Utilização de métodos acústicos na caracterização remota de biótopos bentónicos

Abstract

O estudo de habitats bentónicos de substratos móveis tem sido tradicionalmente baseado na recolha de amostras de sedimentos e posterior análise de descritores fisico-químicos e biológicos. A informação obtida, nomeadamente, relativa a características dos sedimentos superficiais e das comunidades de macrofauna bentónica, embora necessária para a caracterização de habitats, recorre a metodologias de amostragem e de análise laboratorial que apresentam grandes limitações na cobertura de áreas extensas. Recentemente desenvolvidos, métodos acústicos que recorrem à análise e classificação de ecos, vieram permitir a cobertura e mapeamento detalhado, da diversidade acústica de áreas extensas, sem recorrer à colheita de amostras de sedimentos. Contudo, estes métodos não fornecem informação sobre as características físicas e biológicas dos fundos. Nesta dissertação são apresentados os resultados obtidos da combinação de técnicas acústicas e tradicionais na identificação e mapeamento de habitats bentónicos em vários locais da costa portuguesa. Na amostragem acústica foi utilizado o sistema QTC VIEWTM, ligado a uma eco-sonda de feixe simples com frequência de 50 kHz. Para a amostragem tradicional recorreu-se à colheita de sedimentos com draga. Os estudos foram efectuados em locais com profundidades de amostragem muito variáveis (entre os 5 e 200 metros), caracterizados por uma grande diversidade de tipos de sedimentos e/ou comunidades de macrofauna bentónica, cobrindo uma grande diversidade de habitats de substrato móvel. A partir dos resultados obtidos, constatou-se grande concordância entre a diversidade acústica e os gradientes bio-sedimentares, concluindo-se que o sistema acústico QTC VIEW apresenta um elevado potencial na identificação remota de habitats bentónicos, embora necessite de validação através de amostras convencionais para a interpretação das várias classes acústicas.

The traditional way of identifying and mapping the distribution of sublittoral soft sediments and associated benthic communities involves taking grab samples and analysing sediment and biological descriptors. In order to ensure a detailed spatial average, this type of approach is extremely time consuming. Nevertheless, traditional sampling techniques present the advantage of offering the possibility to physically access the sediment and the benthic specimens. The use of acoustic techniques to monitor or characterise benthic biotopes has seen numerous recent applications. These techniques are based on processing signals from single-beam echo sounders that, after calibration, produce acoustic diversity maps of the surveyed areas. However, they do not give direct information on sedimentary or biological characteristics of the sea bottom. This thesis presents the results obtained from a combined approach using acoustic and traditional sampling techniques for the identification and mapping of sublittoral soft bottom benthic habitats. The studies were conducted in areas characterised by a large range of survey depth (5 to 200 meters) and by a high variety of sediment and/or benthic communities, covering a high diversity of soft bottoms benthic biotopes. The acoustic survey was done with the ground discrimination system QTC VIEWTM, connected to a 50 kHz single-beam echo sounder. Ground-truth of the surveyed areas included sediment and biological descriptors. The results obtained show good agreement between the acoustic and the biossedimentary patterns and it was possible to conclude that the acoustic system QTC VIEW presents a high potential for the remote assessment of benthic biotopes, although, requiring the validation of the acoustic diversity through ground-truth samples.