Para ajudar a proteger os filhotes de tartarugas marinhas recém-nascidas, desenvolvemos uma ferramenta para detectar atividades dentro de seus ninhos.

Brincando com meus filhos na praia Ilha Hatteras, uma ilha-barreira na costa da Carolina do Norte, puxei conversa com um homem que passeava com seu cachorro.Estávamos ao lado de um ninho de tartaruga, que o Serviço Nacional de Parques havia isolado com uma placa informando que o local era protegido pelo governo federal.

“Não seria bom saber exatamente quando os filhotes de tartarugas marinhas sairão?” Eu pensei.Ele sorriu e disse: “Bem, estamos trabalhando nisso”.

Essa conversa gerou uma parceria para desenvolver o TurtleSense, uma forma nova e barata de monitorar remotamente a atividade dos ninhos de tartarugas.Em um estudo recém-publicado, descrevemos como funciona.

Os participantes incluíram Eric Kaplan, o homem que conheci na praia e fundador do Centro Oceânico da Ilha Hatteras;David Hermeyer e Samuel Wantman, engenheiros aposentados da organização sem fins lucrativos de São Francisco Nerds sem Fronteiras;Mestre inventor da IBM Thomas Zimmermann;e estudante de veterinária Josué Chamberlin.Como um neurocientista do desenvolvimento, trabalhei para entender como os filhotes de tartaruga poderiam usar movimentos ou vibrações para coordenar a atividade do ninho.

Os humanos podem proteger melhor os filhotes de tartarugas marinhas enquanto eles caminham da praia para o mar se souberem exatamente quando os filhotes aparecerão.Mas prever a emergência tem sido difícil.Descobrimos que, ao colocar um sensor simples disfarçado de ovo de tartaruga no ninho, poderíamos detectar atividade no ninho que indicava quando os filhotes de tartaruga emergiriam da areia e enxameariam em direção à água.

Uma jornada perigosa

As tartarugas marinhas passam a vida no oceano, exceto quando as fêmeas desembarcam algumas vezes a cada verão para botar seus ovos.Depois de botarem os ovos e enterrá-los na areia, eles voltam para a água.

Os ovos incubam sob a areia durante várias semanas.Em seguida, os filhotes emergem da areia, geralmente como um enorme grupo de irmãos, e correm em direção às ondas.Esta jornada é um momento altamente vulnerável na vida de uma tartaruga marinha.

Os filhotes devem evitar detritos na praia, bem como pássaros e caranguejos esperando para atacá-los.Eles também podem se tornar desorientado por causa da poluição luminosa saem de casas de praia e hotéis e não conseguem chegar à água, morrendo de desidratação na areia.

Todas as seis espécies de tartarugas marinhas encontradas nos EUAsão protegido pela Lei de Espécies Ameaçadas, pelo que as comunidades costeiras são obrigadas a garantir que as tartarugas bebés recebem protecção adequada – incluindo no seu percurso até à água.

Os cientistas normalmente adivinham as datas de surgimento com base no tempo que passou desde que o ninho foi colocado.Se o ninho estiver em uma área povoada, os voluntários podem monitorá-lo desde o anoitecer até a meia-noite, durante a janela em que os filhotes podem emergir.Mas isso pode durar até duas semanas, o que requer muitas horas de voluntariado.

O que diz aos filhotes para emergirem?

Testamos o monitor TurtleSense durante as temporadas de nidificação de 2013 a 2018 na Carolina do Norte. Litoral Nacional do Cabo Hatteras, que fica perto do ponto mais ao norte onde as tartarugas marinhas colocam seus ovos nos EUA.Litoral Leste.Nosso trabalho foi coordenado com órgãos estaduais e federais.

As praias de Hatteras são muito utilizadas para fins recreativos, incluindo veículos todo-o-terreno em determinados locais, e os pescadores também utilizam as praias.O fechamento de praias para proteger os ninhos de tartarugas levou a conflito sobre o equilíbrio de interesses conflitantes.Nosso objetivo era encontrar uma maneira de proteger as tartarugas e ao mesmo tempo permitir outros usos válidos da praia.

