CETUS - Centro di Ricerca sui Cetacei – OTC Osservatorio Toscano dei Cetacei

 Progetto Con.cet.To

"Vieni a cercare i delfini con noi"

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1. ATTIVITA’

Durante il giorno le attività sono svolte in mare, in condimeteo favorevoli, la sera si rientra in porto.
A bordo in navigazione si effettuano:

- turni di avvistamento, (in media 1h) di cetacei e tartarughe, con compilazione di schede.

  Metodica utilizzata DISTANCE SAMPLING.

- turni all’idrofono, (in media 1h) di ascolto

La sera in porto saranno svolte le seguenti attività:

- brefing sulle attività svolte e pianificazione del giorno successivo
- inserimento dati al computer

2. IL CATAMARANO KRILL

Krill è un catamarano oceanico di 12 mt e largo 6,5 mt che può ospitare fino a 8 partecipanti alloggiati in comode cabine.
Le caratteristiche tecniche dell’imbarcazione fanno del catamarano una barca molto stabile (quasi assente il rollio) e veloce, che permette quindi grandi spostamenti in totale sicurezza.

Una dinette interna ed una esterna permettono un riparo dal mare e dal sole costantemente in completa comodità.

All’interno due bagni dotati di acqua calda, con doccia esterna sempre calda, radio e televisione per trascorrere momenti di relax.

A bordo è presente corrente a 12volt, quindi per la ricarica di batterie o cellulari ricordarsi le prese da accendisigari.

 3. INFORMAZIONI DI VIAGGIO

LINGUA

La lingua ufficiale a bordo è l’italiano ma i ricercatori in caso di partecipanti stranieri utilizzeranno l’inglese come lingua alternativa.

ASSICURAZIONE

Nella quota partecipativa è compresa polizza assicurativa presso Unipol, con massimale di 3.000.000,00.

DOCUMENTI

Necessaria Carta di Identità o passaporto validi.

ABBIGLIAMENTO E BAGAGLIO

Per il tipo di attività non occorre portare molti indumenti, in ogni caso lo spazio nelle cabine è sufficiente.
Le borse non devono essere rigide, ma morbide e ripiegabili.
Indispensabili
-    lenzuola, federa e sacco a pelo
-    abbigliamento invernale, asciugamano, effetti personali
-    binocolo
-    macchina fotografica

IMBARCO/SBARCO

L’imbarco/sbarco su KRILL si effettua a Livorno

Treno: Livorno – stazione di Livorno centrale direttrice Pisa-Roma

Auto: Livorno – Autostrada A11 uscita Livorno, seguire cartelli Porto Antico

CONDIZIONI DI PARTECIPAZIONE

-    essere in buone condizioni fisiche
-    saper nuotare
-    non essere portatore di patologia gravi (cardiache, allergiche, asmatiche o altro)
-    possedere un buon grado di adattabilità, tolleranza e rispetto verso gli altri
-    accettare di ripagare i danni provocati con dolo all’imbarcazione o alla strumentazione.

PROGETTO EXPLORE

A SEGUITO DELLA DIFFUSIONE DEL BATTERIO PHOTOBACTERIUM DAMSELAE IN STENELLA COERULEOALBA VALUTAZIONE DELL’IMPATTO NELLE ACQUE TOSCANE.

