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Un’inedita AI predittiva per salvare i caribù dell’Artico canadese

Uno studio combina dati satellitari, saperi indigeni e algoritmi per anticipare le migrazioni e proteggere i Dolphin-Union nel Nunavut

Caribù: popolazioni del nord che attraversano il mare ghiacciato durante le migrazioni annuali, simbolo della biodiversità artica, messe a rischio da scioglimento dei ghiacci, rotte instabili e attività umane crescenti
Un branco di caribù barren-ground attraversa il paesaggio innevato del Wapusk National Park, in Manitoba: le loro lunghe migrazioni scandiscono i ritmi naturali del Grande Nord, ma il futuro di queste mandrie appare sempre più incerto a causa della perdita di habitat e delle variazioni climatiche estreme
(Foto: Peter Ewins/WWF Canada)

Ogni autunno, lungo la costa meridionale dell’isola di Victoria, nell’Artico canadese, migliaia di caribù Dolphin-Union si radunano in attesa che il mare torni a ghiacciare. Soltanto allora, raggiunta una superficie solida e compatta, iniziano la loro traversata verso la terraferma del Nunavut, dove trascorrono l’inverno.

Per secoli questo ciclo naturale ha garantito la sopravvivenza di una specie fondamentale non soltanto per l’equilibrio ecologico, ma anche per le comunità native degli Inuit e degli Inuvialuit, che da sempre si affidano ai caribù per cibo, materiali e continuità culturale.

Oggi, però, questo delicato rituale è sotto assedio. Il riscaldamento globale, quattro volte più rapido nell’Artico rispetto al resto del pianeta, ha reso i ghiacci stagionali più instabili e tardivi. I caribù, costretti ad attendere più a lungo sulle coste, perdono energie preziose, e quando tentano la traversata trovano spesso lastre fragili che cedono sotto il loro peso. Non meno pericolosa è la minaccia delle navi rompighiaccio, che aprono varchi d’acqua nei canali e possono interrompere i percorsi migratori in momenti cruciali.

Le conseguenze sono gravi. Secondo il Committee on the Status of Endangered Wildlife in Canada (COSEWIC), la popolazione dei Dolphin-Union è crollata da oltre 34.000 esemplari stimati nel 1997 a poco meno di 4.000 nel 2020, con un declino dell’ordine dell’89 per cento in poco più di vent’anni. Nel 2017 la specie è stata formalmente classificata come “in pericolo”. Questa drammatica riduzione ha spinto scienziati e organizzazioni locali a cercare nuove soluzioni, capaci di combinare rigore scientifico e conoscenze tradizionali.

Caribù: specie artica migratoria che dipende dal ghiaccio marino stagionale per spostarsi tra isole e continente, oggi minacciata dai cambiamenti climatici, dal ritardo nel congelamento e dalle nuove pressioni ambientali
La migrazione autunnale dei caribù Dolphin e Union tra Victoria Island e la terraferma rappresenta uno dei passaggi più delicati per la sopravvivenza della specie: il ritardo nella formazione del ghiaccio marino rende questo tragitto sempre più incerto, aumentando i rischi di mortalità durante l’attraversamento stagionale
(Grafico: modificato da Poole et al. (2010), a cura di B. Fournier, GNWT-ENR 2016)

IceNet, modello predittivo per il ghiaccio marino

La risposta è arrivata da una squadra internazionale di lavoro guidata dal British Antarctic Survey, in collaborazione con l’Alan Turing Institute, il WWF e il Governo del Nunavut. Il risultato è IceNet, un modello di intelligenza artificiale capace di prevedere la formazione e la concentrazione del ghiaccio marino fino a tre mesi in anticipo. Lo studio, pubblicato nel maggio 2025 sulla rivista “Ecological Solutions and Evidence” da Ellen Bowler e colleghi, ha dimostrato che l’algoritmo può fornire un sistema di allerta precoce sui momenti più probabili di attraversamento dei caribù.

La prima autrice ha sottolineato l’urgenza della ricerca, spiegando che

“molti animali artici hanno cicli vitali profondamente intrecciati con i mutamenti stagionali del ghiaccio, che oggi è sempre più instabile. La combinazione di un pack fragile e di un’attività navale crescente rischia di avere conseguenze fatali per i caribù. Unendo previsioni AI e dati storici possiamo anticipare i tempi della migrazione, offrendo alle comunità locali la possibilità di intervenire nei momenti critici”.

