La scienza contro i bracconieri: come la tecnologia sta trasformando la conservazione della fauna selvatica

DI CLIVE COOKSON

Società Zoologica di Londra (SZL)

È la stagione secca in un parco nazionale in Kenya. Un piccolo gruppo di bracconieri cammina lungo l’alveo asciutto di un fiume, con l’intenzione di uccidere un rinoceronte nero (Diceros bicornis) ed asportargli il corno, che può rendere fino a 100.000 dollari sul mercato asiatico. Gli “uomini” (si fa per dire, ndr) sono nascosti dal sottobosco sulle rive del fiume ma vengono localizzati da un sistema di allarme appositamente predisposto dalla Società Zoologica di Londra.

Rinoceronte nero nel cratere Ngorongoro in Tanzania.

Le loro armi da fuoco ed i loro coltelli vengono rilevati istantaneamente dal metal detector, che attiva una telecamera mimetizzata tra gli arbusti. Le immagini vengono trasmesse via radio ad una stazione di ricezione e quindi, via satellite, al quartier generale del parco, allertando le autorità giusto in tempo per avvertire i guardaparco e catturare la banda di criminali.

Situazioni simili si verificheranno presto in parchi e riserve in tutto il mondo, dal momento che le organizzazioni deputate alla conservazione della natura stanno adottando strumenti altamente tecnologici per proteggere gli animali. Da parte di alcuni di questi enti si è registrato in passato un certo scetticismo verso i nuovi strumenti di monitoraggio della fauna, ma con l’aiuto di gruppi come Google si stanno ora attrezzando per reprimere il bracconaggio. Il WWF stima che il traffico illegale di animali selvatici valga 20 miliardi di dollari all’anno: esso ha già causato un declino catastrofico di alcune specie. Secondo il  Living Planet Index aggiornato dallo stesso WWF e dalla Società Zoologica di Londra, il partner dell’Appello Stagionale del Financial Times per la stagione 2019-20, le popolazioni di vertebrati selvatici (mammiferi, uccelli, rettili, anfibi e pesci) che vivono in natura si sono ridotte del 60% rispetto a mezzo secolo fa, e il crollo maggiore si è realizzato nei paesi tropicali.

Sebbene non solo il crollo demografico di alcune specie molto note come le tigri, gli elefanti e i rinoceronti neri sia stato bloccato ma gli sforzi profusi nelle politiche di conservazione abbiano anche consentito di invertire tale tendenza, i bracconieri continuano a mietere vittime, decurtando rapidamente le popolazioni di altre specie, come pangolini e molti primati (scimmie). La perdita di biodiversità ha svariate cause, dalla pesca eccessiva e dal cambiamento climatico all’urbanizzazione e all’inquinamento locale. Ma per alcune specie l’intrappolamento e l’uccisione rappresentano i principali fattori causali del loro declino, dice Andrew Terry, responsabile delle politiche di conservazione presso la Società Zoologica di Londra. “Noi ci focalizziamo sul contrasto al traffico internazionale di animali selvatici ma ciò fa parte dei nostri più ampi sforzi di conservazione”, dice Terry.

Per decenni gli zoologi hanno utilizzato videotrappole per fotografare gli animali nel loro habitat ma solo fino a tempi recenti tali apparecchi non erano provvisti di connessione wireless, costringendo gli operatori a controllarli singolarmente per rimuovere la pellicola fotografica o la schedina elettronica: queste ultime sono spesso piene di immagini inutili che ritraggono rami o altri animali selvatici (diversi da quelli che costituiscono l’obiettivo del monitoraggio), che hanno innescato lo scatto. “La cosa strana è che i conservazionisti sono stati lenti nell’adottare la tecnologia”, dice Eric Dinerstein, direttore del dipartimento biodiversità e fauna di Resolve, un’organizzazione conservazionista con sede a Washington.

“Arrivammo sei anni fa spinti dall’opportunità di fare la differenza con una trappola fotografica intelligente e connessa (alla rete)”. Altre organizzazioni conservazioniste compresa la Società Zoologica di Londra iniziarono a sviluppare una tecnologia di rilevamento più o meno nello stesso tempo, lavorando con ditte tecnologiche che considerano la tutela della fauna una vetrina per i loro prodotti.

Sistemi come l’Instant Detect and Resolve’s TrailGuard della SZL si trovano allo stadio finale di test e saranno presto pronti per essere utilizzati sul campo. “Le organizzazioni conservazioniste generalmente non dispongono delle risorse necessarie per assumere ingegneri informatici e sviluppatori di software, quindi noi dipendiamo dalla collaborazione con l’industria tecnologica”, dice Sam Seccombe, project manager del sistema Instant Detect. I partners della SZL comprendono Google e Iridium, azienda attiva nella comunicazione via satellite, mentre Resolve sta lavorando con Intel, Microsoft e Inmarsat, un’altra compagnia satellitare.

