Characterization of acoustic activity for recurrent dolphins´ species from the Mexican Central Pacific

Ferrer Aguilar, María José

http://hdl.handle.net/10400.1/19475

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Authors

Ferrer Aguilar, María José

Advisor(s)

Marçalo, Ana

Ortiz, Christian D. Ortega

Abstract(s)

Os mamíferos marinhos são uma família caracterizada por respirar ar pelos pulmões, ter sangue quente, pelo, ter glândulas mamárias e dar à luz seus filhotes vivos, apresentando adaptações para sobreviver em ecossistemas marinhos. Entre eles estão os cetáceos que incluem dois grupos: os misticetos que são conhecidos como baleias ou cetáceos com barbas, e os odontocetos ou cetáceos com dentes, aos quais pertencem uma grande variedade de espécies, entre elas golfinhos, botos e cachalotes. Os golfinhos são uma família representada por pelo menos 37 espécies de tamanho entre pequeno e médio, com uma grande variedade de morfologias. São considerados animais vocais, pois possuem um sistema auditivo muito sensível, capaz de detectar uma faixa de frequência de 100 Hz até 150 kHz. Além disso, eles são capazes de emitir três tipos de sons: a) cliques de ecolocalização, que são sons de banda larga de alta intensidade e curta duração, b) sons de pulsação em rajadas, que são pacotes de pulsos de banda larga e c) sons de assobio ou apitos, de banda estreita geralmente emitida entre 4 e 20 kHz. Neste estudo, foram considerados estes últimos, os apitos, pois sua emissão pode estar relacionada à socialização e alimentação. Esses animais marinhos vivem em grupos e, portanto, são animais muito sociais que precisam de comunicação para se localizar, detectar predadores e evitá-los, se reproduzir e cuidar dos seus filhotes. Nos últimos anos, o tráfego marítimo tem acrescentado muito, assim como outras atividades antrópicas que produzem poluição sonora. Isso pode ter efeitos prejudiciais sobre os golfinhos e muitos outros organismos, uma vez que o oceano é um mundo de sons. Através das características dos assobios (frequência, duração, número de pontos de inflexão e forma), um caminho pode ser traçado para pelo menos para identificar diferentes espécies. Além disso, a bioacústica está começando a ser usada como uma alternativa aos estudos tradicionais de barco, de forma que com hidrofones colocados em áreas diferentes, a preferência de habitat das espécies marinhas pode ser rastreada. Desta forma, podemos também melhorar o conhecimento sobre o comportamento noturno desses animais, já que a falta de luz torna muito difícil observar. Devido à migração do zooplâncton durante o pôr do sol e consequentemente peixes que se alimentam dele e são presas para os golfinhos, seria lógico pensar que é uma boa hora para os golfinhos se alimentarem, mas existem muitos estudos que registam esse comportamento durante o dia para algumas espécies e à noite para outras. Muitas espécies estão distribuídas em todo o mundo, como o roaz-corvineiro (Tursiops truncatus), o grampo (Grampus griseus) ou as orcas (Orcinus orca). Porém, alguns mostram uma distribuição mais limitada com preferências mais costeiras ou mais oceânicas. No Pacífico Central Mexicano (PCM) podem ser encontradas 14 espécies diferentes de mamíferos marinhos. Este estudo foca-se em 5 espécies: roaz- corvineiro, golfinho-rotador (Stenella longirostris) e grampo em águas oceânicas e o golfinho-pintado-pantropical (Stenella attenuata) e golfinho-de- dentes-rugosos (Steno bredanesis) que têm hábitos costeiros. Este estudo foi dividido em duas partes: 1) caracterizar e diferenciar os assobios das 5 espécies de golfinhos e 2) determinar a ocorrência de golfinhos ao longo do dia e nas diferentes localidades da costa de Manzanillo (Colima, México). No primeiro caso, os registos foram obtidos a partir de um barco e com confirmação visual da espécie, além de registar o número do grupo dos indivíduos e se algum tipo de comportamento se destacou. As gravações foram, então, visualizadas em um software denominado “Spectogram”, de onde foram extraídas as características dos apitos: frequência (inicial, final, mínimo e máximo), duração, número de pontos de inflexão e forma. Com esses parâmetros, uma análise estatística descritiva pode ser realizada para cada espécie. Finalmente, cada uma dessas características foi comparada entre os diferentes tipos de golfinhos para determinar se havia diferenças entre eles. No caso das espécies costeiras, golfinhos-pintados e golfinhos-de-dentes rugosos, eles apresentam diferenças em todos os parâmetros. Em relação aos golfinhos oceânicos, o mais destacado foi o grampo. Tanto os grampos quanto os golfinhos-de-dentes rugosos apresentaram baixas frequências, duração e número de pontos de inflexão em comparação com as outras três espécies. Não obstante, diferenciar o grampo dos golfinhos-de- dentes-rugosos pode ser difícil sem confirmação visual. Igualment no golfinho-pintado- pantropical, no roaz-corvineiro e no golfinho-rotador, as suas frequências altas são muito semelhantes. As pistas a seguir podem ser tanto o habitat (costeiro ou oceânico) quanto o número de pontos de inflexão no caso do roaz-corvineiro. Porém, as espécies oceânicas foram fruto de um único encontro, portanto seus apitos poderiam ser influenciados pela presença do navio, número de indivíduos, presença de filhotes e outros fatores. No segundo caso, os dados foram obtidos com uma bóia à qual estava ancorado um contentor hermético que continha o hidrofone e baterias que permitiam uma gravação entre um e dois dias. As bóias foram colocadas na entrada das baías, na baía de Manzanillo e na baía de Santiago. As gravações foram analisadas por meio da contagem do número de assobios dos golfinhos e da deteção da presença acústica dos mesmos. O registo das horas de chegada e recolha do hidrofone permitiu calcular as horas em que os golfinhos emitiram sons: de noite ou de dia. A análise dos resultados revelou que a atividade acústica é a mesma à noite e de dia, de igual jeito que a mesma na presença: há golfinhos à noite e de dia. Quanto às áreas, constatou-se que eles tinham preferência pela Baía de Manzanillo, talvez por ser uma área que lhes oferece abrigo e alimentação. Dado que as espécies residentes na área são o golfinho-pintado e o roaz- corvineiro, pode-se inferir que são os responsáveis pela emissão desses sons. Também foi constatado que não há diferenças na atividade acústica na estação ou no ano de estudo. Algumas das gravações da entrada poderiam até ser consideradas como sendo de golfinho-de-dentes-rugosos por dois motivos: as frequências dos apitos são baixas, de curta duração, a segmentação dos apitos, quase não têm ponto de inflexão, e porque a equipe do GUIMM vê esta espécie em torno da área com frequência. Portanto, o golfinho-de- dentes-rugosos e o golfinho-pintado podem ser facilmente diferenciados um do outro, assim como o grampo, roaz-corvineiro e o golfinho-rotador. No entanto, se as preferências de habitat forem eliminadas, diferenciar acusticamente as espécies de golfinhos seria mais complicado. Por enquanto, a hipótese de que sejam mais ativos acusticamente à noite é descartada, mas eles têm preferências de habitat, sendo a baía de Manzanillo a mais solicitada.

