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Publication
Influence of dolphin-watching tourism vessels on the whistle emission pattern of common dolphins and bottlenose dolphins
| Name: | Description: | Size: | Format: | |
|---|---|---|---|---|
| 10.31 MB | Adobe PDF |
Advisor(s)
Abstract(s)
Over the last few years there has been a significant increase in the number of dolphin-watching
boats in the Algarve (Portugal), which my lead to short- and long-term impacts on the target
species (e.g., common dolphin, bottlenose dolphin). In recent decades there has been a greater
interest in the potential effects of anthropogenic noise on marine mammals, given the important
role that sound plays in the vital functions of these organisms. Several changes in the behavior
and energy expenditure of cetaceans have been documented, including impacts in the
vocalization parameters of dolphins, reduction in the communication range of whistles and
increase energy expenditure. In this study, the whistles characteristics of common dolphin
(Delphinus delphis) and bottlenose dolphin (Tursiops truncatus) were analyzed in the presence
and absence of dolphin-watching tour boats to detect potential impacts in the vocalization of
dolphins. Field recordings of common dolphin and bottlenose dolphin whistles were made from
June to September 2022, using a calibrated system. Dolphin behavior and group size were
recorded, as well as the number of boats in a 300 m radius. A total of 15h of acoustic recording
was analyzed. Overall, these results showed a significant increase in start, low and high
frequency on both species when exposed to the presence of one or more dolphin-watching tour
vessels. However, when analyzing the whistles, it was possible to observe a reduction in the
number of inflection points in the presence of the same vessels. These changes can be a dolphin
strategy to avoid sound masking and increase of energy expenditure. These findings indicate
that anthropogenic impact in the form of dolphin-watching tour vessels can influence the
vocalization parameters of dolphins and such changes could have an impact if they reduce the
communication range of whistles or increase energy expenditure.
Nas últimas décadas que tem havido um maior interesse pelos potenciais efeitos do ruído antropogénico nos mamíferos marinhos, dado o importante papel que o som desempenha nas funções vitais destas espécies. Várias mudanças no comportamento e gasto energético dos cetáceos têm sido documentadas. O impacto antropogénico resultante de tráfego marítimo pode influenciar, por exemplo, os parâmetros de vocalização dos golfinhos podendo ter efeitos a longo prazo nestes animais, nomeadamente através da redução do alcance de comunicação dos assobios ou aumento de gasto de energia. Todas as espécies de cetáceos que ocorrem em Portugal continental estão protegidas pela legislação nacional e também por regulamentação europeia (Diretiva Habitats), bem como por convenções e acordos internacionais (Berna, Bona, CITES, ACCOBAMS). Entre as medidas de proteção implementadas, inclui-se a obrigatoriedade de, nas proximidades de cetáceos, reduzir os ruídos que possam atraí-los ou perturbá-los. Em relação ao número de embarcações, não são permitidas mais de 3 plataformas num raio de 100 metros em torno de cetáceos. No entanto, o turismo dirigido a cetáceos tem vindo a crescer, em particular no Algarve, e por sua vez o número de embarcações de turismo existentes com o objetivo de observação de golfinhos. Este aumento dificulta o cumprimento das regras, e nem sempre estas são cumpridas. Atualmente, 83 empresas de turismo estão licenciadas para operar barcos de observação de golfinhos em águas continentais, das quais 49 operam ao largo da costa sul de Portugal (ICNF 2022). Em relação a 2010, há mais 35 empresas operando na região. O número de embarcações por empresa em operação varia entre 1 e 15, sendo que no total existem 131 embarcações a operar no Algarve, cada uma fazendo em média três viagens por dia. Os barcos turísticos de observação de golfinhos seguem os golfinhos por longos períodos, e muitas vezes em grande número (1-13 barcos). Com base em trabalhos anteriores, os golfinhos em tais circunstâncias são suscetíveis a ficarem stressados e esgotados. Estas alterações comportamentais podem ser detetadas, por exemplo, através da análise de padrões de frequência de assobios. A área de estudo alvo desta tese corresponde à zona costeira ocidental do Algarve (região sul de Portugal). Compreendida entre Faro e Sagres. Todos os verões, a população algarvia triplica, devido aos milhares de turistas que escolhem este destino de férias. Este aumento leva a uma maior pressão costeira nas grandes cidades, em particular em Albufeira, onde as atividades de embarcações turísticas de observação de golfinhos são muito procuradas. O objetivo deste estudo foi investigar os padrões de frequência dos assobios de golfinhos comuns (Delphinus delphis) e roazes (Tursiops truncatus) na ausência e presença de barcos de turismo de observação de golfinhos. Mais especificamente, examinaram-se as características dos assobios (por