Ascoltare i paesaggi forestali

All’inizio di marzo ha preso il via la prima stagione del progetto Sonosylva che ha posizionato microfoni nelle foreste francesi, dal parc national des Pyrénées al Parc naturel régional de la Baie de Somme, passando per le foreste di Doubs o dell'Armorique, per registrare la biodiversità e capire come i paesaggi sonori rivelano la presenza di specie animali, ma anche l’impatto delle attività antropiche in un ambiente già sotto pressione.
I microfoni fissati sugli alberi registrano i suoni di 101 foreste protette: i richiami e i rumori di uccelli, mammiferi, insetti... ma anche motoseghe, voci umane, motori di aerei, L’obiettivo di queste registrazioniè quello di «Redigere un inventario delle specie animali presenti nella foresta e monitorare la loro evoluzione a lungo termine, ma anche valutare il livello di inquinamento acustico di origine umana e il suo impatto su questi ecosistemi».

Mentre la biodiversità di un territorio viene tradizionalmente valutata partendo da osservazioni visive, oppure catturando (e poi rilasciando) le diverse specie che lo abitano. l’ideatore di Sonosylva, Jérôme Sueur dell’Institut de systématique, évolution, biodiversité, è partito dall'ipotesi che la complessità sonora di un teritorio sia un riflesso della sua biodiversità: «Più una registrazione è ricca di suoni, più possiamo ritenere che il numero di specie animali presenti sia importante». Sueur spiega quale è il vantaggio di queste registrazioni rispetto ai metodi di censimento più tradizionali: «Permettono di andare oltre le osservazioni molto informative ma spesso una tantum dei tradizionali inventari della biodiversità e offrono possibilità per un monitoraggio rigoroso degli ecosistemi su un periodo più lungo e territori più grandi. Non invasive, danno anche la possibilità di osservare senza disturbare l'ambiente o di catturare nessuna specie».

Sueur è uno dei pionieri francesi dell'ecoacustica, una disciplina recente che, come la bioacustica, studia le manifestazioni sonore degli animali, ma che, a differenza della bioacustica, non si concentra su una singola specie: «Ad esempio – spiega ancora lo scienziato su CNRS le Journal - quando la bioacustica registra solo i suoni prodotti dal fringuello, l'ecoacustica terrà conto dell'intera “foresta” del fringuello, cioè di tutti i suoni presenti nel suo ambiente».

I 101 dispositivi installati registrano un minuto di suono ogni quarto d'ora, a giorni alterni, da marzo a settembre, con tre stagioni di registrazione previste tra il 2024 e il 2026. La scelta della loro ubicazione non è stata casuale: grazie ai partner del progetto sul campo, soprattutto gestori di parchi naturali, i microfoni sono stati installati nel cuore delle foreste, il più lontano possibile dai sentieri, all'altezza degli occhi e al riparo dai venti dominanti.

Sueur non è al suo primo tentativo: il suo metodo di registrazione dei paesaggi sonori è già stato convalidato dalla sua équipe nel massiccio della foresta del Risoux, nel cuore del Parc naturel régional du Haut-Jura, dove 5 anni fa ha preso il via un programma mirato all'inquinamento acustico che durerà 15 i anni. Al Centre national de la recherche scientifique (CNRS) evidenziano che «questa foresta, unica in Francia per il suo clima molto freddo, che la avvicina a una foresta boreale, ospita una biodiversità eccezionale. Esistono diverse specie ad alto rischio di conservazione, come la lince, il lupo, il gufo europeo, il gallo cedrone». Eppure, i primi risultati evidenziano un inquinamento acustico inaspettato in questo massiccio forestale protetto, dovuto in particolare alla vicinanza degli aeroporti di Lione e Ginevra. Nel 2019 il rumore degli aerei è stato rilevato nel 75% dei file registrati nell’arco di un anno, anche nel cuore della notte. Sono stati rilevati altri tipi di inquinamento acustico legati alle attività selvicolturali (motoseghe, slittamento), al traffico automobilistico, alle attività ricreative (sci, rave party), che contribuiscono al disturbo acustico di questo ambiente naturale.