Fotocamere vengono utilizzate per rilevare la presenza di bracconieri in luoghi come la riserva Dja in Cameroon © ZSL.

Il sistema AutoML di Google, che consente anche a persone non molto esperte di sviluppare sistemi di intelligenza artificiale per determinati motivi come il riconoscimento delle immagini, è in corso di sviluppo all’interno del progetto Instant Detect, rendendo possibile riconoscere persone o animali istantaneamente analizzando le fotografie scattate dalle trappole fotografiche. “Un’impresa di successo dipende dalla capacità di raccogliere, analizzare ed interpretare i dati rapidamente per poter fare le scelte migliori”, dice il Signor Seccombe. “Ciò vale anche per i conservazionisti che usano i dati raccolti dalla trappola fotografica. Aumentando la velocità dell’analisi delle immagini, le politiche di tutela degli animali selvatici può essere più efficaci ed ottenere risultati più rapidi”.

Le zone remote che ospitano le popolazioni delle specie animali a rischio d’estinzione spesso non sono coperte dal segnale telefonico, obbligando Instant Detect ad utilizzare i propri sistemi di trasmissione radio per inviare le immagini ad una stazione sotterranea, dalla quale esse vengono inoltrate, via satellite, al quartier generale. La prima versione del sistema, testata dalla SZL per monitorare i pinguini antartici, gli orsi canadesi, i pappagalli notturni australiani e gli elefanti ed i rinoceronti africani, aveva ancora problemi di trasmissione, soprattutto nella vegetazione più fitta.

Il team che collabora con il citato ente conservazionista londinese ha sviluppato una seconda versione più robusta ed affidabile, Instant Detect 2.0, che è stato provato con successo in Africa e verrà sottoposto a test più estesi il prossimo anno nelle foreste tailandesi ed altrove prima di diventare pienamente operativo. Anche la qualità della fotocamera è stata un problema, dal momento che il mercato non offriva nulla che corrispondesse alle esigenze della SZL; fu così realizzato un apparecchio fotografico appositamente studiato, da 5 megapixel, dotato di un’ampia gamma di ottiche, azionato da un sensore ad infrarossi incorporato che rileva il calore ed il movimento dell’animale che passa, o di un metal detector per localizzare i bracconieri. “Sembra quasi paradossale che  la maggior parte delle foto-trappole utilizzate dai conservazionisti siano state progettate per il mercato dei cacciatori di cervi”, dice Seccombe. Sebbene la fotocamera sia controllata da un potente microprocessore che potrebbe decidere, grazie ad un apposito software, se valga la pena trasmettere una determinata immagine, inizialmente questa funzione non verrà utilizzata per non sovraccaricare il sistema. Invece, l’analisi dell’immagine verrà effettuata nel cloud dopo che le immagini sono state trasmesse. Un altro sviluppo nel prossimo futuro sarà l’integrazione dei sensori acustici, azionati da rumori come uno sparo, una motosega, un motore o la vocalizzazione di un animale. La SZL sta sviluppando un algoritmo di machine-learning per rilevare gli spari in collaborazione con Google.

Oltre ad andare sul campo, gli scienziati che lavorano con la Società Zoologica di Londra utilizzano sistemi di rilevamento satellitare per monitorare gli spostamenti di grandi animali come gli squali balena © SZL.

Il sistema TrailGuard di Resolve, che incorpora i microprocessori di visione di Intel nelle sue fotocamere, esegue algoritmi di analisi delle immagini localmente (senza bisogno di inviare le immagini al cloud, ndr), cosicché solo le foto di intrusi umani vengono trasmesse, aumentano la durata delle batterie e riducendo i costi di trasmissione. La prima versione del TrailGuard, che operava nella riserva Grumeti in Tanzania, rilevò più di 50 intrusi, permettendo ai rangers di arrestare 30 bracconieri di 20 bande diverse e di sequestrare una tonnellata di carne illegale. Il Signor Dinerstein dice che Resolve sta costruendo mille unità TrailGuard aggiornate, 300 in California e 700 in Cina, che verranno installate in parchi in Africa e non solo. La fondazione americana si prefigge di proteggere 100 parchi e riserve naturali nei prossimi due anni, installando i sistemi sui dieci sentieri più frequentemente utilizzati dai bracconieri in ciascun posto. Una volta che i modem satellitari siano stati installati, il numero delle trappole fotografiche può essere incrementato fino a cento per parco. L’installazione costerebbe 17.000 $ nel primo anno e un po’ di più nel secondo, con costi successivi di trasmissione di circa 200 dollari all’anno, molto meno di misure di protezione alternative come i droni o l’arruolamento di più guardie. Anthony Dancer, che gestisce il programma tecnologico della SZL, avverte che le nuove tecnologie non possono fermare il bracconaggio da sole. “La maggior parte delle aree protette nel mondo sono drammaticamente a corto di fondi”, dice. “Anche se noi forniamo la tecnologia, molti parchi non hanno abbastanza risorse per gestirla o abbastanza rangers per presidiare efficacemente l’area protetta”.

