Ecologia quantitativa applicata

A cura di Valentina Oberosler e Marco Salvatori

Con i primi giorni di settembre si è conclusa la stagione di monitoraggio della fauna selvatica con foto-trappole nell’area del Brenta meridionale e del massiccio Paganella-Gazza, attività che la sezione di Zoologia dei Vertebrati, in convenzione con il Settore Grandi Carnivori PAT, porta avanti dal 2015. Come ogni estate, 60 siti distribuiti in un’area di studio di circa 220 km2 sono stati monitorati con foto-trappole, al fine di registrare passaggi di varie specie di mammiferi di medio-grandi dimensioni, dalla faina all’orso bruno, e quantificare parallelamente i tassi di disturbo antropico. Per rinfrescarvi la memoria sul progetto, aspetti tecnici e obiettivi, trovate qui l’ultima edizione del Rapporto Grandi Carnivori PAT, con un capitolo dedicato, e a una pubblicazione scientifica basata sui dati del primo anno di monitoraggio.

Personale MUSE al lavoro durante l’attivazione di una foto-trappola.

Tra le novità di quest’anno, un grande ritorno: dopo un singolo passaggio registrato nel 2015, nelle nostre foto-trappole è riapparso il lupo, il cui ritorno naturale sta interessando, in tempi diversi, varie zone del territorio provinciale. L’estate 2020 si conquista un altro piccolo primato: per la prima volta dall’inizio del progetto, orso e lupo sono stati fotografati negli stessi siti, nel corso della stessa stagione. Anche in questa stagione di campionamento, comunque, si conferma la predominanza di foto di esseri umani riscontrata negli anni scorsi: mediamente le ‘catture’ di persone sono oltre tre volte più numerose rispetto a quelle di fauna selvatica. Il quadro che ne risulta è quindi quello di un ambiente fortemente utilizzato dall’uomo, principalmente per ragioni turistiche. A questo proposito, è in fase di ultimazione un’analisi specifica che affronta il tema dell’effetto del disturbo antropico sui pattern spaziali e temporali di attività dell’orso bruno. A breve, nuovi aggiornamenti!

Orso e lupo “catturati” nello stesso sito da una foto-trappola nell’area di studio in Trentino Occidentale durante l’estate 2020.

Ma l’attività di foto-trappolaggio di Sezione quest’anno ha avuto la possibilità di ampliare i suoi orizzonti: dai boschi del Brenta ci siamo spostati ad oriente, verso la foresta dei violini, nel Parco Naturale Paneveggio-Pale di San Martino. Grazie al supporto del Parco, formalizzato tramite una convenzione con il MUSE, è infatti iniziato da pochi giorni, con protocollo analogo a quello del Trentino occidentale, un programma di monitoraggio all’interno dei suoi territori e nelle zone limitrofe che proseguirà fino alla fine di novembre. Gli obiettivi ancora una volta sono vari: dal monitoraggio della presenza e arrivo di specie sul territorio alla derivazione di indici di abbondanza, da analisi specie-specifiche di distribuzione all’indagine degli effetti del disturbo antropico sulla fauna. Ci auguriamo che la stagione si svolga senza troppi intoppi e con un bilancio positivo, nell’ottica di avviare anche in Trentino orientale un programma di monitoraggio pluriennale come quello del Brenta, consentendoci di aggiungere un nuovo tassello alla conoscenza dei mammiferi che abitano le Alpi e di capire meglio come questi rispondono alle attività umane.

 

