Elaborazione di una diagnostica sullo stato della biodiversità e della situazione socioeconomica

L'obiettivo di questo blocco è quello di fornire ai team tecnici i parametri biologici necessari per determinare lo stato attuale di un ecosistema, al fine di stabilire le misure di ripristino appropriate da attuare in quell'ecosistema specifico.

La diagnosi dello stato della biodiversità viene effettuata attraverso un esame documentale e visite sul campo, in cui: 1) identificazione del sito, compresa la composizione, la struttura e i diversi strati che compongono l'ecosistema, 2) descrizione dei servizi ecosistemici, 3) composizione floristica, 4) diversità dei gruppi di fauna vertebrata e invertebrata, 5) presenza di specie invasive e 6) identificazione delle minacce e dei fattori di degrado.

La situazione socio-economica viene effettuata attraverso un esame documentale e visite sul campo, dove: 1) si identificano gli attuali utenti del sito, 2) si descrivono le attività produttive svolte dagli utenti, 3) si chiarisce lo stato di proprietà fondiaria del sito, 4) si identificano gli attori locali presenti sul territorio, 5) si identifica il potenziale sviluppo locale con attività ecologicamente sostenibili.

  • I siti devono essere di elevato interesse nazionale per la fornitura di beni e servizi ecosistemici alla popolazione e per la conservazione delle Aree Naturali Protette esistenti che sono legalmente sostenute.

  • Disporre di risorse per l'incorporazione di analisi aggiuntive come GIS e altri strumenti tecnologici, che facilitino la rapida delimitazione e caratterizzazione dei siti per ottenere una prima approssimazione delle condizioni generali.

  • Il processo può essere impegnativo a causa del livello di dettaglio e dell'interdisciplinarità richiesti. Pertanto, è necessaria una buona pianificazione del tempo, delle risorse umane e materiali da utilizzare per le analisi documentali, geografiche e sul campo.
  • Coinvolgere gli attori locali fin dall'inizio per garantire la sostenibilità delle azioni, sfruttare le conoscenze locali e l'interesse per la conservazione degli ecosistemi per i benefici che ne traggono.
implementazione per fasi

Il nuovo approccio di gestione del sito sarà attuato gradualmente, per gradi. I relativi risultati saranno proposti e discussi dal Comitato scientifico del sito e dal COPIL del sito Natura 2000.

Al fine di adattare gradualmente una gestione esemplare della conservazione per contrastare la chiusura dell'area, sono stati condotti studi specifici per valutare l'efficacia dello sfalcio e del pascolo, sulla base dei cambiamenti della vegetazione e dei taxa vegetali almeno dal 2010. Questi studi si sono basati direttamente sugli inventari multitassonomici effettuati a intervalli regolari sulla palude. Questi elementi sono presi in considerazione nel piano d'azione del sito redatto nel 2023.

Di conseguenza, sono state individuate misure di gestione a breve e medio termine. A breve termine, si prevede di effettuare una rimozione selettiva della vegetazione arbustiva e la frantumazione delle aree sovrastanti (area pascolata) con l'esportazione degli sfalci. Allo stesso modo, si propone di mantenere le tecniche di sfalcio nella zona nord.

A medio termine, si raccomanda di continuare il monitoraggio ecologico dello stato di conservazione degli ambienti aperti (ogni 5 anni), nonché il monitoraggio della flora e dell'entomofauna del patrimonio.

gestione concertata

Nell'ambito dell'attuazione del nuovo piano di gestione, un comitato scientifico si riunirà regolarmente per discutere gli sviluppi attuati nel sito e lo stato di conservazione degli ambienti naturali. L'efficacia di una governance e di una gestione concertate e condivise è stata dimostrata nel sito.

Il Comitato scientifico riunisce esperti che hanno lavorato sul sito, nonché i servizi competenti dello Stato e dell'autorità locale. È quindi rappresentativo degli attori locali, istituzionali e scientifici (anche nel contesto della classificazione del sito come APPB (Arrêté Préfectoral de Protection de Biotope).