1. Motivazione del progetto - introduzione.

Le acque toscane si trovano all’interno dell’area marina protetta denominata Santuario Pelagos al cui interno si trova l’Arcipelago Toscano, dichiarato recentemente Parco Nazionale (D.P.R 22.7.96, ampliamento con D.M. Ambiente 19.12.1997). Il Santuario è stato creato con un accordo internazionale tra Italia, Francia e Principato di Monaco su una superficie di circa 100.000 kmq, dove stabilmente vivono 8 specie di cetacei, dalle piccole stenelle alle grandi balenottere. Al momento attuale pochi studi sono stati effettuati all’interno delle acque toscane; a ciò si aggiunge una situazione di scarsa conoscenza riguardo lo stato di salute di alcune popolazioni di cetacei mediterranei, considerate ad esempio dalla IUCN World Conservation Union, in pericolo se non addirittura non valutabili a causa delle esigue informazioni riguardo esse.
Le acque toscane costituiscono inoltre una parte importante del territorio regionale in termini economici ed ambientali per settori quali il turismo balneare, le attività portuali, il diportismo nautico, il sistema logistico degli interporti, le attività economiche e produttive marittime e la pesca. Da un punto di vista normativo le acque toscane all’interno del Santuario Pelagos fanno riferimento alle Convenzioni di Barcellona, di Berna, alla Direttiva Habitat 92/43/CEE e alla L.R. 56/2000 (Norme per la conservazione e tutela degli habitat naturali e seminaturali, della flora e della fauna selvatiche). La tutela della biodiversità rappresenta un’azione trasversale, che non riguarda soltanto le aree protette o i siti della Rete Natura 2000, ma che coinvolge tutte le attività che possono avere effetti sul territorio, quali quello della pesca, l’industria e il turismo. La comunicazione, quindi, come previsto dalla strategia per la conservazione del Mediterraneo della Comunità Europea rappresenta uno strumento a disposizione delle organizzazioni e delle istituzioni che operano sul Mediterraneo, permettendo l’attivazione di tutte quelle pratiche ambientali che hanno come fine ultimo la riduzione degli impatti provocati dall’uomo e la conservazione della biodiversità marina. A questo vanno aggiunte le buone pratiche da attivare in mare quali: preservazione e conservazione dell’ambiente al fine di garantire la salute dei sui abitanti (uomo, specie animali e vegetali); la preservazione della biodiversità animale e vegetale nonché la difesa del suolo; una educazione per un uso sostenibile delle risorse naturali e per la differenziazione e riduzione nella produzione dei rifiuti; una maggiore attenzione alle attività antropiche industriali, agro-alimentari al fine di diminuire l’emissione dei gas responsabili dell’Effetto Serra, causa principale del cambiamento climatico. A questo proposito la Regione Toscana negli anni ha garantito la difesa della ricchezza faunistica attraverso l’istituzione di aree protette che oltre a permettere un rapporto dinamico tra natura, cultura, tradizioni ed economia, rappresentano un fondamentale strumento di riequilibrio economico e di sviluppo.
Tale area del Mediterraneo è inoltre una di quelle a più alto traffico marittimo, il che vuol dire anche acusticamente “affollata”. Una maggiore comprensione di quanto questo possa risultare non dannoso a lungo termine riguardo le abitudini, comportamenti e parametri vitali degli animali, risulterebbe ugualmente vantaggioso per la protezione della biodiversità.

2. La Stenella coeruleoalba

La stenella è considerata la specie di cetaceo più abbondante nel bacino de Mediterraneo e quindi anche nel Santuario Pelagos. Predilige un ambiente pelagico caratterizzato da elevata produttività. La stima numerica nel 2011 nelle acque del Mar Lugure, di Corsica e Tirreno Settentrionale era di circa 90.000 individui. Questa specie alla nascita è circa 90-95 cm; alla maturità sessuale i maschi raggiungono i 190 cm a circa 11 anni , le femmine 185 cm a circa 12 anni. Geneticamente la specie mediterranea si distingue da quella atlantica, con ulteriori differenze tra quelle tirreniche e dell’adriatico ed una ulteriore suddivisione in quelle tirreniche tra costiere e pelagiche. Tra le maggiori pressioni annoveriamo negli anni ’80 l’uso delle spadare e le contaminazioni da sostanze chimiche xenobiotiche di nuova e vecchia generazione (DDT, PCB’s, organoclururati, idrocarburi policiclici aromatici (IPA), ritardanti di fiamma, etc).

3. Il Photobacterium Damselae

Il Photobacterium appartiene ai microrganismi produttrici di istamina. Sono presenti sulla pelle dei pesci dove provocano il fenomeno della bioluminescenza. Si trova nei pesci (tonni, sgombri) dove si sviluppa e ne risulta patogeno e dove può provocare intossicazione istaminica sviluppandosi nella carne rossa.  Comprende 18 specie e due sottospecie, tutte marine.
Si presentano sotto forma di bastoncini rettilinei gram negativi, non sporulati, mobili tramite flagelli polari. Nei mammiferi producono effetti quali sindromi emolitiche e lesioni ulcerative che si evidenziano durante i  cambiamenti fisiologici quali la maturità sessuale.