Immagine scattata dalla trappola fotografica di una tigre di Sumatra in Indonesia © ZSL.

Oltre al bracconaggio per la carne, le corna, i denti, le scaglie, la pelliccia e per altri prodotti pregiati, gli animali selvatici vengono uccisi anche per porre fine ai danni da essi arrecati ai raccolti o agli attacchi agli animali domestici. Resolve prevede di affrontare questo crescente problema di gestione faunistica adattando l’hardware del suo TrailGuard per identificare gli animali anziché le persone, nell’ambito di un progetto chiamato VillageGuard. Trappole fotografiche, installate lungo i sentieri percorsi da grossi animali che devastano i raccolti o predano gli animali d’allevamento, individueranno automaticamente gli intrusi.

I primi cinque obiettivi sono gli elefanti e i leoni in Africa, i leopardi delle nevi e i lupi in Nepal e gli orsi grizzly negli Stati Uniti. Dissuasori acustici annessi (all’apparecchiatura ndr) spaventeranno gli animali indesiderati con suoni di allarme come urla umane. Oltre alla rilevazione di minacce alla fauna da parte di bracconieri o agricoltori esasperati, le organizzazioni conservazioniste stanno adottando la tecnologia informatica per monitorare gli spostamenti di animali elusivi. La SZL utilizza sia l’apprendimento automatico (machine learning) sia i volontari per analizzare le immagini catturate dalle trappole fotografiche. Sono in fase di studio diversi progetti finalizzati all’identificazione degli animali attraverso l’Intelligenza Artificiale (IA). Il più ambizioso di questi, chiamato Wildlife Insights, fa parte di Google Cloud e vede la collaborazione fra gli esperti di machine learning di Google e un gruppo di associazioni conservazioniste come la SZL. SI è finora riusciti a riconoscere 614 specie diverse con 8700 immagini fornite dai membri delle varie organizzazioni e ci si aspetta di aumentare ulteriormente il numero delle specie sottoposte a monitoraggio a mano a mano che arrivano nuovi dati forniti dagli zoologi. L’accuratezza iniziale (del riconoscimento, ndr) è compresa fra l’80 e il 98%, in funzione della qualità dell’immagine e della riconoscibilità di ogni specie. “Wildlife Insights è essenialmente un sistema a sorgente aperto (open source) che consentirà a professionisti e volontari della conservazione biologica in tutto il mondo di gestire ed analizzare i dati sulla biodiversità”, dice il Signor Dancer.

Anche se l’IA sta diventando uno strumento sempre più potente, gli esseri umani svolgeranno sempre un ruolo essenziale nell’identificazione degli animali selvatici, a prescindere dal fatto che siano esperti zoologi o semplici appassionati. Instant Wild è una app scientifica libera della SZL che chiunque abbia uno smartphone può utilizzare per identificare gli animali analizzando fotografie: è già stata scaricata 130,000 volte. L’analisi collettiva (crowdsourcing) di questo tipo è utile non solo per agevolare l’identificazione delle specie ma anche dal punto di vista educativo e del coinvolgimento del pubblico.

Appello del Financial Times per aiutare la Società Zoologica di Londra a scongiurare il rischio di un’estinzione di massa: come possiamo fermare il traffico illegale di animali selvatici?

“Non devi essere un esperto, devi solo dare una mano per l’identificazione”, dice la responsabile di progetto della SZL Kate Moses. “Il risultato (dell’identificazione, ndr) viene inoltrato agli scienziati solo se dieci persone hanno identificato la stessa specie”. La tecnologia sta anche aiutando le persone in prima linea nella battaglia per proteggere gli animali selvatici: sono 300.000-400.000 i rangers ed i guardaparco che presidiano i parchi e le riserve naturali in giro per il mondo, secondo la International Ranger Federation. Un sistema chiamato SMART (Spatial Monitoring And Reporting Tool), sviluppato dalla SZL e da altre organizzazioni attive nella conservazione biologica, consente ai guardaparco di raccogliere e catalogare, sui loro dispositivi mobili, i dati sulle localizzazioni di animali e uomini, compresi gli intrusi illegali, per ottimizzare l’uso delle scarse risorse umane disponibili. Il sistema SMART viene già utilizzato in 900 aree protette in tutto il mondo. Il  prossimo anno verrà integrato nel sistema il software di IA sviluppato dal professore di computer science di Harvard Milind Tambe, che prevede il comportamento dei bracconieri, cosicché le pattuglie del servizio di vigilanza possono essere dirette nelle zone in cui si concentra l’attività illegale.