È stata dimostrata l'efficacia di una governance e di una gestione concertate e condivise. Di conseguenza, il sito è attualmente coinvolto in:

- lavori in loco da parte del team di gestione del Consiglio Dipartimentale, composto da 7 persone specializzate in lavori su aree naturali;

- lavori eseguiti da società specializzate nella gestione di ambienti naturali nell'ambito di contratti pubblici con specifiche tecniche adattate al lavoro in aree naturali sensibili (attrezzature per lo sfalcio adattate ai terreni fragili in particolare);

- il monitoraggio dei lavori svolti e della loro efficacia attraverso studi periodici realizzati da ditte specializzate, nonché la condivisione di informazioni in occasione delle riunioni del Comitato direttivo del sito Natura 2000 "Basse Vallée du Loing" e delle riunioni del Comitato scientifico delle paludi di Episy.

diagnosi e percezione del paesaggio

Gli attuali principi di gestione (come lo sfalcio tardivo per l'esportazione) sono considerati favorevoli e dovrebbero essere mantenuti. Al fine di conservare il mosaico di habitat e paesaggi della torbiera basso-alcalina (settore settentrionale), si dovrebbero prendere in considerazione misure di gestione per contenere la cladia che si sta diffondendo sugli habitat tipici della torbiera basso-alcalina. Un'azione localizzata di sprigging potrebbe limitare l'espansione della Marisque. Inoltre, le pratiche di gestione devono essere correlate e perfezionate con l'ecologia e la localizzazione delle specie patrimoniali presenti.

Al fine di fornire una diagnosi regolare dello stato di salute degli ambienti e dei paesaggi del sito, sono state attuate diverse misure:

  • inventari regolari della vegetazione e della flora da parte dei fornitori di servizi del Dipartimento per valutare l'efficacia delle misure di gestione attuate
  • l'attuazione di un nuovo piano di gestione a partire dal 2023, basato su un quadro di riferimento adeguato, per indirizzare le migliori misure di gestione
  • creazione di un consiglio scientifico nel 2023, che si riunirà regolarmente per discutere lo sviluppo del sito

Gli studi ecologici condotti sul sito nel 2022 e nel 2023 hanno stabilito che il rapporto tra aree falciate e aree pascolate (considerando le parti settentrionali e meridionali del sito) era equilibrato e favorevole alla conservazione degli habitat e al mantenimento della diversità della vegetazione. Alla luce di questo risultato favorevole, viene mantenuta l'attuale ripartizione tra falciatura e pascolo.

Per quanto riguarda il settore pascolato a sud, e considerando che la pressione complessiva del pascolo riflette una tendenza specifica alla chiusura progressiva (rifiuto del pascolo, germogli legnosi), si è ritenuto opportuno intraprendere le seguenti azioni a breve termine:

  • decespugliamento selettivo del sottobosco e frantumazione delle aree sovrastanti, con esportazione dei residui di taglio;
  • introdurre il pascolo turnato e valutare la possibilità di recintare alcune aree.

Infine, è fondamentale monitorare l'evoluzione della copertura boschiva per giustificare l'opportunità di interventi puntuali, che possono essere costosi e dispendiosi in termini di tempo.

Identificazione di opportunità e interventi di restauro ad alta priorità attraverso processi partecipativi ROAM

Attraverso processi partecipativi di valutazione delle opportunità di restauro (ROAM), il TRI è stato in grado di delineare il potenziale di restauro identificando le opportunità di restauro ad alta priorità, rilevando i tipi di intervento di restauro fattibili e valutando le opzioni di finanziamento e investimento. Le attività individuate includono la promozione della produzione di carbone ecologico, lo sviluppo di un settore di produzione vegetale e la costruzione di punti d'acqua nei siti di restauro. Il TRI ha condotto queste valutazioni ROAM in tre paesaggi subnazionali pilota, Waza, Mbalmayo e Douala-Edea, dove sono stati coinvolti stakeholder locali e nazionali. In ogni paesaggio si sono svolti workshop di pre-validazione con i rappresentanti dei ministeri governativi, i rappresentanti dei consigli locali, i rappresentanti delle comunità locali e i capi delle comunità, mentre il rapporto finale che illustra i risultati delle valutazioni è stato finalizzato nell'ottobre 2021 attraverso un workshop di validazione nazionale che ha incluso i rappresentanti dei ministeri governativi, delle organizzazioni internazionali, nonché i rappresentanti e i capi locali. Una volta ultimato, un opuscolo con i principali risultati è stato condiviso con le parti interessate per diffondere rapidamente le informazioni e garantire che coloro che non hanno accesso a Internet possano comprendere le valutazioni ROAM.

