I vantaggi del contribuire come identificatore alla piattaforma di citizen science iNaturalist

This is an Italian language translation of the community pages manuscript published in PLOS Biology, available here: https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3001843.

Translation done by Aldo Compagnoni.

Anteprima

Poiché il numero di osservazioni inviate alla piattaforma di citizen science iNaturalist continua ad aumentare, è sempre più importante che queste osservazioni possano essere identificate al livello tassonomico piu’ basso, massimizzando il loro valore per la ricerca sulla biodiversità. In questo articolo, esploriamo i vantaggi prodotti dall’aumento del numero di identificatori su iNaturalist.

Introduzione

In un mondo sempre più modificato dall’uomo, i dati sulla biodiversità sono essenziali per individuare e comprendere i cambiamenti della biodiversità a livello locale e globale [1]. Il monitoraggio della biodiversità è oggetto della bozza del quadro globale della biodiversità dopo il 2020, legato alla Convenzione sulla Diversità Biologica, che riconosce la necessità di conoscenze aggiornate per guidare i processi decisionali. Negli ultimi decenni si è assistito a un massiccio aumento dei dati disponibili sulla biodiversità, ed attualmente sono presenti oltre 2,1 miliardi di dati di presenza di specie nel Global Biodiversity Information Facility: un aumento di 12 volte rispetto al 2007 [2]. Questo aumento dei dati sulla biodiversità è dovuto in parte alla crescente popolarità della citizen science, o scienza basata sulla comunità.

Una delle piattaforme di maggior successo a livello globale è iNaturalist (www.inaturalist.org; [3]) - una piattaforma multi-taxa, e un’iniziativa condivisa dalla California Academy of Sciences e dalla National Geographic Society. iNaturalist consente ai partecipanti di contribuire attraverso osservazioni fatte su qualsiasi organismo (ad esempio, Figura 1), o su tracce di esso, ed attraverso i metadati spazio-temporali ad esso associati. Le osservazioni vengono poi determinate e verificate ad alta risoluzione tassonomica dalla comunità di iNaturalist, in combinazione con i suggerimenti di una tecnologia di visione computerizzata che e’ attualmente in rapido miglioramento. Un’osservazione è considerata “Research Grade” quando soddisfa i criteri di qualità dei metadati del sito e ha due o più determinazioni suggerite, di cui più di due terzi concordano a livello di specie (cioè 2/2, 2/3, 3/4, ecc.); anche se i record determinati a un livello più basso della famiglia possono diventare Research Grade se non si ritengono possibili ulteriori progressi nella determinazione (e.g. se non si ritiene possibile determinare il taxon a un livello di specie). Mentre la quantità di dati e di collaboratori su iNaturalist continuano ad aumentare, un ostacolo alla piena realizzazione del potenziale di questi dati per la ricerca scientifica è la scarsità di partecipanti con una ragionevole esperienza (cioè, con le competenze e la capacità per effettuare determinazioni ragionate) - di seguito “identificatori” - che partecipano attivamente alla comunità. La comunità di iNaturalist - a gennaio 2022 - è composta da 2,5 milioni di utenti, il 92% dei quali si limita a osservare, <1% dei quali ha effettuato solo identificazioni e 7% dei quali osserva e identifica. È evidente che è necessario un maggior reclutamento di identificatori. Qui forniamo la nostra opinione su sette motivi per contribuire a iNaturalist come identificatore (Box 1).

Box 1: Sette motivi per contribuire a iNaturalist come identificatore

1. I tuoi contributi migliorano la conoscenza della biodiversità

• Quando aggiungete la determinazione a un’osservazione, potete aumentare immediatamente il valore di quel record facendo avanzare il livello tassonomico collegato all’osservazione stessa.

• Si puo’ dare priorità agli sforzi di determinazione per aumentare al massimo la conoscenza della biodiversità (ad esempio, identificando specie in regioni del mondo poco campionate, mirando a gruppi tassonomici specifici che sono minacciati, o concentrandosi su regioni del mondo con un elevato endemismo).

2. Il valore dei dati occasionali sta aumentando

• Grazie al rapido aumento dei progressi statistici e degli approcci di integrazione dei dati con il campionamento strutturato, ogni record determinato può far progredire la nostra comprensione delle distribuzioni delle specie e delle traiettorie di abbondanza.

• Le fotografie di iNaturalist sono sempre più utilizzate con molte modalità secondarie peculiari e innovative, spesso di natura opportunistica.

3. Puoi produrre dati su specie minacciate, carenti di dati o invasive

• Fin dall’inizio, gli utenti di iNaturalist hanno documentato molte osservazioni significative, tra cui la riscoperta di specie che si pensava fossero estinte o localmente estirpate, importanti espansioni dell’areale di alcune specie e nuovi osservazioni nazionali, comportamenti e associazioni con ospiti precedentemente non documentati, e persino la scoperta e la successiva descrizione di nuove specie.

• iNaturalist è utile per monitorare la diffusione patognomonica in nuove località e per dare risposte rapide all’individuazione di nuove introduzioni.

