Le Grec - Groupe de recherche sur les cétacés
Association 1901, Recherche sur les cétacés, Formation d'observateurs, Protection des cétacés.

Fil conducteur : GREC » Auditorium » Acoustique sous-marine et… » 2. Mise en œuvre des écoutes…

2. Mise en œuvre des écoutes et exploitation des données

2.1. Un hydrophone, un magnétophone et un protocole

Un matériel simple

Notre matériel d’écoute sous-marine est composé d’un hydrophone associé à un enregistreur. Nous employons un hydrophone remorqué comportant deux voies d’écoute et relié à un enregistreur numérique : il est adapté à un usage continu en mer et peut s’utiliser alors que le bateau avance. Un filtre analogique réglable est généralement utilisé pour améliorer le rapport signal/bruit à la réception.
Les émissions sonores sont confrontées aux observations réalisées sur les Cétacés en surface. Les meilleures d’entre elles sont ensuite analysées en laboratoire. Une image du son est souvent produite afin de bien distinguer « sur le papier » des caractéristiques perçues clairement par notre oreille. Avec de l’expérience, il devient aisé de reconnaître les différentes espèces communes en Méditerranée, à l’instar des ornithologues qui savent identifier les oiseaux de leur région rien qu’à l’écoute d’un chant.

Sur le terrain, un protocole systématique

Pour la réalisation de l’échantillonnage acoustique, une écoute est réalisée tous les 2 milles. Dans tous les cas, le résultat de l’écoute est consigné sur un livre de bord manuscrit, et ensuite transcrit sur une base de données informatique. L’opérateur acoustique (un des observateurs spécialement qualifié) effectue une écoute sous-marine régulière et transmet aux autres observateurs le résultat de son opération. Les écoutes sont réalisées selon le protocole suivant : le régime du moteur est réduit à 900 tours/mn et l’hélice embrayée, la vitesse tombe à 3,5 noeuds, puis l’on procède à 60 secondes d’écoute. Dans un second temps, au cas où un son de nature incertaine est entendu, l’écoute est prolongée du temps nécessaire à l’identification de la source sonore et l’hélice est parfois débrayée. On consigne le niveau de bruit et le niveau de signal (échelle à 5 niveaux), ainsi que tout renseignement sur les sons entendus et leur contexte (comportement des animaux). Un enregistrement est réalisé dans le cas où l’écoute est positive et susceptible de rapporter une information nouvelle sur le répertoire des cétacés ou leur activité.

Ce protocole de base peut être adapté pour certaines études spécifiques : distribution nocturne des dauphins, suivi acoustique de cachalot,…

2.2. Des applications…

Une carte de la distribution acoustique des cétacés

Une étude réalisée en 1995 visait à préciser les apports de l’acoustique dans le cadre d’un dénombrement des cétacés au large.

La détection acoustique apparaît utile pour des groupes de Dauphins bleus et blancs dans les cas où la visibilité n’est pas « très bonne ». Pour des espèces « bruyantes » (Cachalot, Globicéphale), le rayon de détection de l’hydrophone (plusieurs km) est largement supérieur à la limite de détection visuelle. Quant au Cachalot, il a été entendu en quatre secteurs, mais vu seulement en une occasion. Pour le Dauphin bleu et blanc nous présentons une carte où figure la répartition par carré de 15 milles de côté des pourcentages d’écoutes acoustiques positives. La carte acoustique montre une bonne similarité avec la distribution des observations visuelles. Nous avons rencontré aussi des groupes de dauphins silencieux.
A la suite de cette expérience, nous avons établi une méthode de prospection combinant la détection visuelle et la veille acoustique, que nous avons employée en permanence durant tous nos programmes en mer de 1996 à 2001. Il s’agit d’une méthode de transect linéaire combinant un échantillonnage en zig-zag à des écoutes sous-marines tous les 2 milles. Ainsi, pour toutes nos prospections une carte de distribution acoustique des dauphins peut être produite et comparée aux observations, et la détection des Cachalots en sonde est assurée avec certitude.

Des rapports ont été produits (Ministère de l’Environnement, Région PACA) ainsi que plusieurs communications et un article en collaboration (Gannier A., 1998. Comparison of the distribution of odontocetes obtained from visual and acoustic data in Northwestern Mediterranean. European Research on Cetaceans 12 : 246-250. Gordon J., Matthews JN, Panigada S, Gannier A, Borsani JF and Notarbartolo di Sciara G, 2000. Distribution and relative abundance of striped dolphins, and distribution of sperm whales in the Ligurian Sea cetacean sanctuary : results from a collaboration using acoustic monitoring techniques. J. Cetacean Res. Manage. 2(1):27-36).