Con le popolazioni animali sottoposte ad una pressione enorme, la tecnologia ha un’enorme potenzialità per consentire ai gruppi conservazionisti di utilizzare le proprie risorse in modo più efficiente nella guerra contro il bracconaggio e il più ampio traffico illegale di animali selvatici. “Abbiamo un bisogno urgente di innovare e di creare nuove collaborazioni con l’industria, i governi e il mondo della ricerca, per sviluppare nuove soluzioni”, dice il Signor Dancer della SZL. “La tecnologia e le partnerships con le aziende high-tech possono fare la differenza, permettendoci di utilizzare le nostre risorse in modo più efficiente ed efficace, aumentando in modo decisivo l’impatto del nostro operato (sulle attività illegali, ndr).

Un apparecchio fotografico a raggi ultravioletti viene utilizzato sul carapace di una tartaruga per cercare di identificare i trafficanti © ZSL

La repressione del traffico illegale: l’approccio forense aiuta a stroncare il traffico.

L’obiettivo primario dei conservazionisti è di fermare i bracconieri ma, quando ciò non è possibile, il progresso nella scienza forense può aiutare a catturare gli autori del traffico illegale di animali selvatici. I ricercatori stanno sviluppando la tecnologia di riconoscimento dell’impronta digitale per aumentare le probabilità di ottenere indizi chiari sulle persone che hanno manipolato parti di animali. Lavorando in collaborazione con i colleghi dell’Università di Portsmouth, gli scienziati della SZL stanno utilizzando dei “gel lifters” – piccoli fogli ricoperti da una gelatina appiccicosa – per recuperare impronte digitali dalle scaglie dei pangolini o da altri materiali come la pelle dei serpenti. Le impronte vengono successivamente lette con apparecchiature speciali. Un’altra collaborazione, che coinvolge la Polizia di Londra ed il King’s College, ha sviluppato una nuova polvere magnetica che consente agli investigatori di raccogliere impronte digitali umane da crani di elefanti con una definizione molto migliore rispetto ai metodi convenzionali.

Può recuperare tracce risalenti fino a quattro settimane prima, dando agli investigatori più tempo per raccogliere indizi sui criminali che hanno manipolato avorio sequestrato dalla polizia o dagli agenti doganali.

I conservazionisti stanno anche utilizzando nuove tecniche di analisi genetica in due modi diversi per fare indagini sui crimini contro la fauna:

1) Se i bracconieri lasciano tracce minuscole del proprio DNA su avorio, corno o altri materiali, è possibile identificarli attraverso la tecnica dell’impronta genetica;

2) Il DNA animale estratto da materiali biologici commerciati illegalmente può essere utilizzato per identificarne l’origine geografica; questa opzione si può applicare particolarmente all’avorio di contrabbando, poiché gli scienziati stanno costruendo un database delle differenze genetiche tra elefanti africani provenienti da aree geografiche diverse.

Gli scienziati dell’Università John Moores di Liverpool hanno utilizzato marcatori genetici estremamente sensibili per determinare la specie di appartenenza di materiale animale illegale sequestrato alle frontiere o nei porti, identificando minuscole quantità di DNA di tigre, rinoceronte e pangolino.

 

CLIVE COOKSON

28 November 2019

Fonte: https://www.ft.com/

Link: https://www.ft.com/stream/e09a16ed-cef3-43a2-ac8c-5f9fc870e055

 

Scelto e tradotto per www.comedonchisciotte.org da Piero Rivoira

 

 

Pubblicato da Rosanna

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Un commento

  1. Ma scusate, invece di fare tutto stò casino non sarebbe più semplice non costruire il fucile che poi viene venduto al bracconiere (animale lui ?) ?
    L’impressione che ne ho dal leggere tali articoli è di profonda ipocrisia occidentale, non abbiamo mai salvato nulla (non ne siamo capaci) l’unica cosa che sappiamo fare bene è guadagnare soldi, potere, ricchezza, se volessi salvare gli animali di quei posti, dovremmo andar via da quei posti (neppure farci vedere) tutto il resto, tecnologie avanzate, metal detector e telecamere sono solo business.