Para monitorar os ovos, usamos um acelerômetro – um dispositivo que mede as vibrações em um sistema e a rapidez com que elas mudam.O acelerômetro estava conectado a um microprocessador em uma placa de circuito muito pequena, que, por sua vez, estava embutida em uma bola de plástico do tamanho de um ovo de tartaruga – quase do tamanho de uma bola de pingue-pongue.

Enterramos o monitor em 74 ninhos de tartaruga nas manhãs após a postura dos ninhos, abaixo dos 10 primeiros ovos.Um cabo conectou o sensor a uma pequena torre de comunicação a quatro metros dos ninhos.A torre transmitiu dados de movimento para torres de telefonia celular, permitindo aos pesquisadores monitorar remotamente a atividade nos ninhos.

Como os filhotes de tartaruga eclodem sob a areia, os cientistas acreditam que podem usar sinais de temperatura para cronometre seu surgimento à noite, quando é mais seguro para eles correrem para o mar.No entanto, a nossa investigação indica que as vibrações ou o movimento podem desempenhar um papel importante na comunicação entre as tartarugas marinhas e no momento da emergência, mesmo que não compreendamos completamente como isso acontece.

As tartarugas marinhas podem sincronizar a atividade do ninho de uma maneira comparável a milho estourando em óleo fervente.Quando os grãos de pipoca são aquecidos uniformemente, todos eles começam a estourar quase ao mesmo tempo, mas não completamente simultaneamente.Da mesma forma, num ninho de tartarugas marinhas, quando a temperatura está adequada e a actividade de movimento cessa, acreditamos que este apaziguamento final poderia sinalizar às tartarugas bebés que todos os seus irmãos eclodiram e é hora de deixar o ninho.

Os cientistas documentaram outras espécies usando sinais vibracionais de irmãos para coordenar a atividade de eclosão, incluindo pererecas e tartarugas terrestres.Mas é mais difícil detectar este tipo de comunicação potencial em ovos de tartarugas marinhas enterrados.

Usamos dados do TurtleSense para desenvolver um método para prever quando um ninho de filhotes de tartaruga tentará a jornada até o oceano.Os dados do monitor permitiram-nos detectar a actividade de eclosão nos ninhos e observar que as tartarugas eclodem em ondas, acalmando-se e depois movendo-se juntas, aparentemente em sincronia.

Assim que a eclosão começar, estimamos que os filhotes emergirão do ninho em média 3,7 dias depois.Assim que a eclosão terminar, podemos revisar esta data de previsão, estreitando a janela.Tartarugas em ninhos profundos normalmente saem duas noites após a eclosão estar completa.Filhotes em ninhos mais rasos podem emergir uma noite após o término da eclosão.

O sistema também pode detectar ninhos inférteis, o que mostrará ausência de atividade de eclosão.Saber que um ninho é infértil permite que os monitores se concentrem em outro lugar.

Melhorar a proteção das tartarugas

Ver tartarugas marinhas recém-nascidas aparecerem e caminharem em direção às ondas é inspirador.Ao tornar possível identificar as datas de emergência dos bebés tartarugas, os meus colegas e eu esperamos que o TurtleSense permita que mais pessoas participem na sua observação.Os sensores também poderiam ajudar a facilitar medidas de proteção, como monitorar ninhos e desligar luzes perto da água.

Esta investigação permitiu-nos vislumbrar eventos de desenvolvimento nunca antes vistos nas primeiras vidas das tartarugas marinhas, e levantou questões interessantes sobre como os animais podem processar vibrações e potencialmente utilizá-las para comunicar.Os planos para a construção dos sensores e torres de comunicação são todos de código aberto e estão disponíveis online no Nerds sem Fronteiras site.