A cura di M. Genovart, D. Oro, S. Tenan

Per essere in grado di pianificare interventi di conservazione delle popolazioni animali è necessario comprendere il ruolo che i tassi di sopravvivenza, fertilità, immigrazione ed emigrazione hanno sui cambiamenti del numero totale d’individui che compongono una popolazione, cioè sulla dimensione di una popolazione. Sopravvivenza, fertilità, immigrazione ed emigrazione sono detti “parametri demografici” in gergo tecnico. Nel caso di specie longeve, la teoria ecologica e diversi studi empirici supportano l’idea che le variazioni nella dimensione di una popolazione siano fortemente sensibili a variazioni nei tassi di sopravvivenza degli adulti. In altre parole, un calo dei tassi di sopravvivenza degli adulti di specie longeve, con un aumento quindi della loro mortalità, comporterebbe un calo più o meno drastico del numero di individui. Per questo, i tassi di sopravvivenza degli adulti di una popolazione di una specie longeva tendono a rimanere stabili nel tempo, a meno che non intervengano eventi specifici che aumentano la mortalità della porzione adulta della popolazione. Per rendere ancor più complesso il quadro demografico pensiamo inoltre che sopravvivenza, fertilità, immigrazione ed emigrazione cambiano nella stessa specie sia nel tempo che nello spazio (cioè da zona a zona) ma anche a seconda dell’età e del sesso degli individui. In aggiunta, in natura questi fenomeni non sono mai osservabili completamente, cioè per tutti gli individui di una popolazione, data la loro elusività o la limitatezza della scala geografica dello studio rispetto alla scala alla quale i fenomeni agiscono in natura. La porzione di individui che non vengono osservati quando il ricercatore esce in natura può comprendere una o più classi d’età, spesso in relazione a comportamenti età specifici che rendono gli individui più criptici o non visibili agli occhi dei ricercatori. Per esempio, nelle popolazioni di tartarughe marine i maschi restano sempre in mare e non tornano alle spiagge per deporre le uova, come fanno le femmine. In altre specie, come ad esempio uccelli e anfibi, la porzione di individui che non si riproduce risulta difficilmente censibile, perchè gli individui immaturi non si aggregano in siti dove possono essere contati. Diversamente, se pensiamo agli uccelli coloniali come i gabbiani, il numero di coppie riproduttrici può essere relativamente facile da censire se si conosce l’ubicazione delle loro colonie. La parte di individui che invece non riusciamo a censire comprende sia gli individui sessualmente immaturi (che non stanno in colonia con gli adulti) sia gli individui adulti che non si riproducono in un determinato anno per diversi motivi. Nonostante la loro generale prevalenza numerica, l’influenza della parte della popolazione rappresentata dagli individui non riproduttori sulla tendenza di una popolazione ad aumentare o diminuire di dimensione non è quasi mai stata considerata dagli ecologi e biologi della conservazione, proprio a causa della difficoltà di censire questi individui. Paradossalmente quindi, le valutazioni sullo stato di conservazione di una popolazione animale sono generalmente riferite alla sola porzione di individui in riproduzione.

In un recente studio pubblicato sulla rivista internazionale Ecology appartenente alla Ecological Society of America il MUSE ha collaborato ad una ricerca con gli istituti spagnoli IMEDEA – Mediterranean Institute for Advanced Studies e CEAB – Centre for Advanced Studies at Blanes per lo studio della dinamica della popolazione del gabbino corso, Larus audouinii, un uccello marino longevo definito in “pericolo critico” di estinzione tra la fine degli anni ‘70 e l’inizio degli anni ‘80. Lo stato di conservazione della specie è stato successivamente ridimensionato a specie a “minor rischio” d’estinzione dall’Unione Internazionale per la Conservazione della Natura, dopo la formazione di una colonia nel 1981 presso il delta del fiume Ebro in Spagna, colonia che è aumentata esponenzialmente negli anni successivi. Purtroppo questa colonia è collassata, passando dal contenere oltre il 70% della popolazione mondiale nel 2006 a solo il 3% nel 2017. Allo stesso tempo altre zone del mediterraneo sono state colonizzate dalla specie e l’attuale stato di conservazione risulta sconosciuto. Lo studio si è basato su un programma di monitoraggio a lungo termine che ha portato al censimento delle coppie nidificanti negli ultimi 30 anni, insieme alla marcatura di oltre 27000 pulcini con anelli provvisti di un codice visibile a distanza. Una rete di ornitologi amatori e professionisti ha effettuato la lettura degli anelli con cannocchiali e macchine fotografiche, verificando di anno in anno la presenza dei diversi soggetti e ottenendo oltre 63000 riletture.

Ph. Daniel Oro

Lo studio ha evidenziato il ruolo critico della porzione di individui non riproduttori nel condizionare la dinamica, e quindi la vitalità, della popolazione. La porzione meno visibile della popolazione è risultata quindi essere un tassello importante da considerare per valutare lo stato di conservazione di questa specie che ha subito un decremento di più del 5% ogni anno, nell’ultimo decennio. Per questo è stato proposto un aggiornamento e una revisione critica dello stato di conservazione del gabbiano corso, le cui minacce principali sono rappresentate dalla cattura involontaria nelle reti da pesca, la predazione da parti di mammiferi alle colonie, una diminuzione della fertilità, l’aumentata competizione con altre specie e la perdita di ambienti idonei alla nidificazione. Sebbene la specie riesca a colonizzare nuove aree in risposta a fattori di disturbo alle colonie, tale mobilità non sembra compensare il declino della popolazione a livello mondiale. Per questo è necessario assicurare continuità agli studi demografici di lungo termine e all’utilizzo e sviluppo di tecniche avanzate di analisi dei dati che consentano di stimare la porzione di individui in una popolazione che non sono direttamente censibili. Questi infatti possono fungere da ago della bilancia nel bilancio complessivo di una popolazione, influenzando pesantemente la sua vitalità e persistenza negli anni a venire.

