L'astrofisica in soccorso delle specie a rischio

Dalle stelle alle foreste, o ad altri ecosistemi: una collaborazione tra astrofisici ed ecologi promette di aiutare le specie animali minacciate dalla perdita dell'habitat e dal bracconaggio. I software abitualmente utilizzati per l'interpretazione delle immagini astronomiche possono essere applicati alle riprese nell'infrarosso effettuate dai droni usati in operazioni di monitoraggio a salvaguardia della biodiversità. Il progetto è stato presentato alla European Week of Astronomy and Space Science (EWASS) in corso (3-6 aprile 2018) a Liverpool, nel Regno Unito.

«Con le telecamere termiche infrarosse possiamo facilmente vedere gli animali grazie al loro calore corporeo - di giorno o di notte, persino quando sono mimetizzati nel loro habitat naturale», spiega Claire Burke, della Liverpool John Moores University. «Poiché nelle immagini termiche gli animali e gli umani "brillano" allo stesso modo di stelle e galassie, siamo riusciti a combinare l'esperienza tecnica degli astronomi con le conoscenze degli ecologi per sviluppare un sistema che ci metta in grado di localizzare animali e bracconieri.»

Riutilizzo creativo. Burke e colleghi hanno utilizzato i programmi di apprendimento automatico e i sistemi di identificazione di oggetti celesti sviluppati su una piattaforma open source - Astropy - per interpretare alcune immagini di animali fornite dai droni.

Dopo un test pilota su una mandria di vacche e alcuni uomini di una fattoria inglese, il team ha dato in pasto ai software un'ampia libreria di immagini, per insegnare ai programmi a riconoscere varie specie animali in diversi contesti di vegetazione e di paesaggio. Gli algoritmi si sono per esempio esercitati a riconoscere gli effetti della vegetazione nel bloccare il calore corporeo, e a capire quando dietro gli alberi e il fogliame si nasconde un esemplare a rischio. I programmi stanno anche imparando a compensare alcuni effetti atmosferici che potrebbero creare situazioni di incertezza nell'interpretare le immagini dei droni.

Alla prova. Il primo test sul campo del progetto è avvenuto in Sudafrica lo scorso settembre, con i conigli di fiume (Bunolagus monticularis), tra le specie di mammiferi più a rischio estinzione. Grazie ai nuovi strumenti "riciclati" si è riusciti a scorgere, nelle immagini riprese dai droni a 20 metri dal suolo, 5 nuovi esemplari: un bel successo, visto che in natura si contano circa un migliaio di questi animali.