O estudo do oceano, seja para gera¸c˜ao de conhecimento ou explora¸c˜ao de recursos, ´e crescente e ainda com grande potencial para descobertas.
Principalmente no hemisf´erio sul do planeta, os incentivos `a pesquisa submarina ainda s˜ao escassos quando comparados ao hemisf´erio norte. O estudo das on- das sonoras emitidas pelos animais marinhos ´e chamado de bioac´ustica marinha [14].
A bioac´ustica ´e um t´opico de interesse ainda mais recente na ´area de engenharia e in´edito no LIOc, o que gerou a necessidade da inclus˜ao desta se¸c˜ao no trabalho.
2.2.1
Tipos de Sons
Como visto no item 2.1.7, o som no mar pode ter diversas origens, o que acarreta em diferentes caracter´ısticas (amplitudes, intervalos de dura¸c˜ao, frequˆencias e per´ıodos). Com o desejo de ampliar o conhecimento nessa ´area, os avan¸cos nos sistemas de detec¸c˜ao e medi¸c˜ao tornam-se necess´arios, promovendo esse encontro entre a biologia e a engenharia. AU e HASTINGS [3] dividem os sons emitidos por animais marinhos em:
Sociais: Produzidos com o intuito de comunica¸c˜oes intraespec´ıficas (entre indiv´ıduos de mesma esp´ecie) ou comportamentais;
Posicionamento (Ecolocaliza¸c˜ao): Respons´aveis pela localiza¸c˜ao espacial e na- vega¸c˜ao;
Gerados Externamente: Produzidos pelo impacto entre um objeto e outro ou com a superf´ıcie do mar. Esses sons raramente s˜ao estudados, s˜ao de pouco interesse cient´ıfico e, portanto, n˜ao ser˜ao abordados neste trabalho.
2.2.1.1 Sons Sociais
Podem-se observar caracter´ısticas, como os tipos de sons emitidos (e.g. assobio, can¸c˜ao) e as faixas de frequˆencias predominantes. Um estudo espec´ıfico, por´em, deve considerar a grande variedade dos sons emitidos em fun¸c˜ao dos mais diversos parˆametros externos [3].
Observa¸c˜ao: Os nomes para os sons tˆem sua origem baseada exatamente na per- cep¸c˜ao humana, ou seja, o nome “assobio” ´e dado pois o som emitido pelo animal se assemelha a um assobio humano. Essa nomenclatura simples facilita a distin¸c˜ao e a cataloga¸c˜ao dos sons.
A seguir, alguns tipos de animais e os sons sociais caracter´ısticos que eles emi- tem s˜ao apresentados, informa¸c˜oes compiladas de CLAY e MEDWIN [2], AU e HASTINGS [3], RIBEIRO [12], VIELLIARD e SILVA [14] e WEILGART [15].
Odontocetos
Baleias com dentes e golfinhos emitem assobios e cliques de banda larga como sons sociais.
Por possu´ırem faixa de frequˆencia dentro dos limites da audi¸c˜ao humana (entre 20 Hz e 20 kHz), os assobios s˜ao os sons mais estudados, j´a que s˜ao mais facilmente captados com equipamentos de ´audio adaptados ao uso submarino. Os cliques, ge- ralmente emitidos em rajadas de pulsos, podem possuir componentes em frequˆencias acima de 100 kHz, sendo dificilmente adquiridos de maneira adequada por equipa- mentos n˜ao especializados. Essas rajadas n˜ao s˜ao pulsos de ecolocaliza¸c˜ao.
Misticetos
Baleias que n˜ao possuem dentes, mas cerdas, emitem sons descritos como chamados, que podem ser compostos por frequˆencias baixas ou cliques de alta frequˆencia (su-
Pin´ıpedes
As focas, le˜oes marinhos e morsas s˜ao animais anf´ıbios que podem vocalizar no ar ou na ´agua. Emitem principalmente rosnados, rugidos e latidos.
