Notizia

Sep 27, 2023

Il collare per il monitoraggio della fauna selvatica si alimenta automaticamente mentre gli animali vagano

Replacing worn-out batteries in animal tracking devices can be a time-consuming,

La sostituzione delle batterie usurate nei dispositivi di localizzazione degli animali può essere un compito costoso e dispendioso in termini di tempo per gli scienziati della fauna selvatica. È stressante anche per gli animali. Ora, ispirati dalla tecnologia alla base di uno smartwatch autoricaricante, i ricercatori hanno inventato un tracker alimentato dal movimento degli animali. L’approccio potrebbe aiutare i ricercatori a monitorare gli animali durante tutto il loro ciclo di vita, rendendo le cose più facili sia per gli scienziati che per le creature che seguono.

"Le batterie rappresentano spesso il limite maggiore allo sviluppo della tecnologia di tracciamento degli animali", afferma Todd Katzner, un biologo ricercatore presso l'US Geological Survey che segue le tracce della fauna selvatica da più di 20 anni. "Qualsiasi sistema che superi i vincoli attuali ha il potenziale per essere di immenso valore."

Molti localizzatori di animali selvatici sono alimentati a energia solare. Questi non funzionano per le creature notturne o per gli animali che vivono nell'acqua, nelle foreste che bloccano il sole o nelle caverne, come panda, tigri e leoni marini. Le batterie agli ioni di litio non ricaricabili, dichiarate dai produttori come durate per decenni, sono un’altra opzione, ma l’esperienza sul campo mostra che temperature molto calde o fredde accorciano notevolmente la loro durata.

Questo è sempre frustrante per Rasmus Worsøe Havmøller, un biologo del Museo di Storia Naturale della Danimarca. Accompagna spesso la biologa Linnea Worsøe Havmøller, sua moglie, anche lei presente al museo, negli studi sul campo dei cani selvatici asiatici, o dhole (Cuon alpinus), in via di estinzione. Meno di 2000 canidi dalla testa piccola e dal corpo lungo rimangono allo stato selvatico.

Osservando i cani correre attraverso le aride savane dell’Asia meridionale, la coppia si è chiesta se fosse possibile convertire l’energia in movimento in energia elettrica. Rasmus Worsøe Havmøller ha appreso che i ricercatori avevano già sviluppato prototipi per dispositivi di tracciamento alimentati dalle vibrazioni del movimento di un animale, ma questi erano troppo ingombranti per essere utilizzati per la maggior parte delle specie. Tuttavia, ha anche scoperto uno smartwatch svizzero alimentato da un minuscolo generatore che converte il movimento di chi lo indossa in una corrente elettromagnetica che alimenta il dispositivo.

Ispirati, i Worsøe Havmøller e i colleghi hanno collaborato con Troels Gregersen, un ingegnere del Max Planck Institute of Animal Behavior, per vedere se potevano adattare la tecnologia per funzionare nei tracciatori di animali. Il minuscolo generatore dell'orologio, delle dimensioni e del peso di un paio di fiches da poker impilate, raccoglie energia dal movimento laterale. Mentre un pendolo oscilla, genera corrente facendo scorrere un anello ferromagnetico su una bobina di rame. L’energia viene immagazzinata in un supercondensatore al litio, che può sopportare un numero di cicli di carica 40 volte superiore a quello di una batteria al litio standard.

"All'improvviso abbiamo avuto il dispositivo per fornire energia e all'improvviso abbiamo avuto il dispositivo per immagazzinarla", afferma Rasmus Worsøe Havmøller.

I ricercatori hanno confezionato la loro nuova batteria con un localizzatore GPS a basso consumo, un accelerometro e un piccolo computer all'interno di una custodia impermeabile e resistente alle zanne. Il dispositivo di localizzazione e il collare pesano appena 5,3 once, abbastanza leggeri da poter essere indossati tranquillamente da una puzzola striata, dice Gregersen.

Gli scienziati hanno prima testato l'attrezzatura sui propri cani da compagnia, fissando i localizzatori sui collari o sulle pettorine di Balto, Pekka e Comet. Solo un'ora e mezza di passeggiata con il cane è stata sufficiente per generare energia per i ping giornalieri di posizione GPS, riferiscono in PLOS ONE.

Gli scienziati hanno fissato i dispositivi a robusti collari per animali selvatici, che hanno posizionato su un bisonte europeo che vagava in una palude rialzata a est di Aalborg, in Danimarca, e su un pony Exmoor che viveva su zone umide erbose all'estremità meridionale dell'isola danese di Langeland. Entrambi gli animali vengono utilizzati per sgranocchiare la vegetazione in eccesso e fertilizzare il terreno per "ricreare" i paesaggi. Anch’essi hanno prodotto energia sufficiente per alimentare regolari ping GPS, nonché almeno una lettura dell’accelerometro al giorno, afferma Rasmus Worsøe Havmøller. "Per la gestione e la conservazione, dovrebbe essere sufficiente."

Questi localizzatori potrebbero teoricamente durare tutta la vita di un animale, dice. Il localizzatore del pony Exmoor era ancora funzionante al momento della pubblicazione dell'articolo, 147 giorni dopo che i ricercatori lo avevano apposto.