exemplo, a duração, a frequência máxima e mínima, a extenção da frequência e os pontos de inflecção), de forma a perceber se ocorrem mudanças nos padrões de emissão na presença e ausência de embarcações. Os assobios dos golfinhos-comuns e roazes são fundamentais para a comunicação entre elementos do grupo pelo que identificar e descrever potenciais efeitos nos padrões de assobios é fundamental para a conservação destas espécies. Para além do registo acústico, o comportamento dos golfinhos e o tamanho do grupo foram registados, bem como o número de barcos em um raio de 300 m. Um CTD Ruskin Concerto foi usado durante o estudo para registo da temperatura, salinidade e velocidade do som entre outros parâmetros. Os dados foram colhidos aleatoriamente, mas sempre na presença de animais, a fim de avaliar a influência das condições do mar no comportamento acústico dos golfinhos. As gravações de vocalizações de golfinhos comuns e roazes foram realizadas através de dois hidrofones calibrados, com variação de ± 1dB no intervalo de 1Hz a 28kHz. As sessões de gravação acústica ocorreram entre junho e setembro de 2022, tendo sido analisadas 5h de registos acústicos num total de 15 horas de gravações. Um total de 234 acústicas com assobios foram identificadas. As gravações recolhidas foram analisadas preliminarmente através da observação dos espectrogramas e submetidas à avaliação auditiva e visual usando o Audacity 2.4.2 a fim de identificar, categorizar e contar todos os “assobios” presentes em cada registo. Um assobio foi definido como um sinal tonal, de banda estreita, modulado com duração de 0.1 s ou mais com, pelo menos, parte da frequência fundamental acima de 3 kHz. As bandas harmônicas não foram consideradas devido às limitações das frequências superiores (26.36 kHz). Apenas a frequência fundamental de cada assobio selecionado foi medida. A plasticidade do repertório e as mudanças temporárias nas variáveis de assobio, como frequência inicial, frequência final, duração, frequência mínima, frequência máxima e número de inflexões foram depois medidas usando Raven Lite 2.0.4. Como o ruído de baixa frequência pode mascarar o componente de frequência mais baixa dos assobios, foi determinada uma estimativa do erro nas frequências medidas, tendo os assobios sido separados em três categorias de qualidade: i) má (assobio visível no espectrograma, mas muito fraco, ou sobreposto a outros sons); ii) média (assobio bem visível do início ao fim); iii) boa (assobio proeminente e dominante). Apenas assobios médios e bons foram analisados. Com base na qualidade das gravações e na relação sinal-ruído, um total de 1239 assobios foram selecionados para análise. Tanto para o golfinho comum como para o golfinho roaz, o teste de Kruskal-Wallis mostrou diferenças estatisticamente significativas para a frequência inicial, baixas e altas frequências, bem como para os pontos de infeção. A frequência inicial, baixa e alta aumentaram significativamente na presença de barcos, enquanto os pontos de inflexão diminuíram com o aumento do número de barcos de observação de golfinhos. As diferenças observadas podem resultar de uma estratégia por parte dos golfinhos para evitar a dominância do ruido das embarcações (i.e., masking), bem como o aumento do dispêndio de energia. Estes resultados indicam que o impacto antropogénico resultante da atividade de turismo de observação de golfinhos pode influenciar os parâmetros de vocalização dos animais e tais mudanças podem vir a ter impacto negativo se houver uma redução no alcance da comunicação dos assobios ou se os mesmos aumentarem os gastos de energia
Nas últimas décadas que tem havido um maior interesse pelos potenciais efeitos do ruído antropogénico nos mamíferos marinhos, dado o importante papel que o som desempenha nas funções vitais destas espécies. Várias mudanças no comportamento e gasto energético dos cetáceos têm sido documentadas. O impacto antropogénico resultante de tráfego marítimo pode influenciar, por exemplo, os parâmetros de vocalização dos golfinhos podendo ter efeitos a longo prazo nestes animais, nomeadamente através da redução do alcance de comunicação dos assobios ou aumento de gasto de energia. Todas as espécies de cetáceos que ocorrem em Portugal continental estão protegidas pela legislação nacional e também por regulamentação europeia (Diretiva Habitats), bem como por convenções e acordos internacionais (Berna, Bona, CITES, ACCOBAMS). Entre as medidas de proteção implementadas, inclui-se a obrigatoriedade de, nas proximidades de cetáceos, reduzir os ruídos que possam atraí-los ou perturbá-los. Em relação ao número de embarcações, não são permitidas mais de 3 plataformas num raio de 100 metros em torno de cetáceos. No entanto, o turismo dirigido a cetáceos tem vindo a crescer, em particular no Algarve, e por sua vez o número de embarcações de turismo existentes com o objetivo de observação de golfinhos. Este aumento dificulta o cumprimento das regras, e nem sempre estas são cumpridas. Atualmente, 83 empresas de turismo estão licenciadas para operar barcos de observação de golfinhos em águas continentais, das quais 49 operam ao largo