Un processo di valutazione inclusivo e partecipativo ha permesso che i risultati e le raccomandazioni considerassero e rappresentassero in modo appropriato tutte le parti interessate presenti e rilevanti. Gli incontri di consultazione con le parti interessate hanno incluso i capi tradizionali, i responsabili delle istituzioni di sviluppo della comunità, i rappresentanti dei consigli locali, le associazioni di donne e di giovani e i singoli innovatori. Le riunioni hanno riguardato le esigenze di restauro, i migliori usi delle conoscenze locali, le lacune dell'esperienza esistente e le attività di restauro in corso.

Complessivamente, i processi partecipativi ROAM hanno fornito informazioni sulle opportunità e sulle opzioni FLR. Attraverso le valutazioni, il TRI Camerun ha appreso quali sono le aree di ripristino prioritarie, quali tipi di interventi di ripristino dovrebbero essere prioritari, quali sono i costi e i benefici dei diversi tipi di ripristino, quali sono le opzioni finanziarie e di investimento per il ripristino, nonché quali sono le strategie esistenti per affrontare le principali strozzature politiche e istituzionali nei tre paesaggi pilota. Questi risultati hanno anche presentato le lezioni da imparare su come le azioni FLR potrebbero essere modificate nell'attuazione sul campo e hanno fornito dati reali dal campo che potrebbero essere considerati nell'elaborazione di strumenti politici. Inoltre, essendo una delle prime attività intraprese da TRI Camerun, le valutazioni ROAM sono state parte del processo di apprendimento attraverso la pratica e hanno fornito indicazioni su come il processo partecipativo potrebbe essere realizzato meglio in altri paesaggi.

Rafforzamento delle capacità e processo decisionale informato per il monitoraggio delle specie

L'implementazione dell'architettura tecnica e del programma di monitoraggio ha garantito la disponibilità di una grande banca dati di informazioni sia sulla specie che sul suo ambiente. La disponibilità di dati è fondamentale per garantire che il personale del parco (gestori, ranger, tecnici, ecc.) prenda decisioni informate quando si tratta di strategie di gestione del territorio e delle specie. Inoltre, la progettazione locale del programma di monitoraggio e dei parametri al suo interno ha aumentato la capacità del personale del parco non solo di gestirlo, ma anche di migliorarlo ed eventualmente applicarlo al monitoraggio di specie diverse e persino di altri fenomeni.

È fondamentale garantire un processo di co-progettazione, in modo che i tecnici del parco non siano solo i beneficiari e gli utenti finali della soluzione, ma siano anche in grado di possedere e auto-adattare il programma di monitoraggio. A tal fine, è necessario effettuare una diagnosi iniziale delle capacità del personale, seguita da una formazione specifica mirata ai punti deboli individuati.

Attualmente, i dati delle telecamere sono memorizzati all'interno delle telecamere stesse e i tecnici devono accedere e scaricare i dati manualmente. Per implementare completamente questa architettura, è auspicabile integrare un doppio dispositivo di archiviazione dei dati che utilizzi sia la memoria del dispositivo che un servizio cloud. L'obiettivo è completare questa integrazione per consentire un processo automatico che riduca il tempo dedicato al processo di monitoraggio.

Attuazione di buone pratiche silvopartoriliane

L'obiettivo di questo blocco è fornire agli allevatori i parametri tecnici per implementare un sistema silvopastorale ottimale, in base alle caratteristiche della loro unità produttiva e contribuendo al contempo a ripristinare i servizi ecosistemici del sito.

Le buone pratiche agricole sono state implementate in tre aree: 1) l'animale e la sua gestione, compresa l'alimentazione, la salute e il benessere degli animali; 2) l'ambiente e la produzione, lavorando con il suolo, l'acqua e il foraggio, nonché la gestione dei rifiuti, del letame e degli effluenti; 3) l'infrastruttura di produzione con strutture, attrezzature e strumenti per la pulizia e la sicurezza dei prodotti.

