Behavioral fish responses to anthropogenic noise assessed trough acoustic telemetry

Abstract

[spa] El ruido de origen antrópico en el océano está aumentando a la vez que aumenta el uso que el ser humano hace de este. En las zonas marinas costeras, los principales impactos sonoros están causados por el ruido generado por el motor de las embarcaciones, tanto comerciales como recreativas. Sin embargo, poco es conocido sobre las consecuencias ecológicas que esta contaminación sonora genera en las poblaciones de peces costeros. Este estudio tiene como objetivo evaluar el efecto del ruido de los barcos en el comportamiento de una especie costera, Serranus scriba. Para ello se ha realizado un experimento genuino que consistió en el seguimiento automático del movimiento con dispositivos electrónicos (acoustic tracking) de varios individuos de la especie, a la vez que se ha cuantificado el ruido procedente de los barcos utilizando un hidrófono omnidireccional. El estudio se ha desarrollado en un área marina protegida (AMP) de la isla de Mallorca con la hipótesis de que el ruido de los barcos genera un efecto en la probabilidad de transición entre dos estados comportamentales de la especie (nadando vs. escondido) afectando el patrón macroscópico del movimiento del individuo. Esta Hipótesis se ha testado mediante el desarrollo de un modelo Bayesiano StateSpace Model donde se ha acoplado un modelo de movimiento considerando los dos estados de comportamiento mencionados con un modelo de error de observación. Los resultados muestran, por un lado, un patrón de contaminación sonora por barcos elevado a pesar de tratarse de una AMP que sigue un patrón temporal tanto dentro de día como dentro de semana. Por otro lado, los resultados del modelo sugieren una alta variabilidad individual, tanto en los patrones de movimiento individual, como en la respuesta a la contaminación sonora que requiere de futuros estudios para ser cuantificada correctamente. Sin embargo, las conclusiones sugieren que la metodología desarrollada en este estudio es adecuada para estas futuras investigaciones, y que el nivel de contaminación sonora de las aguas costeras del área considerada puede tener un efecto ecológico relevante en las poblaciones de peces costeros. Este trabajo tiene implicaciones directas para la gestión de las zonas costeras y de las AMPs.

[eng] The anthropogenic noise in the ocean is increasing while increasing the use that we, as human, do from it. In coastal marine areas, the main source of noise is caused by the by motor of commercial and recreational boats. Little is known about the ecological consequences that it generates in coastal fish populations. This study has the objective to assess the effect of boat noise on the behaviour of a coastal fish species, Serranus scriba. We have carried out a genuine experiment where several free-living individuals of our study-case species were tracked with electronic devices (acoustic tracking), while the noise from the ships was quantified using an omnidirectional hydrophone. The study was carried out in a marine protected area (MPA) of Mallorca, with the hypothesis that the noise of the boats generates an effect on the probability of transition between two classical behavioural states of the species (swimming vs. hidden) affecting the macroscopic pattern of the individual's movement. The Hypothesis of this work was tested by developing a novel Bayesian State-Space Model where a movement model for resident fish considering the two behaviour states mentioned was coupled to an observational error model. The results show, on the one hand, a level of noise pollution by ships high, despite being an MPA, which follows different temporary patterns, both within the day and within the week. On the other hand, the results of the model suggest high individual variability, both in the patterns of individual movement, but also in the response to the boat noise that requires future studies to be quantified correctly. However, our conclusions suggest that the methodology developed in this study is promising for future investigations, and the level of noise pollution of the coastal areas may have a relevant ecological effect. This work has direct implications for the management of the coastal areas and MPAs.