Il principio è semplice, ma rivoluzionario: collegare i dati storici dei movimenti dei caribù, raccolti tramite collari satellitari dal 1996 al 2019, con le osservazioni sullo stato del ghiaccio fornite dai satelliti OSI-SAF e AMSR2. Da questa correlazione, i ricercatori hanno identificato una soglia chiave: i caribù iniziano a muoversi quando la concentrazione di ghiaccio (SIC) raggiunge in media il 98,8 per cento. Su questa base, IceNet è stato addestrato a generare mappe probabilistiche, capaci di indicare quando e dove il ghiaccio diventerà adatto alla migrazione.

Caribù: animali resistenti dell’ecosistema artico che seguono antichi percorsi migratori, la cui sopravvivenza dipende da previsioni climatiche accurate, tutela degli habitat e riduzione dell’impatto antropico sul ghiaccio
Un maschio di caribù barren-ground del branco Qamanirjuaq emerge possente tra i ghiacci del Nunavut: questa sottospecie, fondamentale per la cultura inuit, affronta oggi le sfide poste dal cambiamento climatico, che modifica i cicli del ghiaccio e mette a rischio il delicato equilibrio degli ecosistemi artici
(Foto: John E. Marriott/WWF Canada)

Scienza, comunità locali e gestione condivisa

Un elemento fondamentale di questo progetto è il suo carattere multi-stakeholder. Non si tratta soltanto di un esercizio accademico: i ricercatori hanno coinvolto biologi regionali, governi territoriali, organizzazioni di cacciatori e pescatori, software engineer ed esperti di ghiaccio. Le popolazioni locali Inuit e Inuvialuit sono state parte attiva, fornendo osservazioni sul campo, suggerimenti e feedback continui.

Già nel 2019, attraverso i workshop organizzati dal Victoria Island Waterways Safety Committee, era emersa la necessità di gestire i rischi legati alla navigazione. Da lì è nato il sistema Notice to Mariners (NOTMAR), che obbliga le navi in transito nei canali a segnalare il proprio passaggio e a rispettare raccomandazioni come la riduzione della velocità o l’evitare la creazione di più fenditure parallele nel ghiaccio. L’integrazione di IceNet in questo sistema di comunicazione permetterebbe di rendere le misure ancora più efficaci, trasformando semplici avvisi in un vero strumento predittivo.

Come ha ricordato Scott Hosking, mission director per l’Environmental Forecasting dell’Alan Turing Institute,

“l’Artico si sta riscaldando a un ritmo impressionante, e soltanto combinando le nuove tecnologie con le conoscenze locali possiamo ridurre i rischi per animali e comunità”.

Questo approccio, che unisce modelli predittivi e osservazioni quotidiane dei cacciatori, rappresenta un esempio concreto di scienza partecipata.

Caribù: animali resistenti dell’ecosistema artico che seguono antichi percorsi migratori, la cui sopravvivenza dipende da previsioni climatiche accurate, tutela degli habitat e riduzione dell’impatto antropico sul ghiaccio
Una piccola capanna solitaria resiste sul lago ghiacciato della costa meridionale di Victoria Island, circondata da tundra e creste di ghiaccio: strutture di questo tipo testimoniano la presenza umana in un territorio estremo, dove la sopravvivenza dipende dalla conoscenza millenaria dell’ambiente artico
(Foto: Terry Milton/Government of Nunavut)

Dati, risultati e prospettive di salvaguardia

Lo studio di Ellen Bowler ha fornito numeri chiave che aiutano a comprendere l’efficacia del modello. Le analisi mostrano che le previsioni di IceNet hanno un margine d’errore medio di circa il 5,5 per cento nella concentrazione di ghiaccio, contro il 12 per cento del modello fisico SEAS5, considerato uno dei più affidabili fino a poco tempo fa. Questo significa che, almeno in alcune aree e periodi, l’intelligenza artificiale ha già superato i modelli climatici tradizionali.

L’aspetto più interessante è la capacità del sistema di produrre mappe probabilistiche, con cui gli esperti possono scegliere intervalli di confidenza diversi (ad esempio, il 10 per cento-90 per cento della mandria in movimento). Questo approccio non sostituisce il giudizio umano, ma lo supporta con strumenti dinamici. Proprio per questo, gli autori sottolineano che il sistema deve restare “human-in-the-loop”: una tecnologia a disposizione delle comunità, non un automatismo calato dall’alto.

Le prospettive di sviluppo sono numerose. I ricercatori stanno già lavorando per aumentare la risoluzione spaziale del modello, integrando variabili come spessore del ghiaccio, condizioni meteorologiche, vento e neve. Un’altra frontiera riguarda la migrazione primaverile: finora IceNet si è concentrato sull’autunno, ma i rischi legati al precoce scioglimento dei ghiacci potrebbero compromettere anche il ritorno dei caribù sull’isola Victoria per la stagione dei parti.

