Jessica Harvey-Carroll, Daire Carroll, Jose Luis Crespo-Picazo, Daniel García-Párraga, David March · Animal Biotelemetry · 2025

Using accelerometers for tracking loggerhead and green sea turtle behaviour

Resumo em português

RESUMO CONTEXTO Comprender o comportamento animal é fundamental para o planejamento de estratégias eficazes de conservação e manejo. Acelerômetros tri-axiais acoplados em animais constituem um tipo de dispositivo de biologging com potencial para fornecer dados comportamentais contínuos em alta resolução. Para animais marinhos, a posição de fixação do dispositivo pode influenciar tanto a precisão das predições comportamentais quanto o perfil hidrodinâmico do animal. Apresentamos um estudo de caso sobre o uso de acelerômetros para a classificação comportamental de duas espécies de tartarugas marinhas em cativeiro: a tartaruga-cabeçuda (Caretta caretta) e a tartaruga-verde (Chelonia mydas). Os acelerômetros foram colocados na primeira e na terceira escama para representar cenários extremos de posicionamento. Treinamos modelos Random Forest (RF) para classificar o comportamento e avaliamos o impacto da posição do dispositivo e da frequência de amostragem na precisão. Além disso, avaliamos o impacto da posição do dispositivo no coeficiente de arrasto do carapaça usando Dinâmica Computacional de Fluidos (CFD). RESULTADOS Obtivemos alta precisão na classificação do comportamento (0,86 para tartaruga-cabeçuda e 0,83 para tartaruga-verde). Determinamos que a precisão geral dos modelos RF para ambas as espécies é significativamente maior para dispositivos posicionados na terceira escama em comparação com a primeira escama (P < 0,001) e com uma janela de suavização de 2 s em relação a 1 s (P < 0,001). Não encontramos efeito significativo da frequência de amostragem, recomendando-se portanto o uso de 2 Hz em trabalhos futuros para otimizar a vida útil da bateria e a memória do dispositivo. A modelagem CFD indicou um aumento no coeficiente de arrasto de um máximo de 0,028 sem dispositivo para um máximo de 0,064 com o dispositivo na carapaça isolada da tartaruga. A fixação na primeira escama aumentou significativamente (P < 0,001) o coeficiente de arrasto em relação à terceira escama. CONCLUSÕES Para estudos futuros com tartarugas marinhas em cativeiro, podem ser adotados os protocolos de fixação e amostragem aqui apresentados. Pesquisas adicionais são necessárias para avaliar a aplicabilidade e eficácia desses protocolos em condições de vida livre, a fim de permitir seu uso em populações selvagens.

Resumo original em inglês

Abstract Background Understanding animal behaviour is critical for the design of effective conservation and management strategies. Animal-borne tri-axial accelerometers constitute a type of biologging device which have the potential to provide continuous high-resolution behavioural data. For marine animals, device attachment position may influence both the accuracy of behavioural predictions and the hydrodynamic profile of the animal. We present a case study on the use of accelerometers for the behavioural classification of two sea turtle species in captivity: the loggerhead (Caretta caretta) and green (Chelonia mydas) turtle. Accelerometers were placed on the first and third scute to represent extreme placement scenarios. We trained Random Forest (RF) models to classify behaviour and assessed the impact of placement and sampling frequency on accuracy. In addition, we assessed the impact of device position on carapace drag coefficient using Computational Fluid Dynamics (CFD). Results We achieved a high accuracy for behavioural classification (0.86 for loggerhead and 0.83 for green turtles). We determined that overall RF accuracy for both species is significantly higher for devices positioned on the third scute compared to the first scute (P < 0.001) and with a smoothing window of 2 s compared to 1 s (P < 0.001). We found no significant effect of sampling frequency and therefore recommend the use of 2 Hz in future work to optimise battery life and device memory. CFD modelling indicated an increase in drag coefficient from a maximum of 0.028 without a device to a maximum of 0.064 with a device for an isolated turtle carapace. Attachment to the first scute significantly (P < 0.001) increased drag coefficient relative to the third scute. Conclusions Moving forward, the attachment and sampling protocols we present here may be adopted in future studies involving captive sea turtles. Further research is needed to assess their applicability and effectiveness under free-ranging conditions to enable their use in wild populations.

Espécies citadas

• Chelonia mydas · tartaruga-verde
  ?

  Nomes populares variam entre regiões e uma mesma palavra pode designar espécies diferentes. Confira sempre o nome científico: Chelonia mydas.
• Caretta caretta · tartaruga-cabeçuda
  ?

  Nomes populares variam entre regiões e uma mesma palavra pode designar espécies diferentes. Confira sempre o nome científico: Caretta caretta.