The characteristics of the sound communication are key elements of the behavior of dolphins. Since 2014 the team GUIMM (Grupo Universitario de Investigación de Mamíferos Marinos) of the University of Colima was recording and monitoring with acoustic buoys some populations of dolphins; mainly five species: the bottlenose dolphin (Tursiops truncatus), Risso´s dolphin (Grampus griseus), Spinner dolphin (Stenella longirostris orientalis), Rough-toothed dolphin (Steno brenadensis) and the Pantropical spotted dolphin (Stenella atenuatta) distributed in Mexican Central Pacific (MCP), specifically in the Colima and Jalisco coasts. This study aimed on whistles analysis to find differences between species or even within the same species. Method was based on whistles parameters, such as: frequency (maximum and minimum), duration, and number of inflection points. Then, a spatial comparison to determine the use of bays by dolphins, and a seasonal comparison to identify differences in the day/night cycle, as well as seasons and years, were made. The whistles´ parameters allowed to discriminate two group of dolphin species, 1) those with whistles conformed by higher frequencies (pantropical spotted dolphin, spinner dolphin, and bottlenose dolphin) and 2) those with whistles with lower frequencies (rough-toothed and Risso´s dolphins). The spinner and pantropical spotted dolphins showed similar high frequencies in whistles, therefore they only can be differentiated by its presence in oceanic and coastal habitat, respectively. While low frequencies revealed some specific features that allow us to identify acoustically the different species. Moreover, the acoustic activity of the dolphins seemed to predominate in 2016 in the winter months, and during nocturnal periods of time. This allowed us to infer that rough-toothed and spotted dolphin are responsible for most of the whistles recorded in the region. Bioacoustic has turned out to be a great tool in the research of cetaceans, mainly to collect enough information to contribute to the conservation status against anthropic activities.