RIASSUNTO
Nella presente tesi è stato sviluppato e applicato un nuovo metodo di analisi dei dati di telemetria satellitare per valutare la presenza di periodi prolungati di emersione in tartarughe marine comuni Caretta caretta (Linnaeus, 1758), seguite durante movimenti in mare aperto in varie zone del Mar Mediterraneo. I movimenti delle 17 tartarughe studiate sono stati ricostruiti grazie alle localizzazioni ottenute equipaggiando gli animali con appositi radiotrasmittenti (PTT: Platform Transmitter Terminal) collegati al sistema satellitare Argos, che emettono segnali radio ogni 40-50 secondi. Quando lo stesso satellite riceve almeno 2-3 segnali provenienti da una data trasmittente, anche non consecutivi, il sistema Argos è in grado di localizzare l’animale dovunque esso si trovi. Il contatto tra satellite e PTT è possibile solo quando l’animale si trova in superficie, ed in effetti i PTT impiegati sugli animali marini sono silenziati quando l’animale è immerso. Esaminando l’andamento temporale di contatti successivi tra PTT e satelliti, è possibile identificare i momenti nei quali la tartaruga rimane in superficie per periodi prolungati.
Segnali consecutivi ricevuti dal satellite da una tartaruga che si trovi in superficie sono infatti regolarmente suddivisi nel tempo e separati da un tempo costante e corrispondente alla frequenza di ripetizione del segnale (repetition rate) assegnato univocamente ad ogni trasmettitore. Viceversa, le emissioni consecutive ricevute da tartarughe che alternano emersioni e immersioni sono distanziate in modo non uniforme nel tempo, dipendendo dal non regolare pattern di immersione dell’animale.Per determinare i periodi in cui l’animale rimaneva prolungatamente in superficie sono state analizzate le sequenze di contatti successivi rilevati dai satelliti, valutando in quali casi questi contatti erano separati da un tempo corrispondente al tasso di ripetizione del segnale da parte del PTT o da multipli dello stesso. I casi in cui si avevano sequenze di questo tipo di durata totale superiore ai 45 sec, sono stati considerati periodi di emersione prolungata.
Nel presente lavoro abbiamo applicato questa analisi a 17 tartarughe comuni seguite per un periodo compreso tra 1 e 30 mesi nei loro spostamenti a partire da varie zone delle coste italiane.
La procedura impiegata è stata anche validata considerando dati aggiuntivi rilevati dal processore di bordo di alcuni dei PTT impiegati e inviati ai satelliti.
La tendenza delle singole tartarughe a rimanere in emersione è stata quantificata conteggiando il numero di sequenze di contatti indicative di emersioni prolungate ottenute nei singoli giorni e sviluppando un “indice di emersione” che tiene di conto anche della durata delle varie sequenze.
Dai risultati è emerso che tutte le tartarughe studiate esibiscono fasi di emersione prolungata almeno 1-2 volte al giorno, per un tempo che va da circa 2 minuti fino anche a 13,5 minuti. Nel complesso non è stato messo in luce un chiaro pattern temporale e spaziale in queste emersioni prolungate, soprattutto a causa della variabilità dei comportamenti individuali. Questi periodi prolungati di emersione avvengono sia lungo la costa che in zone di mare aperto, sono però meno frequenti durante le fasi migratorie e nei periodi notturni. In 3 esemplari giovani e in 3 tartarughe adulte è emersa una certa tendenza a compiere queste fasi di emersione prolungate preferenzialmente durante l’estate (nei mesi da giugno a settembre), mentre in altre 5 tartarughe adulte, le fasi di emersione prolungate sono risultate assai più frequenti durante il periodo autunno-inverno (nei mesi da ottobre a gennaio).
ABSTRACT
In the present work, a new technique of analysis of satellite telemetry data has been developed and applied t to evaluate the presence of prolonged surfacing periods in loggerhead sea turtles Caretta caretta (Linnaeus, 1758), that were tracked during their offshore movements in various parts of the Mediterranean Sea. The movements of the 17 studied turtles were reconstructed thanks to the localizations obtained by equipping the animals with specific radio transmitters (PTTs: Platform Transmitter Terminals) linked to the Argos satellite System, that emit radio signals every 40-50 seconds. When the same satellite receives at least 2-3 signals, even if not consecutive, from the same transmitter, the Argos system is able to locate the animal wherever it is. The uplink between the satellite and the PTT is only possible when the animal surfaces, and in fact actually the PTTs employed on marine animals are silent when the animal is submerged.
By examining the timing of consecutive uplinks between a PTT and the satellites, we have been able to identify the periods in which the turtle remained on the surface for extended times. Consecutive signals received by the satellite from a turtle who is on surface are indeed regularly spaced in time and separated by a constant time interval, corresponding to the specific repetition rate of the signal which is assigned to each transmitter. Conversely, consecutive emissions received from turtles that alternate emersions and subsurface dives will be spaced unevenly over time, depending on the non-regular submergence pattern of the turtle. Sequences of consecutive uplinks received by the satellites were analyzed to determine the periods in which the animal remained for a prolonged time on surface, evaluating in which cases these contacts were separated by a time corresponding to the PTT repetition rate or by a multiple of it. Those cases in which such sequences had a total duration of more than 45 seconds, were considered prolonged surface periods.
In the present work we applied this analysis to 17 turtles that had been tracked for a period between 1 and 30 months in their movements starting from various locations along the Italian coastline. The procedure was also validated considering additional data detected by the onboard processor of some PTTs and then sent to satellites. The tendency of a single turtle to remain on the sea surface
was quantified by counting the number of sequences of uplinks (indicative of prolonged emersions) obtained on the single days and developing an "emersion index " which also takes the duration of the various sequences into account.
The results showed that all the turtles studied exhibit prolonged surface phases at least once or twice a day, for a time ranging from about 2 minutes, up to 13.5 minutes. Overall no clear temporal and spatial pattern in these prolonged emersions was highlighted, especially due to the individual variability in this behaviour. These prolonged surface periods occurred both along the coast and in offshore zones, however, they were less frequent during the migratory phases and in nocturnal periods. In 3 juveniles and 3 adults, a tendency to make these prolonged emersions preferentially during the summer (from June to September) was recorded, while in other 5 adult turtles such prolonged surface periods were much more frequent during the autumn-winter period (from October to January).