4. Precedenti epidemie nelle stenelle

È dei primi anni '90 la moria dovuta, in quel caso, a un'epizoozia di morbillivirus. Una volta però scoperta la natura dell'infezione, rimangono aperte molte domande su cosa ci sia a monte perché è molto probabile che la causa, o le cause, della morte vengano da lontano cioe` da quelle condizioni ambientali così spesso degradate, di cui soffre tutto il Mediterraneo. Inquinamento, scarsità di risorse, distruzione di habitat sono tutti fattori, e dunque concause, che possono indebolire le specie e quindi esporle più facilmente all'attacco finale di batteri o virus mortali. Proprio come avvenne per la moria del 1990: la causa ultima delle morte fu appunto un epizoosi, favorita tuttavia da una pesante contaminazione di inquinanti organoclorurati noti per determinare effetti di immunodeficienza.  Successivamente l’epizoozia ha avuto due momenti di recrudescenza, il 1° nel ’91 e il secondo nel ’92. Sebbene siano state individuate almeno 1000 carcasse di stenelle sulle coste del Mediterraneo occidentale il reale impatto del morbillivirus non è mai stato quantificato. Una ricomparsa del morbillivirus è stata registrata nel 2006 sebbene in modalità meno incisiva.

5. Il piano di monitoraggio

Molte specie di cetacei presenti nel Mar Mediterraneo sono inserite in Direttive e Convenzioni di carattere internazionale per la protezione degli habitat, delle specie e della biodiversità (Direttiva Habitat, Convenzione di Bonn, Convenzione di Barcellona) ed inserite nelle liste rosse dell’International Union for Conservation of Nature in categorie a rischio o con trend sconosciuti (IUCN, 2009). Si sta rendendo quindi sempre più importante valutare lo stato delle popolazioni di questi mammiferi nel Mediterraneo (otto specie sono regolari nei mari italiani) e monitorare la loro presenza, abbondanza relativa, distribuzione e migrazione. Questo serve a fornire informazioni di base per programmi di gestione e conservazione.
L’attività di monitoraggio ha lo scopo di ottenere rapidamente un quadro conoscitivo attuale. Si basa sul survey svolto secondo il “closing mode” (ACCOBAMS WS) cioè potendo abbandonare la rotta tenuta per avvicinarsi agli animali ed attuare così la fase di studio attraverso le differenti tecniche di monitoraggio. L’avvicinamento sarà effettuato secondo le regole ACCOBAMS di rispetto. La navigazione sarà effettuata applicando dei “random tracks” attraverso la metodologia del “Visual Line Transect Surveys” , ossia survey visivo per transetti, utilizzando però una rotta random anziché fissa e lineare così da renderla più libera e adattabile a seconda della stagione, dell’area e del comportamento di risposta degli animali all’attività di studio. Il transetto identifica il percorso che viene utilizzato per ottenere informazioni quantitative e qualitative di animali presenti in un determinato territorio, richiede che l’osservatore si muova su un percorso prestabilito, registrando le coordinate degli incontri di gruppi o individui target e, allo stesso tempo, registrandone la distanza dall’osservatore. Ciò si traduce in una stima della superficie coperta e una stima del modo in cui la probabilità di rilevabilità varia tra 0 (lontano dal transetto) ed 1 (sul transetto). Utilizzando il conteggio grezzo e questa funzione di probabilità, si può ottenere una stima della densità assoluta. Tramite il random track design sarà possibile adeguare la rotta in base al meteo del giorno o delle giornate precedenti, alle condizioni di avvistabilità e gestire quindi la navigazione così da muoversi indipendentemente secondo gradienti batimetrici al fine di ottimizzare lo sforzo di ricerca (Wilson, 2006). Saranno mantenuti: una velocità costante durante la fase di ricerca degli animali e un numero costante di osservatori con attività continua fino a condizioni di Beaufort 3 e non superiore. In base alle condizioni medie sarà coperto uno spazio di visuale di circa 2Km di raggio. Durante la navigazione la gestione dell’avvistamento sarà affidata a 2/3 “avvistatori” su una unica piattaforma monitorando ognuno 120° di visuale. Durante la navigazione l’effort sarà monitorato registrando in traccia continua la rotta dell’imbarcazione tramite plotter cartografico con aggiunta periodica di “marks”, attraverso l’uso di dispositivi portatili GPS e registrando il numero delle persone addette alla sorveglianza ed i dati meteo secondo le scale di Douglass e Beaufort. In caso di avvistamento i dati raccolti riguarderanno: la specie osservata, la posizione di avvistamento in coordinate geografiche WGS84, data e ora, dimensione del gruppo, distanza stimata dall’osservatore, angolo rispetto la prua, direzione iniziale ed eventuali comportamenti osservabili.

