caso di un individuo morto perché anziano o malato), senza contare che la carcassa può essere alterata e non rispecchiare il peso reale dell’animale.

Per sviluppare un modello che consenta di stabilire la massa corporea delle balene, i ricercatori hanno raccolto le immagini aeree, ottenute dai droni, di 86 balene franche australi (Eubalaena australis), raccolte al largo della penisola Valdés, in Argentina. Questa zona, oltre ad avere acque limpide che permettono di avere immagini chiare, in inverno è ricca di balene franche, che vi si ritrovano per la stagione riproduttiva. Le immagini così ottenute hanno consentito di stabilire le misure di altezza, larghezza e lunghezza degli animali.

Da queste, i ricercatori hanno creato un modello che descrivesse la forma e la massa delle balene. Per testarlo, il team lo ha impiegato per predire la massa corporea di otto balene franche nordpacifiche (Eubalaena japonica), una specie a rischio e parente delle balene franche australi. «Abbiamo usato il modello per stimare il volume corporeo di individui catturati anni fa durante operazioni di ricerca scientifica, e dei quali erano noti la circonferenza e la massa corporea», spiega Fredrik Christiansen, dell’Aarhus Institute of Advanced Study danese, primo autore dello studio. Da queste stime è stato possibile ricavare un fattore di conversione volume-massa, che a sua volta ha consentito di calcolare la massa corporea delle balene osservate con i droni in ambiente naturale.

Dallo studio in natura ai software educativi

Sebbene fornisca stime con un alto livello di accuratezza, il modello presenta alcune limitazioni: «Abbiamo assunto che la densità corporea delle balene sia costante, che non è realistico», spiega ancora Christiansen. «La proporzione dei diversi tessuti (grasso, muscoli e così via) varia infatti stagionalmente». Il modello sviluppato dei ricercatori offre comunque la possibilità di creare anche modelli tridimensionali delle balene o di altri animali marini che, scrivono i gli autori dell’articolo, possono essere impiegati negli studi computazionali di dinamica dei fluidi o nei software educativi.

«Conoscere la massa corporea delle balene in ambiente naturale apre nuove strade per la ricerca», conclude Christiansen. «Ora potremo guardare la crescita degli individui conosciuti per capire come la massa aumenta nel corso del tempo e le richieste energetiche. Potremo anche conoscere il fabbisogno energetico quotidiano per sapere quante prede le balene hanno bisogno di consumare».

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