  1. Rendere i produttori consapevoli dei benefici che l'introduzione di buone pratiche silvopastorali può apportare alla loro unità produttiva.
  2. Formare gli allevatori con contenuti pertinenti e attuali, accompagnati da professionisti di alta qualità, con esperienza e risultati dimostrabili.
  3. Integrare la formazione con visite tecniche, in cui si possano osservare i risultati delle misure attuate, nonché le testimonianze di persone che hanno beneficiato dei cambiamenti apportati.
  • Richiede un alto livello di impegno da parte degli allevatori, sia in termini di preparazione tecnica (partecipazione alle sessioni di formazione e alle escursioni sul campo), sia in termini di miglioramento del sistema, di rispetto dei piani e di disciplina nella continuità delle azioni, pur raggiungendo i risultati attesi.
  • Per ottenere l'impegno dei partecipanti, è necessario che il processo di formazione sia rilevante e pedagogicamente stimolante; ciò richiede una buona pianificazione del processo, concentrandosi principalmente sulla durata e sulla qualità del processo di formazione.
  • Tutto il materiale formativo deve essere mediato e orientato alla pratica, in modo che l'agricoltore possa metterlo in pratica senza troppe difficoltà.
Monitoraggio e analisi acustiche

La componente acustica del progetto riveste un'importanza particolare, poiché ha svolto un ruolo fondamentale nel rilevamento automatico di oltre 138 specie, 95 delle quali sono state integrate nei nostri algoritmi di pattern matching. Ciò costituisce una solida base per il monitoraggio continuo della regione nei prossimi anni, consentendoci di osservare come i vari fattori ambientali influenzino la presenza delle specie.

Il nostro successo nel rilevamento delle specie è stato possibile grazie ai dati raccolti dai dispositivi e alle partnership strategiche che abbiamo stabilito, in particolare con Rainforest Connection. Inoltre, gli esperti locali hanno svolto un ruolo cruciale nel convalidare la presenza delle specie.

Il monitoraggio acustico passivo integrato, combinato con le tecniche di intelligenza artificiale, ha permesso l'identificazione di 95 specie. Esiste una correlazione positiva tra la ricchezza di specie e la copertura forestale a bassa copertura. Inoltre, le analisi del paesaggio sonoro hanno rivelato variazioni legate alle diverse stagioni e ai diversi tipi di habitat. Tuttavia, il progetto pilota ha incontrato la sfida dei dati di addestramento limitati per le specie rare. Per ovviare a questo problema, abbiamo condotto diversi cicli di distribuzione dei sensori in varie stagioni.

Simposio internazionale

Il simposio è stato guidato dall'Ufficio Affari Esteri della Provincia di Hainan, dal Dipartimento delle Risorse Naturali e della Pianificazione della Provincia di Hainan, dal Dipartimento di Ecologia e Ambiente della Provincia di Hainan, dal Dipartimento Forestale della Provincia di Hainan; e supportato dal laboratorio big data dell'Istituto di ricerca per l'eco-civilizzazione, CASS, dal think tank di ricerca dell'Istituto di ricerca per l'eco-civilizzazione, CASS, dall'Istituto di zoologia dell'Accademia cinese delle scienze, dal Giardino botanico tropicale di Xishuangbanna dell'Accademia cinese delle scienze, dall'Istituto per la neutralità del carbonio dell'Università Tsinghua, dall'Istituto interdisciplinare avanzato per l'ambiente e l'ecologia, da Huawei Technologies Co., Ltd., l'Università di Hainan, l'Università Normale di Hainan, la Federazione degli Accademici di Hainan, la Base di Ricerca di Sanya del Centro Internazionale per il Bambù e il Rattan.

Il simposio, della durata di due giorni, si è concentrato sul tema "conservazione della specie faro delle foreste pluviali tropicali - i gibboni" e "conservazione della biodiversità delle foreste pluviali tropicali" e si è svolto con una combinazione di attività online e offline.

In occasione del terzo anniversario della creazione dell'Istituto del Parco Nazionale di Hainan e dell'ottava giornata internazionale del gibbone (24 ottobre 2022), il Dipartimento forestale della provincia di Hainan, il governo del municipio di Wuzhishan, la Fondazione per il benessere pubblico della foresta tropicale dell'isola verde di Hainan e l'Istituto del Parco Nazionale di Hainan hanno co-sponsorizzato il "Simposio internazionale di conservazione della foresta tropicale 2022" sul tema "proteggere la foresta tropicale-realizzare i valori ecologici", sostenuto da Eco Foundation Global (EFG).