Ziphius project

1 PURPOSE

1.1 Contribution to Explore research

This cruise will support the overall objective of Sirena Research and contribute to assess the occurrence of Cuvier’s Beaked Whale [Ziphius cavirostris (Cuvier, 1823)] (henceforth Zc) in uninvestigated areas of the Pelagos Sanctuary and adjacent zones. The research will be carried out by using the Catamaran Research Vessel Krill (Figure 1). The study area will be surveyed in order to record both sightings and acoustic signatures. Scientists from Tuscan universities and other scientific associations will participate in this expedition.

The study area of the project shows batimetric characteristics similar to those of the Ligurian Sea, where several investigations aimed to observe Zc were conducted in recent years. This research will help to determine if Zc can be detected using tuned (towed and stationary) devices to collect baseline behavioral information and test Zc habitat models. 

Figure 1. Research vessel Krill

1.2 Objectives

The main objectives of the cruise are the following:
1. To assess the occurrence and abundance of Zc in the study area. Despite Zc strandings were recorded in both the east and west coasts of that latitudes, that area has never been object of research aimed to observe Zc.
2. To develop, deploy and test specific hydrophone systems to detect and record Zc vocalizations.

1.3 Participating Organizations

University of Pisa (Dept of Information Engineering and Dept of Biology, Unit of Marine Biology and Ecology), Cetacean Research Center (CETUS), Natural Sciences Center of Prato (CSN), Genoa Aquarium.

2 DESCRIPTION OF OPERATIONS

2.1 Involved research structures  

NAME                                              ACRONYM        BOAT           TASK

Dept of Information Engineering            DII                             Acoustic survey

Dept of Biology                                    DB                              Visual survey, biopsy and DNA analyses

Cetacean Research Center                   CETUS                        Navigation and visual survey

AGUAtech                                           AGUA                          Acoustic survey

Genoa Aquarium                                 GA                               Visual survey

2.2 Location

The study area is located in the southern zone of the Tuscan Archipelago and the southernmost portion of the Pelagos Sanctuary (Table 1 and Figure 2).

Table 1. Geographical coordinates, depth and distance from previous mark. Grid Lat/Lon hddd°mm.mmm'. Datum WGS 84.

Marks              Latitude      Longitude          Depth(m) Dist.         Marks (nautical mi)

Mark A          N42 11.804      E10 48.248                1120                                -
Mark B          N42 03.486      E10 44.600                1200                             8.77
Mark C          N41 53.496      E10 31.365                1610                            14.0
Mark D          N41 42.277      E10 30.732                1290                            11.2
Mark E           N41 32.778      E10 31.000                1600                            9.54
Mark F           N41 25.272      E10 30.225                1570                            7.55
Mark G          N41 17.561      E10 27.916                1940                             7.93

   
Stranding in Ligurian Sea        Stranding in Tuscan Archipelago 

Figure 2. Map of study area. Marks are in red, whereas recorded strandings are in blue.

2.3 Tasks2.3.1 DII

The task of the DII regards the analysis of sounds emitted by Zc. Zc emits sounds only at depths greater than 400-500 meters; the sounds are short ultrasonic pulses centered at about 40 kHz (range 20-60 kHz) and emitted with at intervals of about 400ms. As they are high in frequency and emitted at great depth, they reach the sea surface with very little energy and are impossible to detect with standard gear working up to 20 kHz only. The Zc use pulse trains as biosonar. The number of clicks and the temporal interval between successive clicks depend on several factors, such as the distance from the target, the environmental conditions and the expectation of the animal on the presence/absence of the prey. When the Zc is swimming, the time between clicks often changes. A train of clicks can contain from a few to hundreds of clicks. The aim of our study is to remotely record the acoustic signals of Zc by developing suitable equipment in order to characterize their sonar clicks both in time and frequency domain, and by developing a special sotware to detect Zc clicks in real time and play mode.

2.3.2 DB

Visual survey will be carried out according to the methods described in the section 3.2.1. Samples of tissue will be obtained by using a biopsy gun (Figure 3). Individual biopsy tissues will be used to extract genomic DNA in order to set up a battery of genetic markers. These could be employed for further analyses on species’ genetic structure, population boundaries and/or identification of familiar groups in the Mediterranean. For instance, genotypes (and/or haplotypes) of individuals from the area provided for this project could be compared with those recorded in the Ligurian Sea.

 
Figure 3. Biopsy gun Model DAN-INJECT-JM special

2.3.3 CETUS

CETUS will contribute to this project with its research boat Krill and with its experienced staff of marine mammals biologists. Visual survey will be carried out according to the methods described in the section 3.2.1.

