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Utilisation libre sous réserve de mentionner la source (a minima le nom du producteur) et la date de sa dernière mise à jour

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Benthic invertebrates emit broadband transient sounds, that dominate coastal soundscapes and can inform on the environment and its ecological state. Numerous works have studied temporal patterns of Benthic Invertebrate Biophonies (BIB) and linked them to environmental parameters or ecological processes, but there is a lack of knowledge about the spatial variability of BIB. Here, we mapped Benthic Invertebrate Sounds (BIS) in three dimensions using a compact array (2 m × 2 m × 2 m) of four hydrophones within the scope of eco-acoustics studies. Firstly, we developed tools to localize any individual sound emitted by benthic invertebrates. A theoretical calculation of the Cramer Rao Bounds (CRB) consolidated by in situ active emissions from known positions, demonstrated the accuracy of the localization. Secondly, by accumulating all the positions of the BIS recorded during a night, three methods are proposed to map the BIB at different spatial scales. An in situ measurement campaign carried out on a 300 m × 300 m artificial reef system revealed that the marine fauna was binary spatially distributed: rich and numerous on artificial reefs and poor and weak outside the reefs. At small ranges (10 m), the acoustic maps matched the geometric structures of the reefs with an accuracy of 0.5 m. At large scales (100 m and 300 m), the acoustic hot-spots on the maps corresponded to distant reefs, with an accuracy of 7 m and 10 m respectively.

Partners of the project: France Energies Marines, INP Grenoble, Chorus, LEMAR, UBO, CNRS, RTsys and TBM.

Funding: This work was supported by France Energies Marines and the French government by its National Agency for Research under the Future Investments Program (ANR-10-IEED-0006-05).

Les invertébrés benthiques émettent des sons transitoires à large bande, qui dominent les paysages sonores côtiers et peuvent informer sur l'environnement et son état écologique. De nombreux travaux ont étudié les schémas temporels des biophonies des invertébrés benthiques (BIB) et les ont liés à des paramètres environnementaux ou à des processus écologiques, mais il existe un manque de connaissances sur la variabilité spatiale des BIB. Ici, nous avons cartographié les sons des invertébrés benthiques (BIS) en trois dimensions à l'aide d'un réseau compact (2 m × 2 m × 2 m) de quatre hydrophones dans le cadre d'études éco-acoustiques. Dans un premier temps, nous avons développé des outils pour localiser tout son individuel émis par les invertébrés benthiques. Un calcul théorique des limites de Cramer Rao (CRB) consolidées par des émissions actives in situ à partir de positions connues, a démontré la précision de la localisation. Dans un second temps, en cumulant toutes les positions du BIS enregistrées au cours d'une nuit, trois méthodes sont proposées pour cartographier le BIB à différentes échelles spatiales. Une campagne de mesures in situ réalisée sur un système de récifs artificiels de 300m×300m a révélé que la faune marine était répartie spatialement de manière binaire : riche et nombreuse sur les récifs artificiels et pauvre et faible en dehors des récifs. Aux petites distances (10 m), les cartes acoustiques correspondent aux structures géométriques des récifs avec une précision de 0,5 m. Aux grandes échelles (100m et 300m), les points chauds acoustiques sur les cartes correspondaient à des récifs lointains, avec une précision de 7m et 10m respectivement.

Partenaires du projet : France Energies Marines, INP Grenoble, Chorus, LEMAR, UBO, CNRS, RTsys et TBM.

Financement : Ce travail a bénéficié d’une aide de France Energies Marines et de l’Etat gérée par l’Agence Nationale de la Recherche au titre du programme Investissements d’Avenir (ANR-10-IEED-0006-05).