Notizie in Controluce

I caprioli del Trentino approdano in questi giorni su due prestigiose riviste scientifiche internazionali “Scientific Reports” e “Pnas” grazie a due studi condotti dalla Fondazione Edmund Mach  che mettono in risalto, il primo, l’effetto del clima sulla distribuzione dei caprioli nei prossimi decenni in Trentino (cambia il clima e il capriolo sale in quota) e il secondo il ruolo della memoria nella ricerca di cibo grazie all’analisi degli spostamenti (il capriolo cerca nutrimento in base al ricordo di esperienze passate e non in base alla percezione sensoriale).

1) Su Scientific Reports è stato pubblicato lo studio sulla distribuzione dei caprioli al 2070
Cambia il clima, il capriolo in Trentino sale più in quota
Uno studio condotto dalla Fondazione Edmund Mach, appena pubblicato sulla rivista Scientific Reports del gruppo Nature, ha consentito di predire la distribuzione dei caprioli sulle montagne trentine nei prossimi decenni a seguito degli effetti dei cambiamenti climatici.
Si tratta di una fotografia futura dei movimenti animali ottenuta grazie alla rara possibilità di confrontare i dati di spostamento degli animali a distanza di decenni, precisamente quelli raccolti dall’Università di Padova-Dipartimento DAFNAE all’inizio del 2000, e le più recenti localizzazioni di collari GPS della FEM, associati ad una proiezione climatica sviluppata con i dati di Meteotrentino che ha permesso di stimare la profondità di neve al suolo nei prossimi 50 anni.
Lo studio, che ha riguardato il Parco Adamello Brenta e zone circostanti nelle valli Rendena e Giudicarie, ha dimostrato che il limite delle coperture nevose si troverà a quote maggiori. Il capriolo, non adatto a spostarsi e ad alimentarsi nella neve profonda, potrebbe dunque in futuro occupare in modo stabile versanti ad altitudini maggiori delle attuali, probabilmente non migrando più tra siti stagionali invernali ed estivi.
“In realtà l’incremento di temperatura è stato registrato in modo notevole già durante il periodo considerato dalla nostra ricerca, con 1.5°C in più nei mesi invernali a Tione, nelle Valli Giudicarie” osserva Julius Bright Ross, che con questi dati ha realizzato la propria Senior Thesis presso il Department Organismic and Evolutionary Biology dell’Università di Harvard, supervisionato dal prof Paul Moorcroft e dalla ricercatrice Francesca Cagnacci del Centro Ricerca e Innovazione FEM.
“In modo innovativo e raro – osserva la ricercatrice Cagnacci- abbiamo utilizzato dei dati di comportamento reali per capire il futuro delle nostre specie di montagna, un ambiente particolarmente esposto ai cambiamenti climatici e agli interventi dell’uomo. Tenere conto delle variabili in gioco ci permetterà di preservare le nostre Alpi, sorgente preziosa di biodiversità, alla base della nostra salute”.
Link pubblicazione Scientific Reports
https://www.nature.com/articles/s41598-021-86720-2  

2) Scoperto il ruolo della memoria nella ricerca di cibo con l’analisi degli spostamenti
FEM e Harvard: “I caprioli cercano nutrimento in base al ricordo di esperienze passate”

Fino ad oggi non era chiaro se a guidare la scelta di nutrimento nei grandi mammiferi fosse la memoria oppure la percezione sensoriale della presenza di cibo. Una recente ricerca targata FEM e condotta in Trentino nei boschi della valle di Cembra, appena pubblicata sull’importante rivista PNAS, ha fatto chiarezza sui processi cognitivi che sottendono alle decisioni relative alla ricerca di nutrimento negli ungulati e ha dimostrato che la ricerca di cibo è dovuta prevalentemente al ricordo di esperienze effettuate in precedenza.
Nella sua ricerca di dottorato svolta presso FEM e Università di Harvard, Nathan Ranc insieme ai ricercatori Francesca Cagnacci, Federico Ossi e Paul Moorcroft hanno dotato 18 caprioli di radiocollari GPS e ne hanno tracciato i movimenti durante una manipolazione sperimentale della disponibilità di nutrimento.
Lo studio empirico supportato da modelli matematici è stato svolto in Trentino, in Val di Cembra, in un’area dove viene praticato il foraggiamento artificiale regolamentato per ungulati. I ricercatori hanno modificato sperimentalmente l’accesso al nutrimento (mais) chiudendo le mangiatoie con assi di legno, ma lasciando il cibo all’interno, per poi riaprirle assicurando l’approvvigionamento continuo, a periodi alterni di due settimane.
Con questo semplice accorgimento, i caprioli continuavano a percepire olfattivamente la presenza di cibo senza però poterlo mangiare. Il modello matematico ha dimostrato come durante le due settimane di chiusura delle mangiatoie i caprioli abbiano passato solo il 5% del proprio tempo presso questi siti di foraggiamento, una percentuale molto ridotta se confrontata con quanto riscontrato nelle due settimane antecedenti la chiusura, quando i caprioli restavano nelle immediate vicinanze delle mangiatoie per il 31% del proprio tempo.
“Se le visite ai siti di foraggiamento – spiegano i ricercatori- fossero state guidate dalla percezione della presenza di cibo, rimasta inalterata durante la chiusura, non sarebbe stato riscontrato il netto calo di visite osservato, che pertanto indica un processo cognitivo nelle decisioni di ricerca del nutrimento basato sulla memoria. Inoltre, a seguito della riapertura delle mangiatoie, i caprioli sono tornati a frequentare i medesimi siti, benché altre mangiatoie fossero disponibili nelle vicinanze”. Questo conferma il ruolo della memoria negli spostamenti finalizzati alla ricerca di risorse e suggerisce una preferenza per i siti conosciuti, un processo noto come ‘familiarità’, già sottolineato in una precedente pubblicazione del gruppo di ricerca.
Secondo gli autori, una piena comprensione dei processi tramite cui gli animali rispondono ai cambiamenti ambientali, tra i quali anche la disponibilità di risorse, è fondamentale per sviluppare opportune strategie di conservazione e gestione della fauna, anche in considerazione dei rapidi cambiamenti climatici in corso.
Link pubblicazione PNAS
https://www.pnas.org/content/118/15/e2014856118.short?rss%3D1 

