Università degli Studi di Pavia

Dipartimento di Scienze della Terra e dell'Ambiente

Centro Interdisciplinare di Bioacustica e Ricerche Ambientali

Via Taramelli 24 - 27100 Pavia - Italy
e-mail : cibra@unipv.it



SABIOD - Italy
Scaled Acoustic BIODiversity

Il progetto SABIOD nasce dalla convergenza degli interessi propri della bioacustica e dell’ecologia acustica con la necessità di sviluppare nuovi strumenti di indagine acustica e algoritmi di analisi capaci di estrarre informazioni da grandi moli di dati acustici sonori e ultrasonori.

Il progetto SABIOD, sviluppato in collaborazione con l’Università di Tolone (LSIS-DYNI, Prof. H.Glotin) e finanziato dal CNRS nell'ambito del progetto MASTODONS, prevede l’installazione di una serie di registratori acustici autonomi in ambienti naturali caratteristici con l’obiettivo di raccogliere registrazioni acustiche ambientali di lunga durata. I dispositivi utilizzati sono in parte commerciali e in parte sviluppati nei laboratori del CIBRA e con la collaborazione di Dodotronic. L’obiettivo è duplice, documentare e descrivere i paesaggi sonori di specifici habitat e sviluppare e sperimentare nuovi algoritmi di classificazione automatica multilivello. Il progetto si inserisce nei temi focali della nuova International Ecoacoustics Society (ISE), fondata a seguito del convegno internazionale "Ecology and acoustics: emergent properties from community to landscape" tenutosi
al Museo di Storia Naturale di Parigi, 16-18 giugno 2014.  

Le ricerche del CIBRA sui paesaggi sonori nascono negli anni '90 con lo sviluppo nei propri laboratori di sistemi autonomi di registrazione su computer e successivamente con l'applicazione di algoritmi di analisi in real-time per la visualizzazione degli eventi acustici. Le attivià svolte, sia in ambiente marino che terrestre, si inseriscono proprio nel filone di ricerca che dalla Bioacustica conduce all'Ecologia Acustica.

Con il progetto SABIOD-Italy si registrano i paesaggi sonori di alcuni siti naturalisticamente interessanti caratterizzati da diversi livelli di tutela e di contaminazione da rumore antropico. Tra questi la Riserva Naturale Integrale di Sassofratino, nel cuore del Parco Nazionale delle Foreste Casentinesi, creata nel 1959 per proteggere un'area forestale che non veniva utilizzata dall'uomo da oltre trecento anni; non vi sono ne strade ne sentieri e nessuno può accedere alla riserva se non per motivi di studio o controllo. Con il supporto del Corpo Forestale dello Stato si è collocato un registratore autonomo WildlifeAcousticsSM3 per registrare il paesaggio sonoro di un'area di grande biodiversità e ricchezza, che ha avuto il Diploma Europeo e che sarà candidata al programma UNESCO delle foreste millenarie. Il programma è iniziato a maggio 2014 e proseguirà durante l'inverno per avere un'immagine acustica di un ambiente che sarà completamente isolato da ogni attività umana, salvo il passaggio degli aerei che lascia una inconfondibile traccia nelle registrazioni.

Il progetto è reso possibile dal supporto tecnico e logistico del Corpo Forestale dello Stato, Ufficio Territoriale per la Biodiversità di Pratovecchio (AR), e dal caloroso supporto di tutto il personale CFS di Pratovecchio e della Stazione Forestale di Badia Prataglia.

Analogo programma di monitoraggio è stato sviluppato in due siti alpini, sull'Altopiano del Cansiglio e sulle Dolomiti, nochè sull'Isola Palmaria (Comune di PortoVenere) che ospiterà, a partire dal 2015, nella fortezza Umberto I, una esposizione dedicata ai paesaggi sonori.
Nel 2015 il progetto continuerà con nuovi siti e la sperimentazione di nuovi strumenti.



Fra gli obiettivi del progetto c'e' anche lo sviluppo e la sperimentazione di nuovi sistemi di analisi e "indici" che consentano di quantificare le strutture dei paesaggi sonori al fine di poter effettuare stime di ricchezza e biodiversità acustica anche a prescindere dal riconsocimento delle singole componenti specifiche, che comunque rimane l'obiettivo di nuovi software capaci di riconoscere, categorizzare e poi riconoscere "oggetti acustici" sia di origine biologica che antropica. Considerando la mole di dati acustici che vengono acquisiti il progetto rientra nelle più attuali tematiche "big data" che riguardano l'acquisizione, distribuzione, archiviazione e analisi di grandi quantità di dati.