La Conferenza ha raggiunto i seguenti risultati concreti:

  • Firma della Carta del GGN (Global Gibbon Conservation Network Charter).
  • l Annuncio della creazione del primo Segretariato della GGN presso l'Istituto del Parco Nazionale di Hainan e del lancio globale del logo della GGN.
  • Questo è il primo dei primi cinque parchi nazionali cinesi, le prime organizzazioni nazionali di ricerca sulla conservazione hanno avviato la creazione di organizzazioni internazionali per la protezione delle specie care, il che è di importanza storica.
  • Pubblicare la dichiarazione di conservazione della Rete globale dei gibboni sotto forma di GGN che si unisce alla IUCN SSA, con il gibbone come rappresentante.
  • Presentare l'Elenco delle specie prioritarie per la conservazione nel Parco nazionale della foresta tropicale di Hainan con il caso delle KBA e rilasciare ufficialmente l'Elenco delle specie prioritarie per la conservazione nel Parco nazionale della foresta tropicale di Hainan.
Modellazione del riconoscimento

A causa del numero eccessivo di caratteristiche, è stata utilizzata una SVM-RFE con convalida incrociata di 10 volte per classificare l'importanza delle caratteristiche dopo averle estratte, quindi le caratteristiche sono state aggiunte in sequenza per la classificazione LDA per registrare la variazione dell'accuratezza con il numero di caratteristiche selezionate e infine il numero migliore di caratteristiche è stato registrato come input per le classificazioni successive (cfr. Fig. 8). L'accuratezza massima per la classificazione LDA è stata dell'89,2% (pre) / 95,6% (pre + n×mR0).

Poiché nessuna delle MFCC estratte con un numero fisso di finestre ha ottenuto risultati migliori del metodo di adattamento GMM per la classificazione LDA (6 finestre: 86,6%; 10 finestre: 88,5%; 100 finestre: <80%), abbiamo testato l'efficacia degli altri classificatori utilizzando solo le caratteristiche estratte con il metodo di adattamento GMM. In questo test, abbiamo selezionato a caso il 20% dei dati come set di prova, mentre il resto dei dati è stato utilizzato per addestrare il classificatore, che è stato ripetuto 10 volte per ogni funzione kernel per registrare la distribuzione dell'accuratezza. Tra questi, l'effetto di classificazione della GMM è scarso quando si utilizza solo pre come MRU, mentre l'effetto è generalmente migliore rispetto all'utilizzo di solo pre quando si utilizza pre + n×mR0 come MRU.

Esistono molti classificatori che possono essere utilizzati per il riconoscimento individuale. Considerando le prestazioni e le possibilità dei classificatori, questa ricerca ha confrontato l'efficacia della classificazione di tre classificatori che sono stati sviluppati in modo considerevole nel campo della bioacustica dei gibboni o del riconoscimento dei modelli sonori umani, ossia (1) l'analisi discriminante lineare (LDA), (2) la macchina vettoriale di supporto (SVM) e (3) la GMM (classificazione che determina la somiglianza tra i dati da misurare e i dati esistenti).

È stato identificato il metodo di base per l'estrazione delle caratteristiche del modello sonoro ed è stato stabilito un metodo di sistema preliminare per il riconoscimento del suono individuale dei gibboni di Hainan. I risultati preliminari dimostrano che il metodo di sistema esistente è relativamente affidabile e consente di raggiungere gli obiettivi previsti dal progetto. Tra questi, l'utilizzo di pre + n×mR0 come MRU, l'estrazione delle caratteristiche del modello sonoro con il metodo di adattamento GMM e l'utilizzo di SVM lineare per la classificazione sarebbero più efficaci. Nel prosieguo del lavoro, i dati degli individui rari saranno costantemente integrati e la progettazione del sistema di algoritmi sarà migliorata, la capacità del classificatore di riconoscere gli individui sconosciuti sarà data e le prestazioni del sistema saranno valutate in modo completo, in modo da realizzare infine il riconoscimento dei suoni individuali dei gibboni di Hainan.