4. iNaturalist è un’infrastruttura di raccolta dati già pronta, gratuita e facile da usare

• Un computer o uno smartphone e una connessione a Internet sono gli unici requisiti per utilizzare iNaturalist; tutti gli aspetti della piattaforma, compresi il caricamento, l’identificazione e il download dei dati, sono completamente gratuiti.

• Una componente importante dell’infrastruttura di iNaturalist è la visione computerizzata che fornisce suggerimenti per la determinazione automatica delle specie.

• iNaturalist dispone di uno apposito strumento, “Identify” (www.inaturalist.org/observations/identify) che è ottimizzato per effettuare e rivederle le determinazioni rapidamente.

5. È possibile partecipare in interazioni dinamice e immediate con tutto il mondo

• Interagire con iNaturalist vi spinge a discutere e collaborare con svariati i tipi di utenti in tempo reale, producendo vantaggi per tutti i partecipanti.

• Confrontarsi sulle determinazioni è un modo per affinare ed ampliare le proprie competenze, compresa l’opportunità per gli individui più esperti di convalidare le determinazioni di quelli che sono meno esperti, formando la prossima generazione di identificatori.

6. Si può coinvolgere un vasto pubblico

• iNaturalist offre un efficiente e potente meccanismo per produrre un ampio impatto sociale, poiché gli identificatori possono coinvolgere migliaia di individui in tutto il mondo, aiutando a collegare le persone con gli ecosistemi di cui fanno parte.

• Il coinvolgimento dei partecipanti attraverso la piattaforma può inoltre migliorare la qualità e la quantità delle osservazioni utili per la scienza della biodiversità.

7. Puoi divertirti

• Sfogliare le fotografie di specie anche molto note e aiutare i nuovi naturalisti a identificarle può essere piacevole e personalmente gratificante.

• • Esiste un progetto ufficiale “Osservazione iNat del giorno” (vedi qui) che mostra tali osservazioni.

I modi in cui le identificazioni possono contribuire alla ricerca sulla biodiversità

In qualità di identificatori su iNaturalist, potete determinare osservazioni effettuate in qualsiasi parte del mondo e i vostri sforzi di determinazione possono essere prioritari per aumentare al massimo le conoscenze sulla biodiversità. Ad esempio, le identificazioni corrette degli invertebrati poco studiati nei tropici sono probabilmente più preziose delle identificazioni di uccelli comuni negli Stati Uniti. Su iNaturalist, le identificazioni errate del passato possono essere modificate in modo trasparente e la persona che ha effettuato l’osservazione, e tutti i potenziali futuri identificatori, possono visionare l’identificazione corretta dell’organismo. Anche se un’osservazione non è identificabile a livello di specie, esperti della famiglia o del genere possono procedere all’identificazione, e insegnare all’osservatore cosa cercare e catturare la prossima volta, il che è spesso utile per migliorare la qualità dei dati futuri.

Oltre all’uso di osservazioni occasionali per quantificare la biodiversità nello spazio o nel tempo, le fotografie di iNaturalist vengono utilizzate in molti modi secondari peculiari ed innovativi, spesso di natura opportunistica. Ad esempio, le osservazioni occasionali sono state utilizzate per studiare la tempistica della muta del mantello invernale nelle capre di montagna [4]. L’utilizzabilità di una fotografia per questi scopi è più preziosa quando l’osservazione è stata identificata con la massima risoluzione tassonomica possibile, cosa che potrebbe avvenire grazie all’aumento del numero di identificatori esperti. Gli identificatori possono ulteriormente aggiungere valore alle osservazioni con le annotazioni di iNaturalist (ad esempio, fenologia delle piante=fioritura), i campi di osservazione (ad esempio, specie ospite) e l’aggiunta di osservazioni ai progetti (ad esempio, bees concentrating on nectar; [5]).

Fin dalla fondazione di iNaturalist, i suoi utenti hanno documentato molti dati significativi, tra cui la riscoperta di specie ritenute estinte o localmente estirpate (ad esempio, [6]), ampliamenti considerevoli dell’areale di alcune specie e nuove osservazioni nazionali (ad esempio, [7]), nonché comportamenti e associazioni di ospiti precedentemente non documentati (ad esempio, [8]). Le osservazioni caricate nel progetto Australasian Fishes hanno contribuito con più di 600 nuove specie non descritte, ampliamenti dell’areale e comportamenti e interazioni di specie non documentati (ad esempio, [9]), mentre il progetto First Known Photographs of Living Specimens ha più di 3600 record che rappresentano le prime, e spesso uniche, registrazioni fotografiche dei rispettivi taxa [10]. Le osservazioni inedite identificate tempestivamente possono essere particolarmente importanti dal punto di vista della biosicurezza. La citizen science può consentire l’individuazione precoce di specie invasive [11], e infatti sono sempre più numerosi i record di specie invasive individuate per la prima volta tramite iNaturalist. Il 31 luglio 2020, l’utente Alain Hogue (@alainhogue) ha caricato su iNaturalist una fotografia di un danno da alimentazione su una foglia di olmo (Ulmus sp.) (vedi qui). Nel giro di otto ore, Charley Eiseman (@ceiseman), un esperto nordamericano di minatori fogliari e di altre tracce e segni di insetti erbivori, ha suggerito che l’osservazione potrebbe rappresentare il primo record nordamericano per la mosca zig-zag dell’olmo (Aproceros leucopoda), una specie infestante invasiva al di fuori del suo areale nativo nell’Asia orientale. L’osservazione ha dato il via a visite in loco da parte dell’Agenzia canadese per l’ispezione alimentare e dei Servizi forestali canadesi, dove sono stati raccolti alcuni esemplari, e dove ulteriori ricerche di simili osservazioni su Ulmus dal Canada e dagli Stati Uniti hanno portato alla scoperta di altri record [12].