In particolare, Sonosylva dovrà confermare l'impatto dell'inquinamento acustico sugli ecosistemi ascoltati. Le registrazioni verranno classificate in 4 principali categorie di suoni: “biofonia”, che riunisce suoni emanati da esseri viventi (canto degli uccelli, stridulazioni di insetti), “geofonia”, che comprende suoni naturali non legati ai corpi viventi (vento, pioggia, ecc.), la “tecnofonia”, che corrisponde ai suoni prodotti dalle attività umane (trasporti, agricoltura, ecc.), e infine l’“antropofonia”, che riunisce le voci umane, che i ricercatori renderanno incomprensibili per motivi di anonimizzazione .

L’inquinamento acustico non è privo di conseguenze per le specie animali. I canti degli uccelli, il frinire tii degli insetti, i gracidi delle rane e altre vocalizzazioni sono essenziali per la loro sopravvivenza. Ma i rumori di origine umana confondono i messaggi degli animali rompendone le modulazioni di ampiezza, tempo e frequenza. Sueur fa notare che «Interrompere la comunicazione significa potenzialmente spezzare il legame di sopravvivenza tra genitori e giovani affamati, impedisce la riproduzione, danneggia i legami familiari e sociali. Gli studi hanno dimostrato che il rumore del traffico stradale aumenta i livelli di ormone dello stress nelle raganelle, inducendo un effetto immunosoppressore e lo scolorimento del sacco vocale nei maschi. Cambiamenti che influenzano direttamente la comunicazione delle rane nella scelta dei partner sessuali».

Per determinare se e come il rumore antropico disturba le specie nelle foreste studiate da Sonosylva, i ricercatori dovranno elaborare le informazioni contenute nelle migliaia di ore di registrazioni effettuate. . Calcolata in decibel, la dose totale di rumore ricevuta in un determinato tempo consentirà di stimare il numero di sorgenti sonore. Sylvain Haupert, eco-acustico del progetto Sonosylva, spiega a sua volta che «più è alto, più fonti sonore ci sono nella registrazione e viceversa. Questo indice può essere calcolato per diversi intervalli di frequenza. Ad esempio, sappiamo che tra 0 hertz e 1.000 hertz troveremo principalmente suoni della tecnofonia (motori di automobili o aerei) o della geofonia (suono del vento, della pioggia, ecc.) mentre più acuti, oltre i 1.000 hertz, troveremo suoni biofonici come il canto degli uccelli. Quanto più aumenta il numero delle specie, tanto più ampio è lo spettro di frequenze nelle registrazioni»

Nella dispersione di frequenze legata all'ipotesi della “nicchia acustica”, teorizzata dal ricercatore statunitense Bernie Krause, ciascuna specie occuperebbe un proprio canale di comunicazione e si collocherebbe su frequenze più o meno alte o basse, non interferendo con il segnale delle specie vicine. Questi diversi indici permetteranno di produrre mappe sonore che mostrano il numero di specie presenti e il loro livello di rumore, nonché l'inquinamento acustico dovuto alle attività umane, e di fare confronti tra le foreste. Ma bisognerà aspettare prima di poter identificare formalmente ciascuna specie.

Haupert dice che «l'app BirdNET sviluppata dal laboratorio di ornitologia della Cornell University (Stati Uniti) e dal Politecnico di Chemnitz (Germania) risponde in parte a questa esigenza. Permette di identificare circa 6.000 specie animali, principalmente uccelli, ma anche mammiferi, insetti e anfibi, ma non è del tutto affidabile. Capita che non rilevi la firma acustica ricercata, ad esempio se diversi uccelli cantano contemporaneamente, o che confonda due specie simili, come il lupo e il cane».

Ecco perché Haupert e il suo team stanno sviluppando uno strumento di intelligenza artificiale che dovrebbe consentire di discriminare tra le quattro principali categorie di suoni – biofonia, geofonia, tecnofonia, antropofonia – e di distinguere sottogruppi all’interno di ciascuna di esse: «Possiamo, ad esempio, distinguere gli uccelli dai mammiferi»,
Insieme ai dati meteorologici forniti da Météo-France, le mappe realizzate dal progetto dovrebbero alla fine consentire di vedere come le condizioni climatiche, le inondazioni, le ondate di caldo, le tempeste, influenzano le specie animali della foresta. Un dato essenziale all’epoca dei cambiamenti climatici.