Ph. Jan Oro

Con piacere ospitiamo il post scritto dal neo laureato Mauro Fanelli, che ha recentemente discusso la sua tesi sulla distribuzione e contattabilità della Vipera walser. Complimenti Mauro!

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Una peculiarità delle specie di recente descrizione è che possono essere viste come libri alle primissime fasi di redazione, con molte pagine ancora da scrivere e interi capitoli di cui non si può nemmeno prevedere il titolo. Vipera walser, descritta per la prima volta nel 2016, è una di queste specie. Diversi fattori ne minacciano la sopravvivenza nel medio e lungo periodo, tra cui areale limitato e frammentato, habitat alpini che rischiano di sparire a causa dell’abbandono delle attività pastorali, cambiamenti climatici. Per questa specie, endemica delle Alpi Piemontesi, è dunque necessario accelerare il processo di stesura del “libro”, trovare gli adeguati titoli e scriverne al più presto il maggior numero di pagine.


Tra gli aspetti principali da definire vi sono senza dubbio quelli riguardanti l’ecologia di popolazione e in particolare le due variabili fondamentali: abbondanza e distribuzione. Con l’obiettivo di elaborare un’efficace metodologia di indagine che possa portare alla stima di tali variabili di stato è stata realizzata una tesi di Laurea Magistrale dal titolo “Studio della distribuzione e della contattabilità di una specie elusiva, la Vipera walser”, discussa da Mauro Fanelli al Dipartimento di Scienze della Vita e Biologia dei Sistemi di Torino, mercoledì 11 aprile 2018, che ha visto come relatore il Prof. Massimo Delfino e correlatori Dott. Simone Tenan e Dott. Michele Menegon.

Ottenere i valori di contattabilità della specie è il primo passo per poter calibrare, con una buona precisione, i futuri campionamenti necessari a raccogliere un dataset di informazioni (presenze / non-presenze) sufficientemente ampio da essere analizzabile con i modelli di occupancy. Tali modelli infatti, che tengono conto dell’imperfetta contattabilità della specie, possono fornire preziose informazioni circa l’abbondanza della specie, la distribuzione e i fattori influenzanti tali variabili.
Per questa ricerca i dati sono stati raccolti attraverso l’intero areale della specie, effettuando visite ripetute quattro volte per ognuno dei 49 siti, disposti in 6 diverse vallate alpine.
I risultati preliminari hanno permesso di calcolare la contattabilità media e cumulativa della specie. In entrambi i casi i valori sono risultati lontani da quelli minimi necessari per ottenere informazioni affidabili circa distribuzione e abbondanza. Si è osservato come la contattabilità media risulti positivamente correlata al tempo di indagine impiegato per la visita del sito e, modellizzando tali parametri, si è calcolato che aumentando di circa l’80% il tempo trascorso nella ricerca attiva della specie, tale valore potrebbe raggiungere la soglia minima emersa da precedenti studi.
Modellizzando invece la contattabilità cumulativa, che tiene conto del numero di sessioni ripetute in ogni sito, si è osservato che applicando uno sforzo di campionamento pari a quello del presente studio sarebbero necessarie un numero di ripetizioni per ogni sito pari a 16.

Le informazioni oggi a disposizione, permetteranno di approcciare uno studio di tipo “power analysis” mediante il quale si potrà ottenere l’ottimale rapporto tra numero di siti e numero di sessioni necessarie al raggiungimento dei valori soglia, e dunque di un appropriato dataset che permetta di indagare distribuzione e abbondanza della specie, anche sulla base delle risorse economiche e umane a disposizione. L’elevata standardizzazione del metodo di ricerca ha inoltre permesso di portare alla luce curiosi aspetti riguardanti ricchezze specifiche relative all’erpetofauna delle valli indagate e relative sintopie. Anche in questo caso le informazioni saranno utili per disegnare un programma di conservazione che possa agire anche sul maggior numero di specie presenti negli ambienti occupati da Vipera walser.
Mettere nero su bianco l’oggettiva difficoltà di effettuare studi di popolazione significativi per questa specie è il miglior modo per prendere coscienza delle risorse necessarie alla sua conservazione. Il libro di Vipera walser è ancora lontano dall’essere completo, ma un bel passo avanti è stato fatto.