SABIOD si sviluppa anche in collegamento con il progetto JASON per lo sviluppo di sistemi di monitoraggio acustico con accesso online. Lo sviluppo di nuovi strumenti si avvale della collaborazione di Dodotronic.



Museo Forestale "Carlo Siemoni" di Badia Prataglia (AR)

Nell'ambito della collaborazione fra il CIBRA e il CFS - UTB di Pratovecchio per lo studio dei paesaggi sonori delle riserve della Lama e di Sassofratino, nel cuore del Parco Nazionale delle Foreste Casentinesi, si è realizzato nel museo forestale "Carlo Siemoni" di Badia Prataglia una "sala dei suoni" dove vengono illustrate le ricerche di bioacustica ed ecoacustica sia con tradizionali pannelli informativi sia tramite una presentazione interattiva su touchscreen. Sono anche selezionabili alcune registrazioni sia di paesaggi sonori che di voci di singole specie per immergere il visitatore nei paesaggi sonori locali.




LINKS
http://sabiod.univ-tln.fr
http://sabiod.univ-tln.fr/team.html
http://sabiod.univ-tln.fr/media/Univ_Toulon_CNRS_BigDataSABIOD_GLOTIN_JASON_PNPC_Chiro3D.mp4

http://www.unipv.it/cibra/res_soundscapes_uk.html

International Ecoacoustics Society (ISE)
Ecology and acoustics: emergent properties from community to landscape



Registrazione di paesaggio acustico nel 2004 (low power notebook, audio interface Edirol UA25, microfoni Telinga EM23)


Registrazione sistematica con registratore autonomo WildlifeAcoustics SM2 nel 2009 (progetto di monitoraggio sulle Dolomiti con CFS Veneto).


SABIOD 2014 - Siti monitorati e collaboratori

Sassofratino e La Lama (Gianni Pavan e Dino Scaravelli, Corpo Forestale dello Stato)
Dolomiti (Andrea Favaretto)
Altopiano del Cansiglio (fra Valmenera Cornesega) (Andrea Favaretto)
Isola Palmaria (Stefano Macchio, con il supporto del Comune di Portovenere)

Analisi dati : Gianni Pavan e Bruna Bovelacci (Tesi Magistrale)



Installazione di un registratore WildlifeAcoustics SM3 nella RNI Sassofratino, località "La Bucaccia".



Registratore SM3 e un prototipo di registratore contiuno (24/24h per 15 giorni) nella piana della Lama, adiacente alla RNI Sassofratino.



Risultati preliminari



Analisi spettrografica compatta (1500 spettri per ogni linea verticale) di una giornata (20140609) nella RNI di Sassofratino, progetto di monitoraggio con CFS.
E' evidente il periodo di canto dall'alba al tramonto e il silenzio delle ore notturne; sono anche evidenti alle frequenze più basse i passaggi degli aerei, unica sorgente di rumore antropico rilevabile nell'area. Registrazioni effettuata con WildlifeAcoustics SM3, stereo 48kHz, 10 minuti di registrazione all'inizio di ogni ora e di ogni mezzora (48 frames di 10 minuti). Visualizzazione spettrografica compatta effettuata con SeaPro (versione sperimentale, CIBRA). Click on the image to download the full size version.




Analisi spettrografica di una giornata in una differente posizione e periodo nella RNI di Sassofratino, progetto di monitoraggio con CFS. Periodo più caldo e notevole presenza di ortotteri nel periodo notturno.



Analisi spettrografica di una giornata sulle Dolomiti, si nota una minor quantità di vocalizzazioni.



Analisi spettrografica di una giornata sulle Dolomiti con pioggia e vento.



Analisi spettrografica compatta (30 spettri per linea verticale) di una singola registrazione di 10 minuti (Sassofratino 20140609 ore 13:30). Sono visibili i canti di almeno cinque specie; a sinistra si vedono due folate di vento (bassa frequenza e rumore dato dallo stormire delle foglie); si nota anche il rombo del passaggio di un aereo.
Visualizzazione spettrografica compatta effettuata con SeaPro (versione sperimentale, CIBRA).



Analisi spettrografica dettagliata di 20 secondi estratti da una registrazione di 10 minuti
(Sassofratino 20140609 ore 13:30:05). Spettrogramma zoom 0-12 kHz effettuato con SeaPro.




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