Evaluation of body condition of resident bottlenose dolphins (Tursiops truncatus) in the Sado region using Unmanned Aircraft Systems and photogrammetry

Abstract

Avaliação da condição corporal dos Golfinhos Roazes (Tursiops truncatus) na região do Sado utilizando Sistemas de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs) e Fotogrametria Resumo A fotogrametria é uma tecnologia pela qual medições precisas podem ser obtidas a partir de fotografias. Pode ser uma técnica confiável para avaliar a condição corporal em cetáceos quando certos parâmetros da câmera são conhecidos, e os ângulos apropriados e as posições dos animais são capturados (Burnett et al., 2019). Em Portugal, uma população filopátrica de golfinhos-roazes (Tursiops truncatus) está estabelecida no estuário do Sado (Setúbal), onde medidas especiais de conservação estão em vigor. O estudo seguinte teve como objetivo avaliar a condição corporal dos indivíduos desta população através de fotografia de veículo aéreo não tripulado (VANT) e técnicas de fotogrametria com base nas metodologias de Christiansen et al. (2018, 2019). As imagens foram obtidas com um drone DJI Phantom 4 e um medidor de alcance a laser SF11/C voado a uma distância mínima de 10 m dos golfinhos. Os golfinhos foram categorizados em classes de idade (adultos, subadultos, juvenis, crias) e sexo para uma avaliação mais aprofundada do modelo. O modelo calculou o comprimento total (TL) e o volume corporal (BV) de cada sujeito medido durante o inverno e o verão. O presente estudo não encontrou evidências de dimorfismo sexual nesta população de golfinhos-roazes, enquanto diferenças significativas foram encontradas entre categorias de idade dos 18 animais amostrados. Inesperadamente, o volume corporal foi maior no verão do que no inverno, desafiando as expectativas de uma composição de gordura mais espessa durante a última estação para isolamento térmico, o que poderia indicar variabilidade na disponibilidade de alimentos. O presente estudo validou a eficácia do modelo (R2 = 0,9253) e destaca suas possíveis contribuições para futuras estratégias de conservação e empreendimentos de pesquisa; Abstract: Photogrammetry is a technology through which precise measurements can be obtained from photographs. It can be a reliable technique to evaluate body condition in cetaceans when certain parameters of the camera are known, and the appropriate angles and positions of the animals are captured (Burnett et al., 2019). In Portugal, a philopatric population of bottlenose dolphins (Tursiops truncatus) is settled into the Sado estuary (Setubal) where special conservation measures are in place. The following study aimed to evaluate the body condition of the individuals in this population through unmanned aircraft systems (UAS) photography and photogrammetry techniques based on Christiansen et al. (2018, 2019) methodologies. Images were obtained with a DJI Phantom 4 drone and a SF11/C laser range finder flown at a minimum distance of 10 m from the dolphins. The dolphins were categorized in age (adults, sub-adults, juveniles, calf) and sex classes for further evaluation of the model. The model calculated total length (TL) and body volume (BV) of each subject measured during winter and summer. The present study found no evidence of sexual dimorphism in this bottlenose dolphin population, while significant differences were found among age categories of 18 animals sampled. Surprisingly, body volume was higher in summer than winter, defying expectations of thicker blubber composition during the latter season for thermal insulation, which could indicate variability in food availability. The present study validated the effectiveness of the model (R2 = 0.9253) and highlights its possible contributions for future conservation strategies and research endeavors.