Paisagem acústica submarina: padrões acústicos de invertebrados bentônicos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Silveira, Nilce Gomes
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Instituto de Estudos do Mar Almirante Paulo Moreira (IEAPM)
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/846395
Resumo: Nas última duas décadas, o monitoramento da paisagem acústica tem evoluído como uma importante ferramenta para a caracterização e avaliação de diversos aspectos de ecossistemas marinhos. Entre esses ambientes, os costões rochosos são dominados por invertebrados bentônicos e apresentam uma assinatura acústica característica. A maioria destes organismos é reconhecida por produzir sons impulsivos e de banda larga. Para avaliar os padrões da paisagem acústica submarina de um costão rochoso da Ilha de Cabo Frio em Arraial do Cabo-RJ, Brasil, foram realizadas análises espectrais, temporais, sazonais, além da avaliação da influência de fatores abióticos em bandas de 1/3 de oitava no período de um ano. A análise espectral demonstrou que os maiores valores de SPL ocorreram nas bandas de 4, 5 e 6,3 kHz, que correspondem aos picos de frequência registrados para camarões estalo, ouriços e bivalves com base na literatura científica. Já as bandas de 2 e 16 kHz apresentaram os menores valores de SPL, sendo possivelmente bandas de transição onde há sobreposição de sons antropogênicos e de outros grupos de organismos marinhos. Em todas as bandas de 1/3 de oitava analisadas, foi identificado um padrão circadiano, com valores mais elevados de SPL nos crepúsculos, seguido pelo período noturno e com valores mais baixos no período diurno. Esse é um padrão característico dos invertebrados, que apresentam um pico de atividade crepuscular e continuam ativos a noite durante o período de alimentação. Os meses de fevereiro e março de 2018, e dezembro e janeiro de 2019 (verão e início do outono) apresentaram os maiores valores de SPL. O verão e o inverno foram estatísticamente diferentes, exceto para a banda de 2 kHz. Os fatores abióticos com maiores correlações com as bandas de 1/3 de oitava foram a radiação solar e a temperatura da água, fatores esses diretamente relacionados ao padrão circadiano e ao metabolismo dos invertebrados bentônicos. Os sons dos organismos mais representativos em termos de energia acústica foram caracterizados a partir de um método de classificação automática de estalos baseado em técnicas de aprendizado de máquina não supervisionado. As três classes de estalos encontradas apresentaram assinaturas acústicas semelhantes, com a maior parte da energia acústica concentrada até 8 kHz e picos de frequência variando entre 3,7 e 4,55 kHz. O padrão das curvas das assinaturas acústicas e os SPL dos estalos são compatíveis com os registrados por outros autores para camarões-pistola. Mas outros invertebrados bentônicos, como cracas, bivalves e ouriços, apresentam elevadas densidades na área de estudo, e não é possível descartar a hipótese de que as assinaturas acústicas representem estalos produzidos por um conjunto de organismos.
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A análise espectral demonstrou que os maiores valores de SPL ocorreram nas bandas de 4, 5 e 6,3 kHz, que correspondem aos picos de frequência registrados para camarões estalo, ouriços e bivalves com base na literatura científica. Já as bandas de 2 e 16 kHz apresentaram os menores valores de SPL, sendo possivelmente bandas de transição onde há sobreposição de sons antropogênicos e de outros grupos de organismos marinhos. Em todas as bandas de 1/3 de oitava analisadas, foi identificado um padrão circadiano, com valores mais elevados de SPL nos crepúsculos, seguido pelo período noturno e com valores mais baixos no período diurno. Esse é um padrão característico dos invertebrados, que apresentam um pico de atividade crepuscular e continuam ativos a noite durante o período de alimentação. Os meses de fevereiro e março de 2018, e dezembro e janeiro de 2019 (verão e início do outono) apresentaram os maiores valores de SPL. O verão e o inverno foram estatísticamente diferentes, exceto para a banda de 2 kHz. Os fatores abióticos com maiores correlações com as bandas de 1/3 de oitava foram a radiação solar e a temperatura da água, fatores esses diretamente relacionados ao padrão circadiano e ao metabolismo dos invertebrados bentônicos. Os sons dos organismos mais representativos em termos de energia acústica foram caracterizados a partir de um método de classificação automática de estalos baseado em técnicas de aprendizado de máquina não supervisionado. As três classes de estalos encontradas apresentaram assinaturas acústicas semelhantes, com a maior parte da energia acústica concentrada até 8 kHz e picos de frequência variando entre 3,7 e 4,55 kHz. O padrão das curvas das assinaturas acústicas e os SPL dos estalos são compatíveis com os registrados por outros autores para camarões-pistola. Mas outros invertebrados bentônicos, como cracas, bivalves e ouriços, apresentam elevadas densidades na área de estudo, e não é possível descartar a hipótese de que as assinaturas acústicas representem estalos produzidos por um conjunto de organismos.Over the past two decades, soundscape monitoring has evolved as an important tool for the characterization and evaluation of several aspects of marine ecosystems. Among these environments, rocky shores are dominated by benthic invertebrates and have a characteristic acoustic signature. Most of these organisms are known to produce impulsive and bandwidth sounds. Were evaluate underwater soundscape patterns in a Cabo Frio Island rocky shore (Arraial do Cabo-RJ, Brazil) for one year. Spectral, temporal and seasonal analyzes were carried out, in addition to the evaluation of the influence of abiotic factors in 1/3 octave bands. Spectral analysis showed that the highest SPL values occurred in 4, 5 and 6.3 kHz bands, which correspond to the frequency peaks recorded for snapping shrimp, sea urchins and bivalves based on the scientific literature. All 1/3 octave bands analyzed, presented a circadian pattern, with higher SPL values in twilight, followed by the night period and with lower values in the daytime period. This is a characteristic pattern of invertebrates, which have a crepuscular peak of activity and remain active at night to feed. The months of February and March 2018, and December and January 2019 (summer and early autumn) showed the highest SPL values. Summer and winter were statistically different, except for the 2 kHz band. Summer and winter were statistically different, except for the 2 kHz band. The abiotic factors with the highest correlations with the 1/3 octave bands were solar radiation and water temperature, factors directly related to the circadian pattern and metabolism of benthic invertebrates. The sounds of the most representative organisms in terms of acoustic energy were characterized using an automatic classification method based on unsupervised machine learning techniques. Were identified three classes of snaps, which presented similar acoustic signatures, with most of the acoustic energy concentrated up to 8 kHz and frequency peaks varying between 3.7 and 4.55 kHz. Acoustic signatures patterns and the SPL of snaps are compatible with those registered by other authors for snapping shrimp. However, other benthic invertebrates, such as barnacles, bivalves and sea urchins, have high densities in the study area, and it is not possible to discard the hypothesis that the acoustic signatures represent snaps produced by a group of organisms.Instituto de Estudos do Mar Almirante Paulo Moreira (IEAPM)Coutinho, RicardoSilveira, Nilce Gomes2023-10-10T12:40:35Z2023-10-10T12:40:35Z2023info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/846395info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Produção Científica da Marinha do Brasil (RI-MB)instname:Marinha do Brasil (MB)instacron:MB2024-12-09T11:33:35Zoai:www.repositorio.mar.mil.br:ripcmb/846395Repositório InstitucionalPUBhttps://www.repositorio.mar.mil.br/oai/requestdphdm.repositorio@marinha.mil.bropendoar:2024-12-09T11:33:35Repositório Institucional da Produção Científica da Marinha do Brasil (RI-MB) - Marinha do Brasil (MB)false
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