da costa sul de Portugal (ICNF 2022). Em relação a 2010, há mais 35 empresas operando na região. O número de embarcações por empresa em operação varia entre 1 e 15, sendo que no total existem 131 embarcações a operar no Algarve, cada uma fazendo em média três viagens por dia. Os barcos turísticos de observação de golfinhos seguem os golfinhos por longos períodos, e muitas vezes em grande número (1-13 barcos). Com base em trabalhos anteriores, os golfinhos em tais circunstâncias são suscetíveis a ficarem stressados e esgotados. Estas alterações comportamentais podem ser detetadas, por exemplo, através da análise de padrões de frequência de assobios. A área de estudo alvo desta tese corresponde à zona costeira ocidental do Algarve (região sul de Portugal). Compreendida entre Faro e Sagres. Todos os verões, a população algarvia triplica, devido aos milhares de turistas que escolhem este destino de férias. Este aumento leva a uma maior pressão costeira nas grandes cidades, em particular em Albufeira, onde as atividades de embarcações turísticas de observação de golfinhos são muito procuradas. O objetivo deste estudo foi investigar os padrões de frequência dos assobios de golfinhos comuns (Delphinus delphis) e roazes (Tursiops truncatus) na ausência e presença de barcos de turismo de observação de golfinhos. Mais especificamente, examinaram-se as características dos assobios (por exemplo, a duração, a frequência máxima e mínima, a extenção da frequência e os pontos de inflecção), de forma a perceber se ocorrem mudanças nos padrões de emissão na presença e ausência de embarcações. Os assobios dos golfinhos-comuns e roazes são fundamentais para a comunicação entre elementos do grupo pelo que identificar e descrever potenciais efeitos nos padrões de assobios é fundamental para a conservação destas espécies. Para além do registo acústico, o comportamento dos golfinhos e o tamanho do grupo foram registados, bem como o número de barcos em um raio de 300 m. Um CTD Ruskin Concerto foi usado durante o estudo para registo da temperatura, salinidade e velocidade do som entre outros parâmetros. Os dados foram colhidos aleatoriamente, mas sempre na presença de animais, a fim de avaliar a influência das condições do mar no comportamento acústico dos golfinhos. As gravações de vocalizações de golfinhos comuns e roazes foram realizadas através de dois hidrofones calibrados, com variação de ± 1dB no intervalo de 1Hz a 28kHz. As sessões de gravação acústica ocorreram entre junho e setembro de 2022, tendo sido analisadas 5h de registos acústicos num total de 15 horas de gravações. Um total de 234 acústicas com assobios foram identificadas. As gravações recolhidas foram analisadas preliminarmente através da observação dos espectrogramas e submetidas à avaliação auditiva e visual usando o Audacity 2.4.2 a fim de identificar, categorizar e contar todos os “assobios” presentes em cada registo. Um assobio foi definido como um sinal tonal, de banda estreita, modulado com duração de 0.1 s ou mais com, pelo menos, parte da frequência fundamental acima de 3 kHz. As bandas harmônicas não foram consideradas devido às limitações das frequências superiores (26.36 kHz). Apenas a frequência fundamental de cada assobio selecionado foi medida. A plasticidade do repertório e as mudanças temporárias nas variáveis de assobio, como frequência inicial, frequência final, duração, frequência mínima, frequência máxima e número de inflexões foram depois medidas usando Raven Lite 2.0.4. Como o ruído de baixa frequência pode mascarar o componente de frequência mais baixa dos assobios, foi determinada uma estimativa do erro nas frequências medidas, tendo os assobios sido separados em três categorias de qualidade: i) má (assobio visível no espectrograma, mas muito fraco, ou sobreposto a outros sons); ii) média (assobio bem visível do início ao fim); iii) boa (assobio proeminente e dominante). Apenas assobios médios e bons foram analisados. Com base na qualidade das gravações e na relação sinal-ruído, um total de 1239 assobios foram selecionados para análise. Tanto para o golfinho comum como para o golfinho roaz, o teste de Kruskal-Wallis mostrou diferenças estatisticamente significativas para a frequência inicial, baixas e altas frequências, bem como para os pontos de infeção. A frequência inicial, baixa e alta aumentaram significativamente na presença de barcos, enquanto os pontos de inflexão diminuíram com o aumento do número de barcos de observação de golfinhos. As diferenças observadas podem resultar de uma estratégia por parte dos golfinhos para evitar a dominância do ruido das embarcações (i.e., masking), bem como o aumento do dispêndio de energia. Estes resultados indicam que o impacto antropogénico resultante da atividade de turismo de observação de golfinhos pode influenciar os parâmetros de vocalização dos animais e tais mudanças podem vir a ter impacto negativo se houver uma redução no alcance da comunicação dos assobios ou se os mesmos aumentarem os gastos de energia
Description
Keywords
Tursiops truncatus Delphinus delphis Comportamento acústico Ruído subaquático Sinais vocais Parâmetros acústicos