La nuit, localiser les dauphins…

Des Dauphins bleus et blancs localisés en pleine nuit au voisinage des côtes : c’est l’étude que le GREC a pu réaliser en 1996 grâce au concours du Conseil Régional de Provence-Alpes-Côte d’Azur. Echantillonner le talus continental avec un hydrophone pour montrer à quel point les dauphins se rapprochent du rivage la nuit ? Il suffisait d’y penser… Pour cela, on avait au préalable l’expérience de ces sons en « forêt de caquètement » perçus quand les dauphins chassent en bande dispersée durant la nuit. On savait également que la prédation est surtout nocturne pour cette espèce et que les dauphins font un mouvement d’aller et retour vers la côte durant un cycle de 24 heures.

Dans la seconde moitié du mois d’août 96, deux échantillonnages nocturnes ont été réalisés au voisinage d’Antibes. Dans la nuit du 14 au 15 août, 35 points d’écoute ont été effectués le long du talus vers le Sud-Ouest, puis en entrant dans le canyon de La Napoule. 25 écoutes ont été positives (Dauphin bleu et blanc) et montrent une forte occupation du talus à l’Est du cap d’Antibes et du Sud-Est à l’Ouest des Iles de Lérins (dans le canyon). Le taux d’occupation élevé concerne aussi bien le bord supérieur du talus que les sondes comprises entre 200 et 500 mètres. Dans la nuit du 20 au 21 août, c’est le canyon du Var qui a été étudié, ainsi que le talus s’étendant à l’Est des Iles de Lérins. 44 écoutes ont été effectuées, dont 19 ont révélé la présence du dauphin Stenella et 3 celle du Grampus.

Cette étude a mis pour la première fois en évidence le rapprochement de la côte opéré par des dauphins durant la nuit, pour se nourrir. Ce résultat a des implications certaines au niveau de la gestion de la faune marine et de la coexistence entre activités humaines et faune sauvage (Gannier A. & david l., 1997. Day and night distribution of the Striped Dolphin (Stenella coeruleoalba) in the area off Antibes (Ligurian Sea). European Research on Cetaceans 11 : 160-163. GANNIER A., 1999. Diel variations of the striped dolphin distribution off the French Riviera (Northwestern Mediterranean Sea). Aquatic Mammals 25 (3) : 123-134).

L’écologie du Cachalot

Ce domaine a suivi une évolution rapide du fait du programme de thèse de Violaine Drouot. Les récentes avancées concernent la distribution et l’abondance relative du Cachalot estimées grâce aux données acoustiques des campagnes, ou la détermination de groupes géographiques distincts pour la Méditerranée. Un travail novateur aussi concerne l’évaluation du succès de la prédation des Cachalots, selon les régions, grâce à la quantification des émissions de type « creaks ». Notons également l’évaluation de la distribution des individus en fonction de leur taille, obtenue à partir des impulsions formant la structure de chaque clic. Ces travaux ont été communiqués lors de conférences (Gannier A. & Drouot V., 1999. Distribution and relative abundance of the sperm whale in the central and western Mediterranean. European Research on Cetaceans 13 : 227-231. Drouot V. & Gannier A., 1999. New sperm whale vocalisations recorded in the Mediterranean Sea. European Research on Cetaceans 13 : 30-32. Drouot V., Gannier, A. & Goold, J.C., 2000. Underwater vocalisations for assessing sperm whale habitat. 14th Conference of the European Cetacean Society (Cork, 2-5 April) : 29-32. Drouot V., Goold J.C. & Gannier A., 2001. Acoustically derived size distribution of spem whale in the Mediterranean Sea. 15th Conference of the European Cetacean Society (Roma, 6-10 May) : in print) et sont en cours de publication dans des journaux scientifiques.

La reproduction du Mégaptère

Certainement moins originale (car elle est pratiquée en de nombreux sites et depuis longtemps), l’étude du chant nuptial du Mégaptère de Polynésie Française a lieu depuis 1997. Le but ici est de décrire l’évolution du chant année par année à partir d’enregistrements effectués entre septembre et novembre lorsque les baleines hivernent autour des îles de la Société. Par rapport aux chants connus ailleurs dans le monde, les Mégaptères que nous étudions paraissent avoir un répertoire varié (5 à 6 thèmes selon les années) avec un domaine de fréquence très étendu (20Hz à 10 000Hz) et une grande variété dans les sons. Leur chant est différent de celui entendu dans les régions du Pacifique ouest (Nlle Zélande, Australie). Les données acoustiques sont en cours d’exploitation et un premier résultat sur l’évolution à moyen terme du chant pourra être publié en 2002.

L’identification acoustique des cétacés de Méditerranée

Des travaux ont été menés dans le cadre de stages-ingénieurs sur l’identification des espèces et vers leur reconnaissance acoustique automatique. Ils ont abouti à la possibilité de reconnaître les espèces à partir de sonogrammes de leur répertoire et à l’aide de logiciels de reconnaissance d’image (arnaud S., 1995. Rapport de stage 01dB-Projet Syrcé. Graduate course report. Ecole Supérieure de Physique et Chimie de Lyon : 146pp. COQUET G., 1996. La reconnaissance acoustique des Cétacés. Graduate course report. Ecole Nationale Supérieure d’Arts et Métiers, Paris : 85 pp)


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