Linee-guida per l’identificazione acustica

alla cattura, consente di effettuare molte più osservazioni senza alcun im-patto sugli animali studiati. Specie che tendono a volare a quote più alte, difficilmente catturabili, vengono di norma rilevate molto semplicemen-te con il bat desemplicemen-tector (ad esempio Nyctalus spp.). La distinzione in campo delle specie criptiche P. pipistrellus e P. pygmaeus è fino ad oggi possibile nella gran maggioranza dei casi misurando la frequenza di massima ener-gia degli impulsi di ecolocalizzazione, mentre mancano criteri morfologi-ci altrettanto efficamorfologi-ci.

Tuttavia, è necessario considerare che per sfruttare appieno le poten-zialità dei rilevatori ultrasonori è necessario possedere buone conoscenze

Figura 4.19 - Oscillogramma (in alto a sinistra), spettrogramma (in basso) e spettro di potenza (in alto a destra) ottenuti con BatSound ver. 1.0 di un segnale di ecolocalizzazione FM/QCF in espan-sione temporale. Bat detector Pettersson D980, registratore Sony Walkman WM D6C. I parametri di analisi adottati sono: sampling rate 44100 Hz, finestra di analisi di Hamming con dimensione di 512 punti-campione e sovrapposizione tra finestre del 98% (risoluzione in frequenza corri-spondente di 112 kHz); threshold pari a 20. Sono anche indicate le principali variabili misurabili su un segnale di ecolocalizzazione, ossia: FI (Frequenza Iniziale, valore di frequenza all’inizio del segnale), FC (Frequenza Centrale, valore di frequenza di massima energia a metà della durata del segnale), FMAXE (frequenza di massima energia), FF (Frequenza Finale, valore di frequenza al termine del segnale) e durata. La durata è espressa in ms, tutti gli altri valori in kHz. Nell’esempio

(Pipistrellus pygmaeus), FI = 65.9 kHz, FF = 52.3 kHz, FC = 53.5 kHz, FMAXE = 53.6 kHz,

di acustica, applicare metodi e criteri oggettivi e ripetibili adeguatamente descritti e dedicarsi all’identificazione specifica con molta cautela. Di se-guito sono sintetizzate alcune linee-guida che dovrebbero garantire un utilizzo prudente e premiante del bat detector.

• Occorre particolare cautela nell’impiego dei bat detector in eterodina per l’identificazione delle specie. In particolare, il ricercatore dovrebbe affidarsi a questo metodo solo per quelle specie facilmente riconoscibi-li, evitando di produrre diagnosi specifiche per i taxa caratterizzati da un’ampia sovrapposizione interspecifica delle variabili spettrali e tem-porali dei segnali, come accade per i chirotteri del genere Myotis. Inol-tre, si consideri che l’eterodina si fonda su esperienza ed abilità perso-nali, a scapito della ripetibilità e dell’oggettività dell’identificazione. • Qualunque sia la metodologia adottata, i segnali vanno registrati e le

registrazioni poste a disposizione della comunità scientifica. Nelle pubblicazioni e nelle relazioni di ricerca, è necessario descrivere

esau-rientemente le condizioni di rilevamento, nonché i metodi di

campio-namento, registrazione e analisi dei segnali adottati. Analogamente, è

indispensabile specificare i criteri di identificazione utilizzati. In altri

termini, al lettore si dovranno fornire tutte le informazioni necessarie a garantire la ripetibilità della identificazione a partire dalla registrazio-ne effettuata sul campo. È buona norma, quando possibile, corredare i testi di uno o più spettrogrammi rappresentativi, soprattutto nel caso di specie rare o particolarmente interessanti.

• I metodi di trasformazione del segnale che consentono l’analisi acusti-ca, e in particolare l’espansione temporale e il campionamento diretto di ultrasuoni, andrebbero preferiti perché più precisi, affidabili e so-prattutto oggettivi. Anche la divisione di frequenza fornisce segnali analizzabili, però purtroppo a differenza dell’espansione temporale comporta un rumore di fondo piuttosto elevato e la perdita delle com-ponenti armoniche dei segnali.

• La qualità della registrazione va tenuta in debito conto perché può compromettere seriamente l’identificazione. Ad esempio, M. nattereri produce spesso segnali caratteristici, poiché dotati di una frequenza iniziale assai elevata (> 100 kHz) e una frequenza finale piuttosto bas-sa, che può raggiungere valori udibili. Tuttavia, se il segnale registrato è debole, è molto probabile che la frequenza iniziale risulti ben più bassa di quella effettivamente emessa, compromettendo l’identifica-zione.

