ANALISI DELLE VOCALIZZAZIONI NELLA CAPRA DA LATTE PER MIGLIORARE IL BENESSERE ANIMALE

Animal welfare is a multidimensional concept. Animal welfare is defined as a state of complete mental and physical health where the animal is in harmony with its environment. The earlier concepts of animal welfare are based on the respect of the Five Freedoms. Nowadays it is widely recognized that good welfare is not simply the absence of negative experiences but rather it is primarily the presence of positive experiences. Since the end of the 20th century, on-farm welfare monitoring protocols have been developed. Initially these protocols were largely based on indirect indicators. Subsequently, the protocols shifted towards the use of indicators measured directly on the animal. The Welfare Quality and AWIN protocols are mainly based on direct indicators. Vocalizations are promising non-invasive indicators of emotions, and they represent a potential on-farm tool to monitor emotions and thus animal welfare; this is made possible by the use of technologies used in Precision Livestock Farming (PLF). In this context, the VOCAPRA project has as its object the analysis and understanding of vocalizations in dairy goats, with the aim of identifying the distinctive characteristics of vocalizations in different emission contexts, in order to improve the animal welfare and the quality of the farmer-animal relationship, thus allowing a greater understanding of intra and interspecific communication. The project allows non-invasive monitoring of animals through the use of audiovisual and computer technologies. In the project are involved four farms located in Lombardy Region. In each farm cameras and microphones were installed in order to collect the data. According to the analyzed videos and audio, the vocalizations have been associated with the emission contexts previously established. The IT scientists extracted some acoustic features of bleating (including also pitch, spectral centroid and roughness) associated with each emission context. For each of these acoustic features have been calculated some variables (among which the mean value of the feature). Of all the features evaluated only P_m, C_m and R_m showed statistically significant differences (P<0.05). Considering the bleats assigned to only two contexts, it is possible to compare the variables of the acoustic features which result to be different. The comparison was made in terms of acoustic characteristics between the bleats associated with two different emission contexts, each of which related to a single event (comparison between single label). The analysis of the results was focused on the examination of the vocalizations related to the mother-kid separation. The first results of the project show that the vocalizations of the goat kids are characterized by a higher pitch compared to the vocalizations of their mothers. The vocalizations related to the mother-kid separation have been compared with the vocalizations referred to other events (i.e., presence of unknown persons, farm maintenance or cleaning, exit to pasture). A new interesting aspect is that the roughness (R_m) is significantly higher in mother-kid separation compared to the other considered events. The concept of roughness and its relevance are very interesting because they have not previously been object of other studies. In the mother-kid separation the mean value of the spectral centroid is significantly higher compared to the event of presence of unknown persons.

Il benessere animale è un concetto multidimensionale. Il benessere animale è uno stato di completa salute fisica e mentale, in cui l’animale è in armonia con il suo ambiente. I primi concetti di benessere animale si basano sul rispetto delle “cinque libertà”. Per assicurare un buon livello di benessere animale non è sufficiente l’assenza di esperienze negative, ma è importante anche la presenza di esperienze positive. Dalla fine del XX secolo sono stati sviluppati protocolli per valutare in azienda il benessere animale. Inizialmente questi protocolli erano basati su indicatori di tipo indiretto. In seguito, i protocolli si sono orientati verso l’utilizzo di indicatori misurati direttamente sull’animale. I protocolli Welfare Quality e AWIN sono principalmente basati su indicatori diretti. Le vocalizzazioni sono indicatori non invasivi di emozioni e sono uno strumento per monitorare in stalla le emozioni, e valutare il benessere degli animali; tutto ciò grazie all’uso delle tecnologie utilizzate nella zootecnia di precisione (PLF). Il progetto VOCAPRA ha ad oggetto la comprensione delle vocalizzazioni nelle capre da latte, con l’obiettivo di identificare le caratteristiche distintive delle vocalizzazioni in diversi contesti di emissione, in modo da migliorare il benessere degli animali, la qualità del rapporto allevatore-animale. Il progetto consente un monitoraggio non invasivo degli animali con l’utilizzo di tecnologie audiovisive e informatiche. Nel progetto sono coinvolte quattro aziende agricole in Lombardia, in cui sono state installate telecamere e microfoni per la raccolta dei dati. In funzione dei video e degli audio, le vocalizzazioni sono state associate a alcuni contesti di emissione. Gli informatici hanno estratto alcune features acustiche dei belati (tra cui anche il pitch, il centroide spettrale e la roughness) associati a ciascun contesto di emissione. Per ciascuna di queste caratteristiche sono state calcolate delle variabili (tra cui il valore medio). Di tutte le features valutate solo P_m, C_m and R_m hanno mostrato delle differenze statisticamente significative (P<0.05). Considerando i belati assegnati a due soli contesti, è possibile confrontare le variabili delle caratteristiche acustiche che risultano differenti. Il confronto è stato fatto in termini di features acustiche fra belati associati a due contesti di emissione (confronto fra eventi single-label). Il focus dello studio ha preso in considerazione in particolare le vocalizzazioni associate alla separazione madre-capretto. I primi risultati del progetto riportano che nella separazione madre-capretto le vocalizzazioni dei capretti hanno un pitch più elevato rispetto alle loro madri. Le vocalizzazioni associate alla separazione madre-capretto sono state messe a confronto con quelle riferite ad altri eventi (presenza di estranei, manutenzione o pulizia della stalla e uscita al pascolo). Un nuovo aspetto emerso dal progetto riporta che nelle vocalizzazioni associate alla separazione madre-capretto la roughness media è significativamente più elevata rispetto agli altri eventi considerati. Il concetto di roughness e la sua rilevanza sono molto interessanti poichè in precedenza non sono stato oggetto di altri studi. Inoltre il centroide spettrale medio risulta essere significativamente più alto nella separazione madre-capretto vs visita di estranei.