Les empreintes laissées par les pandas géants dans la nature peuvent être utilisées pour identifier le panda individuel qui les a créés et déterminer son sexe, une nouvelle étude dirigée par l'Université Duke par une équipe internationale de scientifiques de la conservation montre.

La nouvelle approche utilise un outil logiciel interactif appelé Footprint Identification Technique (FIT) pour « lire » et analyser des images numériques d'empreintes, qui sont soumis électroniquement à une base de données mondiale pour l'appariement.

Les tests sur le terrain montrent que la technique a identifié avec précision les animaux individuels et leur sexe plus de 90 pour cent du temps.

Cette précision, combiné à la facilité d'utilisation du système sur le terrain - un smartphone et une règle suffisent pour collecter et soumettre des images - le rend particulièrement bien adapté à l'étude d'une espèce aussi insaisissable que le panda géant, dit Binbin Li, professeur adjoint de sciences de l'environnement à l'Université Duke Kunshan, qui a dirigé l'étude.

"Les pandas géants vivent dans des zones reculées et difficiles d'accès et leur densité de population est si faible que les observations réelles de pandas eux-mêmes ne sont pas courantes. Ce que nous voyons beaucoup, ce sont des empreintes de pas et des excréments fécaux, " dit Li, qui détient un poste de professeur secondaire à la Nicholas School of the Environment de l'Université Duke.

L'identification individuelle des animaux sur la base d'une analyse ADN de leurs excréments fécaux fournit des résultats précis, elle a dit, mais est coûteux et nécessite des échantillons très frais et un équipement de laboratoire sophistiqué. Essayer d'identifier un panda en utilisant des estimations de la taille de sa morsure - basée sur la longueur moyenne des fragments de bambou trouvés dans ses déjections - est moins technique mais pas très précis car de nombreux pandas dans la même zone géographique peuvent avoir des morsures similaires.

Empreintes de pas, d'autre part, sont uniques à chaque animal, un peu comme les empreintes digitales chez les humains.

"Chaque espèce a une structure de pied caractéristique unique et le panda, en particulier, a un pied magnifiquement complexe qui en fait un candidat parfait pour la surveillance avec FIT, " a déclaré Zoe Jewell, associé de recherche principal chez JMP Software et membre adjoint du corps professoral à la Duke's Nicholas School.

Le logiciel est basé sur un modèle statistique personnalisé qui utilise une analyse discriminante à validation croisée et une méthodologie de regroupement pour « lire » l'empreinte d'un panda et identifier ses caractéristiques distinctives. Sur la base de ces données, le programme peut identifier le sexe de l'animal et déterminer si ses empreintes sont déjà dans l'ensemble de données FIT ou nouvelles, dit Sky Alibhai, qui est également associé de recherche principal chez JMP Software et membre adjoint du corps professoral à la Duke's Nicholas School.

La nouvelle technique peut s'avérer particulièrement utile pour surveiller la réintroduction de pandas captifs dans la nature, dit Zhang Hemin, directeur du Centre chinois de conservation et de recherche sur le panda géant, où les essais sur le terrain ont été effectués. De nouvelles capacités de filtrage et de catégorisation en cours de développement avec SAS, une société d'analyse de données basée à Cary, NC, permettra au système de traiter rapidement et efficacement des volumes croissants de données numériques à mesure que les populations réintroduites et sauvages augmentent, Ajouta Jewel.

Parce qu'il est facile à utiliser et nécessite une formation minimale, le système encouragera également une plus grande participation des scientifiques citoyens, qui peut soumettre des images à l'aide d'une interface publique appelée Conservation FIT que Jewell et Alibhai ont lancée plus tôt cette année via WildTrack, une organisation de conservation à but non lucratif qu'ils dirigent.

Les chercheurs ont publié leur article évalué par des pairs le 20 décembre dans la revue Conservation biologique .

"Les pandas géants sont difficiles à dénombrer - ils sont timides et vivent dans des montagnes reculées. Pourtant, nous devons savoir combien ils sont si nous voulons empêcher leur extinction. La technique des empreintes de pas est une avancée majeure dans notre capacité à les compter, " a déclaré Stuart L. Pimm, Doris Duke Professeur d'écologie de la conservation à la Duke's Nicholas School, qui n'était pas un auteur de la nouvelle étude mais a travaillé avec ses auteurs sur des recherches antérieures.

Le logiciel FIT est un complément au logiciel JMP de SAS et peut être personnalisé pour une utilisation sur un large éventail d'espèces différentes et sur différents terrains.

Jusqu'à présent, il a été développé pour être utilisé sur 15 espèces en plus des pandas géants, et des travaux sont en cours pour étendre la liste à trois espèces de grands félins en voie de disparition :les jaguars des Amériques, les léopards des neiges en Asie, et les guépards en Afrique et au Moyen-Orient.