Tesi etd-02042016-114400 |
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Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
PULLARA, VALENTINA
URN
etd-02042016-114400
Titolo
Modellizzazione di rotte migratorie di tartarughe marine adulte per valutare le strategie di navigazione impiegate
Dipartimento
BIOLOGIA
Corso di studi
BIOLOGIA MARINA
Relatori
relatore Prof. Luschi, Paolo
Parole chiave
- correnti oceaniche
- TARTARUGHE
Data inizio appello
29/02/2016
Consultabilità
Completa
Riassunto
Le tartarughe marine trascorrono lunghissimi periodi della loro vita in movimento, spesso spostandosi in ambiente oceanico. Lo sviluppo delle tecniche di telemetria satellitare ha permesso di ricostruire in modo dettagliato i movimenti delle tartarughe, soprattutto nelle femmine adulte durante la migrazione post-riproduttiva verso le aree di foraggiamento. I meccanismi di orientamento e navigazione impiegati in questi viaggi sono però poco noti e sono in gran parte oggetto di speculazioni. Una possibilità è che le tartarughe si affidino a sistemi di orientamento vettoriale, riferendosi essenzialmente ad una bussola e un orologio biologico (clock-and-compass). Un tale sistema, simile a quello noto nei giovani degli uccelli passeriformi, potrebbe consentire loro almeno di compiere la parte della migrazione effettuata in ambiente oceanico e di giungere nelle vicinanze dei loro obiettivi.
In questo lavoro di tesi ho saggiato questa ipotesi valutando quanto i tratti oceanici delle rotte migratorie ricostruite via satellite in femmine adulte di tartarughe, possano in effetti derivare da una navigazione vettoriale di questo tipo. A questo scopo, è stato messo a punto un metodo che ci ha permesso di simulare la rotta migratoria di una tartaruga virtuale che si muove impiegando una navigazione vettoriale e incontra le correnti incontrate dalle tartarughe reali nei loro viaggi. In questo modo è possibile comparare queste traiettorie virtuali con quelle realmente tenute dalle tartarughe seguite via satellite e valutare la corrispondenza tra le due.
Il lavoro da me svolto ha considerato le rotte migratorie post-riproduttive di 7 tartarughe verdi (Chelonia mydas) nidificanti sull’isola di Mayotte, nell’arcipelago delle Comore, di 6 tartarughe verdi nidificanti sull’isola di Ascensione, nell’Oceano Atlantico meridionale e di 5 tartarughe comuni (Caretta caretta ) nidificanti sulle coste della Calabria. I dati di posizione delle tartarughe sono stati ottenuti tramite il sistema satellitare Argos, grazie ad apposite radiotrasmittenti applicate sul carapace. Le rotte delle tartarughe seguite sono state confrontate con i dati ricavati da boe oceanografiche monitorate nell’area di studio e poi integrate con dati oceanografici sulla velocità assoluta delle correnti geostrofiche. Le localizzazioni così ottenute naturalmente hanno intervalli irregolari, dato che sono determinate solo quando la tartaruga emerge per respirare, per cui è stato necessario effettuare un’interpolazione dei dati stessi per ottenere una frequenza omogenea di localizzazione ogni quattro ore.
Le correnti presenti nelle aree oceaniche attraversate dalle tartarughe considerate sono state determinate riferendosi a modelli oceanografici disponibili in rete (Hycom per l’oceano Atlantico e Indiano; My Ocean per il mar Mediterraneo). Questi dati derivano dall’integrazione di varie misurazioni oceanografiche effettuate in una data area e forniscono stime quantitative della direzione e intensità delle correnti presenti in un dato momento in un dato punto dell’oceano, con una risoluzione di 1/13 di grado.
Tramite routine scritte con il programma R, abbiamo inizialmente integrato le rotte interpolate delle tartarughe con i dati di velocità e direzione delle correnti marine, in modo da associare i singoli fix con il vettore corrente corrispondente nello spazio e nel tempo. Visto che lo spostamento delle tartarughe rilevato via satellite deriva dalla somma tra l’azione del flusso delle correnti e la componente di nuoto attivo delle tartarughe stesse, questa rilevazione delle correnti ha reso possibile enucleare l’azione di deriva prodotta dalle correnti sugli spostamenti delle tartarughe e quindi determinare la reale velocità di spostamento derivante dal solo nuoto delle tartarughe.