• Molte specie di chirotteri mostrano una convergenza della struttura dei segnali in ambienti chiusi. In particolare, si assiste ad un aumento dell’ampiezza di banda della frequenza del segnale, a una riduzione

della durata e a un innalzamento delle frequenze iniziale, centrale, fi-nale e di massima energia. Spesso, in tali circostanze vengono soppres-si caratteri che risulterebbero altrimenti diagnostici. Si tenga dunque presente che i segnali registrati in ambienti aperti sono in genere meno difficoltosi da identificare. Un effetto simile si riscontra nelle emissio-ni ultrasonore dei chirotteri prodotte all’atto di involarsi dal roost, per cui è preferibile effettuare registrazioni di soggetti in emergenza a suf-ficiente distanza (20-30 m) dall’uscita. Infine, alterazioni simili, spesso particolarmente pronunciate, sono comunemente osservate nei segna-li di soggetti catturati e registrati all’atto del rilascio (hand-release). Per-ciò, nell’allestimento di banche dati di impulsi di ecolocalizzazione, si dovrà cercare di privilegiare (quando possibile) l’utilizzo di segnali di identità nota ottenuti da esemplari in emergenza dal rifugio (registrati a conveniente distanza da questo) o riconosciuti in volo grazie a segna-li sociasegna-li diagnostici. Quando l’hand-release è inevitabile, è preferibile analizzare gli ultimi segnali di una sequenza registrata e aspettare che il chirottero si porti a qualche metro dal suolo. L’applicazione di una

light-tag può rendere più semplice seguire l’animale rilasciato, così da

dirigere il microfono del bat detector verso di esso; anche le notti ben illuminate dalla luna si dimostrano utili a tal fine.

• È buona norma porsi sempre nelle stesse condizioni di registrazione e analisi dei segnali. Ci riferiamo, in particolare, ai valori di guadagno del bat detector e del registratore, alla frequenza di campionamento del segnale, a tipo e dimensione delle finestre di analisi adottate, al valore di soglia (threshold) applicato nella elaborazione dello spettrogramma, ecc. Questi suggerimenti hanno particolare valore se si mira a produr-re comparazioni tra specie diverse o tra individui di una certa specie e quando si allestiscono database per elaborare funzioni discriminanti o reti neurali.

• A differenza di quanto affermato da altri Autori (Ahlén e Baagøe, 1999), sosteniamo che il riconoscimento “a orecchio” dei segnali, im-piegato con l’eterodina, non dovrebbe essere esteso all’espansione tem-porale: di fatto annulla le potenzialità di quest’ultima tecnica in termi-ni di qualità e oggettività dell’identificazione.

• Quando possibile, l’utilizzo di funzioni di identificazione (analisi multivariata discriminante, reti neurali), messe a punto per un’area di interesse, permette di ottenere ottimi risultati. Come detto, si tratta di un approccio oggettivo che consente di valutare statisticamente la qualità dell’informazione ottenuta. In tal modo, inoltre, è possibile definire delle soglie di qualità al di sopra delle quali l’identificazione può essere accettata (Russo e Jones, 2002, 2003). Se una funzione

di-scriminante fornisce percentuali di identificazione per un certo nu-mero di specie variabili, poniamo, dal 35% al 100%, il ricercatore può stabilire di accettare la diagnosi solo per quelle specie identificate correttamente, ad esempio, almeno con l’80% di probabilità. Per le altre specie ci si potrà limitare al genere (è più prudente classificare un segnale come Myotis sp. che, poniamo, come Myotis mystacinus, con una probabilità del 40%).

• Si tenga presente che il vecchio adagio, popolare tra gli informatici:

“Garbage in, garbage out” (“Inserisco rifiuti, ottengo rifiuti”), è

assolu-tamente applicabile anche all’utilizzo dei classificatori. L’efficacia di un classificatore è infatti criticamente influenzata dalla dimensione dei campioni di segnali di ecolocalizzazione ottenuti per ciascuna specie, nonché dalla rappresentatività del campionamento effettuato rispetto alle diverse fonti di variabilità dei segnali. Per quest’ultimo scopo, per ciascuna specie è buona norma includere segnali di esemplari prove-nienti da diverse località e roost e registrati in ambienti di volo diversi (spazi aperti, aree a vegetazione più o meno densa, ecc.). Si ricordi che, in certe specie, sono state notate differenze nella frequenza dei segnali (per quanto spesso di limitata entità) legate anche a sesso ed età. Infi-ne, va sottolineato che gli archivi di segnali su cui si basa il classificato-re dovranno conteneclassificato-re, per quanto possibile, un solo segnale per indi-viduo, al fine di non pseudo-replicare il campione e garantirne la mas-sima variabilità e rappresentatività.