2.3.4 GA

Visual survey will be carried out according to the methods described in the section 3.2.1. In particular, GA will gather classical data on marine mammal behavior (time of diving, number and frequency of breathing acts, etc.)

2.3.5 AGUA

acoustic recordings will be carried out by AGUAtech through the use of digital hydrophones with the range between 10 Hz, 40 kHz, coupled probe CTD

3 EQUIPEMENT REQUIREMENTS

3.1 Tools for acoustic analyses

Two towed hydrophone systems for high and low frequencies.
At least two portable PCs with software for acoustic analysis and recording.

3.1.1 Procedures for acoustic analyses

Passive Acoustic Procedure
When the vessel Krill will approach individuals of Zc, the broadband hydrophone will be employed to record sounds. The boat will be maneuvered to position the hydrophone in an area as close as possible to the diving point. All data will be recorded on computer and processed at NURC and made appropriately available to other researchers.

3.2 Tools for visual analyses

Two portables PCs, one digital video cameras (Panasonic NVMX350) and two digital photo-cameras (Canon 350D with 70-200 zoom) will be available for Visual Observers. Two pairs of vertical-scale and built-in-compass regular binoculars (Fujinon 7x50, FMT/MT, field of view 7º30’)

3.2.1 Procedures for visual analyses

Visual Watch will collect several kinds of data significant for each sighting event.
Among these, the most important are:
- An accurate horizontal distance (radial distance) from the ship
- The relative bearing (horizontal angle off the bow of the vessel) to the position of the animal
- Species recognition
- Group size
- Behavior
- Photos
The visual team will operate in focal follow mode in case of sightings of Zc and in survey mode during regular operations, on station, and during transit between stations.

Focal Follow Mode

Visual observers will record distance and relative bearing to the position of the animal, possibly at each blow or upon broaching. This information, acquired by the focal follow mask of the visual logging system, will give a surface track of the cetaceans plotted in real time together with the vessel track. Sighting positions and rules: one observer uses binoculars; a second naked eyes/regular binocular observer will help to track the focal animal and act as the recorder. If during focal follow operations “non target” species are sighted, these events will be quickly recorded in the survey data mask of the visual logging system. Environmental conditions and visual effort will be recorded on the hour and at each half hour in the proper masks of the visual logging system. Since sighting operations during focal follow are extremely variable, possible changes of methodology may occur at any time.

Survey Line and Point Transects

The Visual Team task will provide consistent observer coverage while conducting the survey, in order to collect cetacean sighting data. Visual field procedures, thus, will employ Point Transect (PT) methodology for stations and Line Transect (LT) methodology for passage transects between stations. In particular, Visual operations will be limited to daylight hours in acceptable weather conditions (less than Beaufort 3).

Line Transects

Vessel speed will be less than or equal to 5 kts. Two observers will operate on the lateral sides of the vessel and one on the bow. Observers’ field of view from the boat during transects will be from -90° and +90° off the vessel, with a total coverage of 180° each observer.

Point Transects

The vessel will be drifting or maintaining station. Two observers will operate on the lateral sides of the vessel and one on the bow. Observers’ field of view from the boat during transects will be from -90° and +90° off the vessel, with a total coverage of 180° each observer.

Research Programs

Progetto "MED.AC" Mediterranean acidification (2023) (in attesa)

Progetto per determinazione dell'aumento della acidificazione del Mediterraneo

Monitoraggio FSRU Toscana - rinnovato (2023) (operativo)

Monitoraggio acustico e visivo di cetacei in area FSRU Toscana

Progetto Tursiomed - (2023) (in attesa)

Partners: Acq. di Genova, Tethys, altri centri italiani e francesi

Progetto di studio per la protezione dei tursiopi nelle acque toscane

Progetto 5 Terre - (2023) (in attesa)

Parteners: AMP 5 terre, Acquario di Genova, CORIS

Progetto di monitoraggio visivo e acustico di cetacei nell'area della AMP 5 Terre

Progetto DWB (Dolphins Without Borders) - concluso (2019)

Progetto studio per la protezione dei tursiopi nelle di Pelagos.

Partners: Tethys, Acq. di Genova, GIS3M, Sea Me

Progetto BLOW (soffio) - in attesa

Partners: Acq. di Genova 

Progetto di studio del DNA di grandi e piccoli cetacei nelle acque toscane dal soffio 

Progetto DDP - in attesa

Partners: Acq. di Genova 

Presenza/assenza dei delfini comuni nelle acque toscane.