Le informazioni così ottenute sono state inserite in una routine apposita in R per la simulazione delle rotte delle tartarughe virtuali. Queste simulazioni sono state effettuate applicando semplici regole per il moto delle tartarughe virtuali: i) mantenimento di una velocità costante simile alle velocità di nuoto determinata con le procedure descritte sopra; ii) assunzione di una o due direzioni di movimento durante il percorso migratorio.
I risultati ottenuti finora indicano come in alcuni casi le rotte virtuali riescano a simulare molto accuratamente le rotte reali tenute dalle tartarughe, mentre in altre situazioni questa corrispondenza è meno evidente.
In questo lavoro di tesi ho saggiato questa ipotesi valutando quanto i tratti oceanici delle rotte migratorie ricostruite via satellite in femmine adulte di tartarughe, possano in effetti derivare da una navigazione vettoriale di questo tipo. A questo scopo, è stato messo a punto un metodo che ci ha permesso di simulare la rotta migratoria di una tartaruga virtuale che si muove impiegando una navigazione vettoriale e incontra le correnti incontrate dalle tartarughe reali nei loro viaggi. In questo modo è possibile comparare queste traiettorie virtuali con quelle realmente tenute dalle tartarughe seguite via satellite e valutare la corrispondenza tra le due.
Il lavoro da me svolto ha considerato le rotte migratorie post-riproduttive di 7 tartarughe verdi (Chelonia mydas) nidificanti sull’isola di Mayotte, nell’arcipelago delle Comore, di 6 tartarughe verdi nidificanti sull’isola di Ascensione, nell’Oceano Atlantico meridionale e di 5 tartarughe comuni (Caretta caretta ) nidificanti sulle coste della Calabria. I dati di posizione delle tartarughe sono stati ottenuti tramite il sistema satellitare Argos, grazie ad apposite radiotrasmittenti applicate sul carapace. Le rotte delle tartarughe seguite sono state confrontate con i dati ricavati da boe oceanografiche monitorate nell’area di studio e poi integrate con dati oceanografici sulla velocità assoluta delle correnti geostrofiche. Le localizzazioni così ottenute naturalmente hanno intervalli irregolari, dato che sono determinate solo quando la tartaruga emerge per respirare, per cui è stato necessario effettuare un’interpolazione dei dati stessi per ottenere una frequenza omogenea di localizzazione ogni quattro ore.
Le correnti presenti nelle aree oceaniche attraversate dalle tartarughe considerate sono state determinate riferendosi a modelli oceanografici disponibili in rete (Hycom per l’oceano Atlantico e Indiano; My Ocean per il mar Mediterraneo). Questi dati derivano dall’integrazione di varie misurazioni oceanografiche effettuate in una data area e forniscono stime quantitative della direzione e intensità delle correnti presenti in un dato momento in un dato punto dell’oceano, con una risoluzione di 1/13 di grado.
Tramite routine scritte con il programma R, abbiamo inizialmente integrato le rotte interpolate delle tartarughe con i dati di velocità e direzione delle correnti marine, in modo da associare i singoli fix con il vettore corrente corrispondente nello spazio e nel tempo. Visto che lo spostamento delle tartarughe rilevato via satellite deriva dalla somma tra l’azione del flusso delle correnti e la componente di nuoto attivo delle tartarughe stesse, questa rilevazione delle correnti ha reso possibile enucleare l’azione di deriva prodotta dalle correnti sugli spostamenti delle tartarughe e quindi determinare la reale velocità di spostamento derivante dal solo nuoto delle tartarughe.
Le informazioni così ottenute sono state inserite in una routine apposita in R per la simulazione delle rotte delle tartarughe virtuali. Queste simulazioni sono state effettuate applicando semplici regole per il moto delle tartarughe virtuali: i) mantenimento di una velocità costante simile alle velocità di nuoto determinata con le procedure descritte sopra; ii) assunzione di una o due direzioni di movimento durante il percorso migratorio.
I risultati ottenuti finora indicano come in alcuni casi le rotte virtuali riescano a simulare molto accuratamente le rotte reali tenute dalle tartarughe, mentre in altre situazioni questa corrispondenza è meno evidente.
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