Contrassegnare gli animali marini con sensori per tracciare e studiare i loro movimenti può fornire ai ricercatori importanti informazioni ambientali e comportamentali, tra cui il consumo di energia, i cambiamenti dell’habitat e i modelli di migrazione. Ma le tecniche esistenti per collegare i sensori attualmente si basano in gran parte su ancoraggi fisici invasivi, ventose e colle rigide. Sebbene queste tecniche possano essere efficaci per gli animali marini con esoscheletri duri e animali di grandi dimensioni come gli squali, i tradizionali metodi di fissaggio delle etichette non sono ideali per le specie più fragili, come calamari e meduse.
Ora, un’interfaccia bioadesiva per sensori marini a base di idrogel morbido di nuova concezione, denominata BIMS, promette come un metodo efficace, rapido, versatile e non invasivo per etichettare e tracciare tutti i tipi di specie marine, comprese le specie morbide e fragili a cui è stato a lungo difficile accedere, secondo un nuovo articolo pubblicato su una rivista da scienziati della Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), del Massachusetts Institute of Technology (MIT) e di organizzazioni partner. L’etichettatura BIMS può aiutare i ricercatori a comprendere meglio il comportamento degli animali e allo stesso tempo ad acquisire dati oceanografici fondamentali per aiutare a comprendere meglio alcuni impatti del cambiamento climatico e per la gestione delle risorse.
Secondo l’articolo “Interfaccia bioadesiva per sensori marini su diverse specie fragili e morbide”, pubblicato nel Comunicazioni sulla natura, questa tecnologia aumenterà il monitoraggio delle condizioni oceanografiche, dell’uso degli habitat delle specie e del comportamento generale degli animali che sono importanti dal punto di vista ecologico e che rappresentano una fonte proteica fondamentale per le persone di tutto il mondo. Il modo in cui questa tecnica può espandersi per varie applicazioni – come l’applicazione di sensori ad animali precedentemente non monitorati per tracciare le loro condizioni e i loro movimenti – “è la visione di questo articolo”, ha detto il co-autore principale dell’articolo della rivista Seth Cones, un Ph. .D. candidato al programma congiunto MIT/WHOI in oceanografia/scienza e ingegneria applicata all’oceano.
L’efficacia del BIMS deriva dal fatto che contiene un sottile strato di un adesivo idrogel essiccato appositamente progettato per formare forti legami fisici e chimici con i tessuti animali e assorbire rapidamente l’acqua di mare dalla superficie di una specie marina. I sensori possono quindi aderire, come un idrogel morbido ma resistente che si adatta alla forma del corpo dell’organismo, in meno di 20 secondi. Altri metodi di etichettatura possono richiedere fino a 8,5 minuti, il che può stressare un animale, disturbare i comportamenti naturali e influire sulla qualità dei dati.
I ricercatori hanno testato l’applicabilità del BIMS a specie con tessuti distinti, tra cui calamari, razze, passere e aragoste. In questi test eticamente approvati – condotti per lo più in una grande piscina di acqua salata presso il Laboratorio di sistemi ambientali dell’OMS, oltre ai test sul campo nelle Isole Azzorre, in Portogallo – si è scoperto che il BIMS rimane attaccato a fragili animali acquatici fino a tre giorni, che consente il monitoraggio del comportamento degli animali a lungo termine.
I ricercatori hanno testato una serie di fattori, tra cui la tenacità interfacciale dell’adesivo, la stabilità dell’adesione e la sua resistenza al taglio e alla trazione. Hanno anche valutato la potenziale interruzione del comportamento degli animali e hanno scoperto che gli animali tornavano rapidamente ai comportamenti di base a livello individuale e di gruppo.
“Il BIMS ci consente di monitorare gli animali e gli oceani, in modo da poter prevedere meglio l’impatto dei cambiamenti climatici e altre preoccupazioni che riguardano gli ambienti marini”, ha affermato il coautore dell’articolo della rivista, Aran Mooney, scienziato associato in biologia presso l’OMS.
Camilo Duque London, uno studente laureato presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica del MIT, ha aggiunto che un altro vantaggio del BIMS è fornire medicine agli animali malati o feriti, comprese le specie potenzialmente in via di estinzione. L’uso di più sensori su un animale potrebbe anche misurare la cinematica del corpo e fornire spunti per la progettazione di robot marini bioispirati. Le visioni future possono integrare sensori acustici o ottici più sofisticati. Ha inoltre sottolineato l’importanza della collaborazione nella ricerca tra l’ingegneria e le scienze marine. “Questo articolo presenta un nuovo approccio e un nuovo strumento, realizzato attraverso la collaborazione interdisciplinare, che potrebbe essere utilizzato dai biologi marini che studiano le specie fragili.”
Il finanziamento per questa ricerca è stato fornito dal National Institutes of Health, dalla National Science Foundation, dal Naval Sea Systems Command e dal Bureau of Ocean Energy Management.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