Sirˆenios
O peixe-boi, tamb´em capaz de vocalizar no ar ou na ´agua, possui uma emiss˜ao mais rara de sons, sendo reportados apenas em condi¸c˜oes extremas, como de estresse ou amea¸ca.
Peixes
Peixes podem produzir sons de duas formas principais: Estridula¸c˜ao (fric¸c˜ao de partes do corpo) e movimenta¸c˜ao dos m´usculos da bexiga natat´oria. Apesar de pouco estudados, esses sons s˜ao utilizados para comunica¸c˜ao e at´e mesmo para demonstrar agressividade e emitir alertas.
Camar˜ao-de-estalo (Snapping Shrimp)
Esse camar˜ao possui uma de suas garras maior, capaz de produzir estalos de alta in- tensidade sonora, sendo respons´avel pela produ¸c˜ao de alto ru´ıdo, principalmente em grupo. Os estalos possuem ampla banda de frequˆencia, podendo chegar a 200 kHz, o que pode comprometer seriamente uma medi¸c˜ao ac´ustica na ´area.
2.2.1.2 Posicionamento (Ecolocaliza¸c˜ao)
A ecolocaliza¸c˜ao ´e o processo em que um organismo emite um som e ´e capaz de identificar o ambiente ao seu redor por meio do eco percebido [3].
Os animais que se valem da ecolocaliza¸c˜ao o fazem emitindo cliques (em frequˆencias diferentes dos cliques de sons sociais) e variando o intervalo entre pulsos. As in- tensidades desses sinais tamb´em podem variar, objetivando estar acima do ru´ıdo ambiente.
2.2.2
Influˆencia do Homem
O interesse crescente pela bioac´ustica est´a diretamente envolvido com a explora¸c˜ao dos recursos presentes em ´areas oceˆanicas. A utiliza¸c˜ao de maquin´ario pesado e de experimentos ac´usticos influenciam consideravelmente a vida ao redor. A presen¸ca dessas perturba¸c˜oes geradas pelo homem afetam os animais em suas capacidades mais simples e dependentes do som, como altera¸c˜oes nas vocaliza¸c˜oes, respira¸c˜ao, velocidade de nado, padr˜ao migrat´orio, encalhe, estresse e danos `a audi¸c˜ao.
WEILGART [15] apresenta as principais altera¸c˜oes comportamentais nos animais marinhos:
• Aumento da intensidade e/ou frequˆencia na vocaliza¸c˜ao de cet´aceos com a presen¸ca de alto tr´afego de embarca¸c˜oes;
• Cessa¸c˜ao da vocaliza¸c˜ao de animais em fun¸c˜ao do alto ru´ıdo produzido por explora¸c˜oes s´ısmicas;
• Varia¸c˜ao no tempo de mergulho e na velocidade de nado quando expostos a ru´ıdos;
• Desaparecimento de animais em regi˜oes anteriormente utilizadas para reprodu¸c˜ao; • Encalhe e/ou a ocorrˆencia de fatalidades causados por danos aos aparelhos
auditivos dos animais.
Os efeitos dos ru´ıdos podem variar conforme o som que ´e produzido, os animais que o recebem e a influˆencia do meio. A necessidade de reprodu¸c˜ao e alimenta¸c˜ao pode fazer com que certas esp´ecies tolerem o ru´ıdo presente, gerando efeitos a longo prazo, como estresse e perda de audi¸c˜ao. Em outros casos, os impactos podem ser contornados sem aparente efeito, como a altera¸c˜ao de rotas migrat´orias.
podem provocar nos animais desde efeitos prejudiciais `a sua localiza¸c˜ao no ambiente at´e danos f´ısicos causados pela for¸ca que um som, como onda mecˆanica, pode exercer. O dom´ınio do comportamento dos animais marinhos, cataloga¸c˜ao das esp´ecies e de suas assinaturas sonoras e sua sensibilidade aos sons externos s˜ao informa¸c˜oes importantes que podem ser obtidas a partir da medi¸c˜ao ac´ustica.