• L’applicazione dei classificatori può essere particolarmente onerosa in termini di tempo ed energie investite, perché prevede l’allestimento di banche dati sufficientemente grandi di segnali registrati da specie no-te. Un’alternativa meno impegnativa consiste nell’uso di criteri di rico-noscimento oggettivi (quantitativi) ogni qualvolta ciò sia possibile. Così, ad esempio, in uno studio dell’uso dell’habitat in N. leisleri con-dotto nel Regno Unito, Waters et al. (1999) hanno attribuito a questa specie solo segnali di ecolocalizzazione FM/QCF aventi le seguenti ca-ratteristiche: a) dotati di frequenza di massima energia > 23 kHz; e b) facenti parte di sequenze di ecolocalizzazione composte da un’alter-nanza di segnali con prevalenza della componente FM e segnali quasi completamente costituiti dalla componente QCF (il classico “cip-ciop” del genere Nyctalus). In tal modo è stata evitata confusione con

N. noctula (che normalmente emette a frequenze più basse) ed Eptesi-cus serotinus (che non presenta “cip-ciop”). Analogamente, in uno

stu-dio sui segnali sociali di P. kuhlii, Russo e Jones (1999) hanno attribui-to a questa specie i soli soggetti in volo di alimentazione presso le luci stradali che emettessero segnali FM/QCF di frequenza di massima

energia pari a 36-41.5 kHz al fine di evitare confusione con P.

pipi-strellus. Quest’ultimo, infatti, di norma produce segnali a frequenze

più elevate di 41.5 kHz. I segnali di ecolocalizzazione avrebbero potu-to ancora confondersi con quelli di P. nathusii, che è però infrequente in sud Italia e, in particolare, non risultava segnalato nell’area di stu-dio. Il punto importante è che sia N. leisleri che P. kuhlii producono segnali di ecolocalizzazione a variabilità più ampia di quella considera-ta nei due esempi ora presenconsidera-tati. Non si può perciò escludere che, per quanto improbabile, in entrambi gli studi citati alcuni individui ap-partenenti alle specie d’interesse possano essere stati esclusi dal cam-pione sottoposto ad analisi perché i loro segnali non rispondevano ai criteri identificativi stabiliti. Tuttavia, tale approccio conservativo assi-cura una rigorosa attendibilità alle identificazioni fornite, escludendo la possibilità di confusione con specie dotate di segnali di ecolocalizza-zione simili.

• I segnali sociali (social calls) emessi dai chirotteri sono sovente specie-specifici; la loro struttura presenta meno variabilità di quella degli im-pulsi di ecolocalizzazione perché non vengono emessi per l’orienta-mento e per la localizzazione della preda, ma hanno valore comunica-tivo. Nei casi in cui la loro struttura è stata descritta, possono aiutare nell’identificazione. Per i Pipistrellus europei, si vedano Barlow e Jones (1996, 1997a, 1997b) e Russo e Jones (1999, 2000). Il principale svantaggio è che questi segnali non sono emessi costantemente, e in genere non frequentemente.

• L’utilizzo di database di segnali, registrazioni di confronto e chiavi dia-gnostiche prodotte in aree geografiche diverse da quelle in cui si com-pie l’identificazione (specialmente se distanti tra loro) andrebbe, se possibile, evitato perché i segnali di ecolocalizzazione sono soggetti a una certa variabilità geografica.

• Alcune specie, come Plecotus spp. e Rhinolophus spp., emettono segna-li difficisegna-li da captare con un bat detector. I chirotteri del genere Plecotus producono segnali ultrasonori particolarmente deboli e perciò difficil-mente percepibili, sia da parte dei Lepidotteri timpanati di cui spesso si nutrono, sia da parte del ricercatore che utilizzi un bat detector. Ana-logamente, i Rinolofidi emettono segnali ultrasonori assai direzionali e di frequenza elevata (le alte frequenze subiscono forte attenuazione atmosferica) e perciò non sono facilmente rilevabili, soprattutto a una certa distanza. Se si desidera compiere indagini sulla distribuzione e sull’uso dell’habitat di questi chirotteri, occorre considerare con atten-zione tali difficoltà e, di conseguenza, valutare l’impiego di metodolo-gie più idonee.

4.8.4.3 Valutazione dell’abbondanza mediante rilevatori ultrasonori