Effects of vessel noise on underwater vocalizations of bottlenose dolphins, Tursiops truncatus, in the Sado Estuary

Abstract

Maritime traffic is an important source of disturbance for coastal cetaceans, especially for local and resident populations, like the bottlenose dolphins (Tursiops truncatus) population in the Sado estuary. Vessel noise might mask important signals such as communication calls. To compensate masking effects, animals may change their vocal behavior by shifting vocal rate, call intensity, call type, call frequency and duration. To evaluate the potential impacts on the acoustic behavior of this population, abundance and acoustic characteristics of whistles, echolocation signals and burst-pulsed sounds were analyzed in relation to boat traffic. The samples used were obtained in field recordings of dolphin vocalizations made from March 2014 to April 2017. Boat traffic operating within a 1000 m radius was listed as absent or present. Vocal elements were classified according to visual graphical and aural characteristics in: whistles, slow-click trains, short-burst pulses, creaks, squawks, variable rate click trains, bangs, gulps, squeaks and grunts. Analysis of emission rates was based on the number of recognizable units per minute for all vocal elements. In the presence of vessels, differences in call rates were not significant for all types of vocal elements. For selected vocal elements, different acoustic parameters were examined, using a nonparametric MANOVA, and modifications between vessel presence and absence were found for the following vocal elements: whistles (X2 (7) = 56.42; N = 620; p < 0.001), creaks (X2 (8) = 19.53; N = 94; p = 0.012), grunts (X2 (8) = 80.968; N = 339; p < 0.001), gulps (X2 (7) = 58.76; N = 260; p < 0.001) and squeaks (X2 (10) = 25.894; N = 121; p = 0.004)). These results show modifications in acoustic behavior in the presence of vessels, suggesting that bottlenose dolphins in this population might adjust their vocal frequencies and produce shorter signals to maintain communication. This study shows that although resident bottlenose dolphins in Sado estuary seem to display some tolerance to the noise generated from boats in their habitat, it probably causes significant changes in their communication behaviors.

O tráfego marítimo é uma fonte de perturbação importante para os cetáceos costeiros, especialmente para populações locais e residentes, como a população de golfinhos-roazes (Tursiops truncatus) no estuário do Sado. O ruído provocado por embarcações pode mascarar sinais importantes, como os de comunicação. Para compensar os efeitos de mascaramento, os animais podem modificar o seu comportamento acústico alterando a taxa de emissão, a intensidade do sinal, o tipo de vocalização, a frequência e a duração dos sinais acústicos. Para avaliar os potenciais impactos no comportamento acústico desta população, foram analisados a abundância e as características acústicas dos assobios, dos sinais de ecolocalização e dos sons pulsados em relação ao tráfego de embarcações. As amostras utilizadas foram obtidas através de gravações subaquáticas realizadas na região do estuário do Sado, feitas de março de 2014 a abril de 2017. Os barcos foram considerados como presentes ou ausentes, tendo em conta um raio de 1000 m. Os elementos vocais foram classificados de acordo com as características visuais gráficas e auditivas em: assobios, trens de cliques, buzzes, rangidos, chorincos, trens de taxa variável, bangs, goles, guinchos e grunhidos. A análise das taxas de emissão baseou-se no número de unidades reconhecíveis por minuto para todos os elementos vocais. Na presença de embarcações, não existiram diferenças significativas para as taxas de emissão de todos os tipos de elementos vocais. Para elementos vocais selecionados, foram examinados diferentes parâmetros acústicos, utilizando uma MANOVA não paramétrica, e foram encontradas alterações entre presença e ausência de navios, para as seguintes vocalizações: assobios (X2 (7) = 56,42; N = 620; p <0,001), rangidos (X2 (8) = 19,53; N = 94; p = 0,012), grunhidos (X2 (8) = 80,968; N = 339; p <0,001), goles (X2 (7) = 58,76; N = 260; p < 0,001) e guinchos (X2 (10) = 25,894; N = 121; p = 0,004)). Estes resultados mostram modificações no comportamento acústico na presença de embarcações, revelando que os golfinhos-roazes desta população poderão ajustar as suas frequências vocais e produzir sinais mais curtos para manter a comunicação. Este estudo sugere que, embora os golfinhos-roazes residentes do estuário do Sado possam apresentar alguma tolerância ao ruído gerado por barcos no seu habitat, este provavelmente causa mudanças significativas nos seus comportamentos de comunicação.