Un filo conduttore in molte di queste osservazioni “speciali” è che, finché non vengono viste e identificate da un esperto, sono solo un’altra osservazione tra le milioni caricate sulla piattaforma. In effetti, è probabile che ci siano migliaia di spostamenti o ampliamenti dell’areale di specie, nuove osservazioni nazionali, riscoperte, o specie introdotte di recente che sono state caricate su iNaturalist ma sono passate inosservate a causa della scarsità, o addirittura dell’assenza, di identificatori per particolari taxa o regioni.

Conclusioni

iNaturalist sta rivoluzionando la nostra comprensione della biodiversità riferita a più scale spaziali e temporali, e a tutta la società. Pur concentrandoci sui singoli individui che dedicano il proprio tempo a identificare le osservazioni di iNaturalist, riconosciamo che il supporto istituzionale agli esperti per dedicare tempo all’identificazione delle osservazioni è un’ulteriore opportunità che produrrebbe simili benefici. Allo stesso modo, esistono barriere all’uso diffuso di iNaturalist a livello globale (ad esempio, l’accesso a Internet o agli smartphone) che in futuro dovranno essere completamente superate per massimizzare il valore di iNaturalist nei confronti della ricerca sulla biodiversità. Tuttavia, nel breve termine, speriamo che prenderete in considerazione la possibilità di contribuire con le vostre competenze a iNaturalist: un investimento di tempo di 30 minuti al giorno, alla settimana o al mese può fornire contributi sostanziali per migliorare la nostra comprensione collettiva della biodiversità. Concludiamo offrendo un invito aperto a tutti i potenziali identificatori a contattarci su iNaturalist per qualsiasi consiglio o consulenza (vedi Tabella S1).

Bibliografia

[1] Stephenson PJ, Stengel C. An inventory of biodiversity data sources for conservation monitoring. PLoS One. 2020;10: e0242923.

[2] Heberling JM, Miller JT, Noesgaard D, Weingart SB, Schigel D. Data integration enables global biodiversity synthesis. Proc Natl Acad Sci U S A. 2021;118: e2018093118.

[3] Seltzer C, Making Biodiversity Data Social, Shareable, and Scalable: Reflections on iNaturalist & citizen science. Biodivers. Inf. Sci. Stand. 2019; e10197.

[4] Nowak K, Berger J, Panikowski A, Reid DG, Jacob AL, Newman G, et al. Using community photography to investigate phenology: A case study of coat molt in the mountain goat (Oreamnos americanus) with missing data. Ecol Evol. 2020;10: 13488-13499.

[5] Portman ZM, Ascher JS, Cariveau DP. Nectar concentrating behavior by bees (Hymenoptera: Anthophila). Apidologie. 2021;52: 1-26.

[6] Jones CD, Glon MG, Cedar K, Paiero SM, Pratt PD, Preney TJ. First record of Paintedhand Mudbug (Lacunicambarus polychromatus) in Ontario and Canada and the significance of iNaturalist in making new discoveries. Can Field-Nat. 2019;133: 160-166.

[7] De Roux JM, Noguera-Urbano EA, Ramírez-Chaves HE. The vulnerable Colombian weasel Mustela felipei (Carnivora): new record from Colombia and a review of its distribution in protected areas. Therya. 2019;10: 207-210.

[8] Putman BJ, Williams R, Li E, Pauly GB. The power of community science to quantify ecological interactions in cities. Sci Rep. 2021;11: 1-8.

[9] Booth DJ, Sear J. Coral expansion in Sydney and associated coral-reef fishes. Coral Reefs. 2018;37: 995.

[10] Mesaglio T, Soh A, Kurniawidjaja S, Sexton C. ‘First Known Photographs of Living Specimens’: the power of iNaturalist for recording rare tropical butterflies. J Insect Conserv. 2021;25: 905-911.

[11] Larson ER, Graham BM, Achury R, Coon JJ, Daniels MK, Gambrell DK, et al. From eDNA to citizen science: emerging tools for the early detection of invasive species. Front Ecol Environ. 2020;18: 194-202.

[12] Martel V, Morin O, Monckton SK, Eiseman CS, Béliveau C, Cusson M, et al. Elm zigzag sawfly, Aproceros leucopoda (Hymenoptera: Argidae), recorded for the first time in North America through community science. Can Entomol. 2021;154: 1-18.