Nell'ultimo decennio, i rifugi oceanici si sono moltiplicati più rapidamente di quanto la ricerca possa tenere il passo. Sotto il presidente Barack Obama, l'area delle acque statunitensi considerata "fortemente protetta" - è vietata la pesca commerciale ma è consentita la pesca ricreativa con permessi - più che quadruplicata. Oggi, le riserve naturali protette conosciute come Aree Marine Protette coprono circa 400.000 chilometri quadrati, ovvero il 3% delle acque degli Stati Uniti, secondo il sito web del dipartimento di stato.
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Ma queste aree protette sono spesso troppo grandi per pattugliare a fondo, portando alcuni ricercatori a sostenere che potrebbero non proteggere effettivamente le specie che dovrebbero conservare. Un nuovo studio combina la tecnologia satellitare e di apprendimento automatico di recente sviluppo per porre questa domanda a una specie chiave di predatore: lo squalo grigio della barriera corallina. Monitorando le interazioni tra due grandi predatori - gli squali e gli umani - gli autori hanno deciso di scoprire se queste conserve avevano, in effetti, dei denti.
Immagina uno squalo e l'immagine nella tua mente è probabilmente qualcosa di simile a uno squalo grigio della barriera corallina. Preda principalmente di pesci, cefalopodi e crostacei, questi eleganti proiettili grigi si trovano nel Pacifico e nell'Oceano Indiano, dove tendono a vagare in acque più basse vicino alle barriere coralline. La specie è classificata come quasi minacciata, in parte perché si riproducono così lentamente, rendendo le loro popolazioni vulnerabili alla pesca eccessiva a fini alimentari o medicinali.
Per il nuovo studio, un team di ricercatori guidato da Tim White presso la Stanford University e Doug McCauley presso l'Università della California a Santa Barbara si sono diretti verso il Palmyra Atoll National Wildlife Refuge, un'area protetta tre volte più grande della California. Ci sono pochi posti migliori per rintracciare questi iconici predatori di questa riserva, che si trova nel mezzo dell'Oceano Pacifico a circa 1.600 chilometri a sud delle Hawaii.
"È uno dei posti più squisiti del mondo", afferma White. "Ti metti in acqua e in pochi secondi nella maggior parte dei casi vedrai uno squalo." Ha catturato e taggato fino a 60 squali di barriera in un solo giorno lì, catturandoli con lenze da pesca portatili e ami senza ardiglione che non lo fanno ferire gli squali.
La squadra di White ha catturato e taggato sei squali grigi della barriera corallina con etichette satellitari che potevano tracciare i loro movimenti, quindi li ha rilasciati. "Quando la pinna dorsale rompe la superficie dell'acqua, c'è una piccola antenna che ci trasmette", spiega White. Hanno quindi etichettato 262 altri squali con semplici etichette numerate, che hanno infilato nelle loro pinne dorsali come orecchini. Questi tag consentono loro di verificare se alcuni pescatori locali della vicina nazione insulare di Kiribati hanno catturato squali grigi che sono stati etichettati nel rifugio.
Le isole di Kiribati si trovano a diverse centinaia di chilometri dal bordo del rifugio, e in genere i pescatori locali non si allontanano così tanto dalle loro isole perché i loro piccoli skiff di alluminio e canoe di legno non dispongono di attrezzature di navigazione o di carburante sufficiente per la benzina. Dei 262 squali marini marcati, solo cinque (2 per cento) sono stati definitivamente uccisi dai pescatori di Kiribati, presumibilmente quando gli squali hanno nuotato fuori dai confini del rifugio. Probabilmente sono stati uccisi per le loro pinne, che ottengono un prezzo elevato, soprattutto nei mercati asiatici, afferma White.
Per tracciare i pescherecci più grandi, White e McCauley hanno utilizzato i dati satellitari e gli algoritmi di apprendimento automatico di Global Fishing Watch. Questa strategia sfrutta il fatto che circa il 70 percento delle grandi barche da pesca emette segnali di identificazione automatica (AIS) per evitare collisioni tra imbarcazioni. L'AIS può essere disattivato, ma ciò mette una barca a rischio di schiantarsi.
La nuova tecnologia, disponibile solo l'anno scorso, raccoglie tutti i segnali AIS via satellite e li utilizza per tracciare i percorsi delle barche da pesca. Quindi, un algoritmo di apprendimento automatico segnala quando e dove le barche pescano attivamente. "Gli algoritmi di Facebook possono imparare a riconoscere i singoli volti dopo essere stati" addestrati "su una serie di foto etichettate che una persona ha precedentemente taggato", spiega White. "Allo stesso modo, l'algoritmo del punteggio di pesca è stato addestrato per riconoscere l'attività di pesca da esempi noti di modelli di attività di pesca."
Per tutto il 2013 e 2014, il team di White e McCauley ha utilizzato questa tecnologia per tracciare l'attività di pesca di 193 imbarcazioni appartenenti a 12 nazioni nel rifugio dell'atollo di Palmyra. "Fino a che recentemente non è stato possibile, gran parte di questa pesca era completamente invisibile per noi", afferma White.
I dati hanno rivelato un'immagine incoraggiante. I ricercatori hanno scoperto che quasi tutte le barche da pesca sono rimaste al di fuori dell'area protetta, mentre i due terzi degli squali di barriera sono rimasti completamente all'interno. Durante due anni di osservazione, hanno osservato l'equivalente di un'intera giornata di pesca all'interno del rifugio solo tramite imbarcazioni che emettevano segnali AIS, una quantità minuscola, considerando che il rifugio è troppo grande per pattugliare fisicamente.
La ricerca di White e McCauley ha anche rivelato un'altra sorpresa: gli squali Reef hanno bisogno di molto più spazio di quanto pensassimo. In precedenza, gli scienziati avevano pensato che questi squali tendevano a trascorrere la maggior parte del loro tempo adiacente alle barriere coralline, dove la loro predazione aiuta a mantenere questi diversi ecosistemi. Ma quando l'amministrazione Obama ha espanso due volte il rifugio Palmyra nel 2009 e 2014, si è scoperto che ha fatto una grande differenza dal punto di vista di uno squalo di barriera.
Il team ha scoperto che alcuni degli squali della barriera corallina hanno percorso enormi distanze nell'oceano aperto, fino a 1.000 chilometri. Uno squalo ha trascorso il 97 percento del suo tempo lontano dalla barriera corallina. Ognuno dei sei squali con etichetta satellitare ha lasciato i confini originali del rifugio del 2001, dimostrando che in origine era troppo piccolo per proteggere adeguatamente gli squali.
In altre parole, enorme quanto l'attuale rifugio dell'atollo di Palmyra, non protegge tutti gli squali di barriera che attraversano le sue acque. "Ci mostra che, sì, queste grandi aree marine protette possono funzionare, ma potrebbero non funzionare completamente senza protezione aggiuntiva", afferma Mike Heithaus, un ecologo marino della Florida International University che non era coinvolto nello studio. Aggiunge che le specie di squali più grandi come le teste di martello probabilmente vagano ancora più lontano e hanno bisogno di aree protette più grandi.
Tim White afferma che il suo prossimo progetto esaminerà i driver economici e sociali del commercio delle pinne di squalo tra i pescatori di Kiribati, che ritiene fondamentale per la futura politica di conservazione. "La mia visione di uno scenario ideale è sicuramente quella che funziona per gli squali e gli umani", afferma. "Studi come questo sono strumenti per raggiungere quel punto ideale."
