Os mamíferos marinhos são sentinelas do mar. Quando os golfinhos e as baleias mostram sinais de stress ou doença, isso muitas vezes sinaliza problemas mais profundos nos ecossistemas oceânicos dos quais todos dependemos.
Mas avaliar a saúde dos golfinhos e das baleias é notoriamente difícil. Isto porque passam a maior parte da vida debaixo de água, movem-se por vastas áreas e não podem ser examinados de perto sem causar stress ou perturbação.
Nosso novo pesquisar fornece uma solução promissora para este problema. Publicado no Journal of Thermal Biology, mostra como câmeras térmicas montadas em drones podem ajudar a monitorar os sinais vitais dos golfinhos, como temperatura da pele e padrões respiratórios.
Monitorar animais sem manuseá-los
Os cientistas normalmente confiam em métodos práticos para avaliar a saúde dos mamíferos marinhos selvagens. Isso inclui anexar dispositivos de marcação ou fazer medições durante a captura e manuseio.
Embora estes métodos possam ser eficazes, também são invasivos, caros, logisticamente complexos e podem alterar o comportamento e a fisiologia dos animais. Isso pode induzir estresse, dificultando a interpretação dos resultados.
Para resolver este problema, os investigadores precisam de ferramentas que lhes permitam monitorizar os golfinhos repetidamente e com precisão, ao mesmo tempo que minimizam as perturbações.
Um exemplo são os drones equipados com câmeras térmicas.
As câmeras térmicas detectam o calor emitido pelas superfícies, permitindo que os padrões de temperatura sejam medidos remotamente. Quando montados em drones, eles podem potencialmente registrar essas informações de cima, enquanto os animais continuam a se movimentar livremente.
No caso dos golfinhos, têm o potencial de medir a temperatura da pele e os padrões respiratórios com base no calor emitido pelas respiradouros, corpo e barbatana dorsal dos animais, sem ter de se aproximar ou tocar neles.
Mas até agora, nenhum estudo testou o quão precisa, confiável ou prática é esta abordagem em condições do mundo real.
Guido J. Parra/CEBEL
Testando drones em golfinhos
Em nosso estudo, usamos uma câmera térmica montada em um drone para medir a temperatura da superfície corporal e a frequência respiratória dos golfinhos sob condições controladas, projetadas para refletir como os golfinhos são monitorados na natureza.
O estudo envolveu 14 golfinhos-nariz-de-garrafa adultos sob cuidados humanos em Dolphin Beach, Sea World, na Gold Coast, Austrália. Os testes foram realizados em diferentes alturas, ângulos de câmera e condições ambientais para validar medições baseadas em drones.
Comparamos medições obtidas de drones com dados de referência de curto alcance coletados ao mesmo tempo. A temperatura da superfície corporal foi medida usando câmeras térmicas portáteis e as taxas de respiração foram calculadas a partir das imagens visuais do drone. Isso nos permitiu avaliar quão precisas e confiáveis eram as medições do drone.
Essa abordagem não exigiu nenhuma restrição ou marcação. Medições baseadas em drones foram coletadas sem manuseio físico dos animais.
Descobrimos que a forma como o drone voou afetou substancialmente a precisão das medições. Por exemplo, a altura do voo influenciou a confiabilidade da estimativa da temperatura da superfície corporal e da frequência respiratória.
As medições recolhidas em altitudes mais baixas, particularmente cerca de dez metros directamente acima do golfinho, produziram consistentemente os resultados mais precisos. A esta altura, as temperaturas da superfície corporal derivadas de imagens térmicas correspondiam estreitamente às medições de referência de curto alcance feitas ao mesmo tempo.
À medida que a altura do voo aumentava, a precisão da medição diminuía. No entanto, as estimativas de temperatura permaneceram dentro de aproximadamente 1°C das medições de referência.
O ângulo da câmera também influenciou a precisão das medições. As medições térmicas foram mais precisas quando a câmera foi posicionada diretamente acima do golfinho.
Poderíamos estimar as taxas de respiração com precisão a partir de imagens térmicas. Cada respiração produziu um aumento breve e localizado de temperatura no respiradouro que era claramente visível nas imagens térmicas.
Charlie White/CEBEL; processamento por Andrew P. Colefax
Aumentando a caixa de ferramentas de conservação
Esses resultados mostram que câmeras térmicas montadas em drones podem medir com segurança a temperatura da superfície e a frequência respiratória dos golfinhos.
Isto representa um avanço prático na forma como os sinais vitais dos golfinhos podem ser monitorizados na natureza. Até agora, medições repetidas de temperatura e respiração normalmente exigiam que os pesquisadores estivessem suficientemente próximos dos golfinhos para fazer medições diretamente, como em barcos ou capturando e manuseando fisicamente um animal.
Isso limitou a frequência com que as medições podem ser feitas. Os drones térmicos oferecem uma maneira de coletar essas informações rotineiramente, sem perturbar significativamente os golfinhos.
Esta abordagem tem o potencial de melhorar a nossa capacidade de detectar alterações fisiológicas e examinar como a saúde dos golfinhos pode variar ao longo do tempo na natureza. Combinadas com observações comportamentais, as imagens térmicas baseadas em drones podem ajudar a explorar as ligações entre as temperaturas da superfície, os padrões de respiração e as condições ambientais.
Nosso estudo se concentrou em golfinhos sob cuidados humanos. Mas a mesma abordagem poderia ser aplicada aos golfinhos de vida livre e a outros mamíferos marinhos para os quais a monitorização de perto dos sinais vitais é difícil.
À medida que os ecossistemas costeiros enfrentam uma pressão crescente, ferramentas como os drones térmicos, que permitem aos investigadores monitorizar a vida selvagem de forma eficiente, repetida e não invasiva, tornar-se-ão cada vez mais importantes. Eles fornecem uma adição prática à caixa de ferramentas de conservação, ajudando-nos a compreender melhor e, em última análise, a proteger os golfinhos e outros animais num oceano em mudança.
Os autores gostariam de agradecer a contribuição do Dr. Andrew Colefax para esta pesquisa e da equipe do Sea World, Gold Coast por seu apoio e contribuições em espécie.