Altre pubblicazioni relative a questo studio
Scientific Reports https://www.nature.com/articles/s41598-020-68046-7
Animals https://www.mdpi.com/2076-2615/10/11/2088 

  
Memory drives the foraging behavior of large wild mammals

The foraging decisions of roe deer are guided primarily by previous experience, not sensory perception alone, a study finds. The cognitive processes underlying the foraging decisions of large mammals in nature are not well understood, in part because it has been difficult to disentangle the effects of sensory perception and memory on the animals’ movements. Nathan Ranc, together with Paul Moorcroft from Harvard University, USA and Francesca Cagnacci and Federico Ossi from Fondazione Edmund Mach, Italy examined this question by attaching GPS-based telemetry collars to 18 roe deer and tracking their movements during a food manipulation experiment. More than 50 feeding sites, typically consisting of trays filled with corn, had been traditionally used by hunters throughout the study area in Trentino, Eastern Italian Alps. The authors placed wooden boards on top of the trays at popular feeding sites, restricting access to the corn for two weeks, but the food and associated sensory cues such as smell were still present. The deer spent only 5% of the time at these manipulated sites during the closure period, compared to 31% of the time during the prior two weeks. The findings support a memory-based mathematical model of foraging behavior, but not a perception-based model, which predicted no decrease in site visitation. Roe deer foraging decisions were based on recent experience of food location and accessibility enabling them to adapt to sudden changes in resource availability. According to the authors, understanding how animals respond to changing environmental conditions such as resource availability is critical to design effective wildlife conservation and management strategies.

ENGLISH VERSION
Snow moves back, roe deer move forward: effects of climate change on an Alpine ungulate’s altitudinal distribution

Climatic changes across the globe can affect species distribution, potentially changing the makeup of the animal communities that live in a certain habitat. While models are clear on this issue, empirical support for this framework is non-trivial to accrue, as it requires the collection and collation of long-term wildlife tracking and climate data. A new study, just published in the peer-reviewed journal ‘Scientific Reports’, reckons with this intriguing challenge by analyzing the dual effect of climate change and other anthropogenic modifications of resource availability on the winter distribution of roe deer (Capreolus capreolus) in Trentino, in the Eastern Italian Alps, where the species exists at its altitudinal range limit. “Roe deer represent an ideal species to conceive such a study”, claims Dr. Francesca Cagnacci, from Department of Biodiversity and Molecular Ecology of Fondazione Edmund Mach, Italy, because they are constrained by winter harshness through resource limitation, and are capable of quickly adapting to environmental changes—a phenomenon termed “ecological plasticity”.

The researchers were able to rely on telemetry data collected in two projects examining roe deer movement and space use in the same area, one in the early 2000s and the other more than a decade later. “We thus had old and recent telemetry data that overlapped spatially but over a decade apart, which was very fortunate, because this just happens to be both a climatically-sensitive region and one at the limit of the species’ range”, explains Julius Bright Ross, the first author of this paper (which he completed as part of his Senior Thesis at Harvard University’s Department Organismic and Evolutionary Biology, under joint supervision of Prof. Paul Moorcroft and Dr. Cagnacci). The telemetry data, however, was still not enough—thanks to a collaboration with climatologists Drs. Emanuele Eccel and Emanuele Cordano, the team was able to apply a fine-scale hydrological model that uses meteorological data from 23 weather stations across Trentino, to estimate snow depth over the entire study area for the periods studied, as well as to predict changes in the snowpack over the next 50 years.

The inter-disciplinary team found that the increased scarcity of snow cover at intermediate altitudes (1,000 – 1,500 m a.s.l.), especially in the beginning and end of winter, has already resulted in an alteration of the space use patterns of roe deer, with more use of higher altitudes and a reduction in inter-annual space use variability. Such behavior can eventually diminish, and even cease, the migratory behavior that roe deer perform to escape unfavorable conditions in winter. More importantly, if roe deer tend to range uphill in winters with scarce snow cover, they can become more susceptible to sudden extreme meteorological events.

—