Caribù: popolazioni del nord che attraversano il mare ghiacciato durante le migrazioni annuali, simbolo della biodiversità artica, messe a rischio da scioglimento dei ghiacci, rotte instabili e attività umane crescenti
Un paio di caribù avanza sul manto innevato, seguendo percorsi ancestrali che collegano le aree di pascolo artiche: questi movimenti stagionali, essenziali per la sopravvivenza della specie, dipendono dalla formazione del ghiaccio marino e dalla disponibilità di licheni, loro principale fonte alimentare in inverno

Dal Polo Nord un segnale per il mondo intero

Il valore di questa ricerca va oltre i confini del Nunavut. L’Artico è un laboratorio globale del cambiamento climatico: ciò che accade ai caribù Dolphin-Union è un’anticipazione di processi che coinvolgeranno altre specie e altri ecosistemi. IceNet, se ulteriormente sviluppato, potrebbe essere utilizzato per prevedere l’arrivo degli orsi polari vicino alle comunità costiere, per gestire le rotte dei cetacei artici o per prevenire incidenti nei grandi raduni di trichechi.

Rod Downie, Chief Polar Advisor del WWF nel Regno Unito, ha espresso chiaramente la posta in gioco:

“La fauna artica, incluso il caribù, sta subendo tutta la forza della crisi climatica. I cambiamenti che osserviamo oggi daranno vita a un Artico molto diverso da quello a cui eravamo abituati. Ma ogni frazione di grado conta: dobbiamo affrontare con urgenza la crisi climatica e pianificare il cambiamento, affinché persone e natura possano continuare a prosperare. Strumenti basati sull’AI avranno un ruolo importante per raggiungere questo obiettivo”.

L’esperienza canadese dimostra che la sinergia tra comunità indigene, scienza internazionale e strumenti digitali può produrre soluzioni concrete a problemi che sembravano insormontabili. Un messaggio che, in un’epoca di manifesto riscaldamento globale, assume valore ben oltre il contesto artico.

Caribù: specie artica migratoria che dipende dal ghiaccio marino stagionale per spostarsi tra isole e continente, oggi minacciata dai cambiamenti climatici, dal ritardo nel congelamento e dalle nuove pressioni ambientali
Le mappe della distribuzione invernale dei caribù Dolphin e Union mostrano i cambiamenti avvenuti tra la fine degli Anni 80 e i primi Anni 2000: i dati raccolti tramite collari radio evidenziano come l’evoluzione del ghiaccio marino abbia spinto la specie a modificare le proprie aree di svernamento nell’Artico canadese
(Grafico: dati da Poole et al. (2010); figura riprodotta da SARC (2013), a cura di B. Fournier, GNWT-ENR 2016)

Un ponte di algoritmi sopra il mare ghiacciato

Alla fine, l’immagine che meglio descrive il progetto è quella di un ponte invisibile, costruito sopra le acque gelide dello stretto Dolphin-Union in Canada. Non è fatto di legno né di acciaio, ma di dati satellitari, algoritmi di apprendimento automatico e conoscenze tramandate da generazioni di Inuit nativi. È un ponte fragile, perché dipende da un equilibrio ecologico che il cambiamento climatico mette quotidianamente in discussione, ma è anche un ponte solido, perché unisce mondi diversi in un obiettivo comune: garantire un futuro ai caribù e a chi da essi dipende.

Se il ghiaccio dell’Artico continua a scomparire, almeno la scienza e le comunità stanno dimostrando che è possibile reagire, adattarsi e innovare. L’intelligenza artificiale, in questo contesto, non appare come una tecnologia astratta o distante, ma come uno strumento che può fare la differenza nella sopravvivenza di una specie, e forse, indirettamente, nella memoria del nostro pianeta.

La migrazione dei caribù nel Golfo Coronation durante la formazione di ghiaccio marino nel 2021

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Caribù: specie artica migratoria che dipende dal ghiaccio marino stagionale per spostarsi tra isole e continente, oggi minacciata dai cambiamenti climatici, dal ritardo nel congelamento e dalle nuove pressioni ambientali
Durante l’autunno i caribù Dolphin e Union migrano tra Victoria Island e la terraferma, attraversando il ghiaccio marino del Golfo Coronation: nel 2021 questo fragile passaggio è stato documentato in un momento critico, con la formazione tardiva del pack che mette a rischio l’intero branco in movimento
(Foto: Mathieu Dumond)

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