Caractérisation sonore du homard Européen en cuve

© Y ouenn Jé zéque l © Y ouenn Jéz éque l

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* Les références de Parvulescu sont citées dans la plupart des articles récents de bioacoustiques en cuve. Dans le cadre de cette thèse, il nous a fallu plusieurs semaines et l’aide d’un bibliothécaire professionnel pour les trouver. Nous avons alors découvert qu’il s’agit de la retranscription d’une discussion ayant eu lieu en conférence. Cette référence ne contient malheureusement aucune information utile pour comprendre et/ou quantifier l’impact de cuves sur les sons enregistrés.

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Résumé

La première étape d’un processus expérimental visant à caractériser les sons produits par un organisme marin (de taille raisonnable) consiste à isoler cet animal dans une cuve. Ce travail est préliminaire aux expérimentations qui seront ensuite réalisées in natura. En effet, cela permet de s’affranchir des autres sources sonores présentes dans le milieu marin, et rend possible les observations visuelles pour associer de façon certaine un son à un comportement particulier.

Cependant, les effets physiques des cuves sur les sons et les biais qu’ils induisent doivent être pris en compte dans la caractérisation des sons. C’est un phénomène déjà largement connu dans la littérature acoustique (e.g. Stanton and Beyer 1978, Pierce 1981, Schroeder 1996), mais qui reste étonnament peu considéré dans la littérature bioacoustique. Les plus anciens articles discutant de ce phénomène sur des sons biologiques sont issus de Parvuslescu (1964, 1967), mais sont purement théoriques et ne présentent aucune forme de quantification*. Ce n’est que récemment qu’Akamatsu et al. (2002) ont illustré (théoriquement et expérimentalement) l’impact physique des cuves sur les sons biologiques. Chaque cuve possède ses propres fréquences de résonance, qui vont dépendre de sa forme, sa dimension et de son volume d’eau. Si la fréquence sonore est plus basse que la fréquence de résonance minimale, le son va être fortement atténué car sa longueur d’onde est plus grande que la taille de la cuve (e.g. pour 100 Hz, la longueur d’onde est d’environ 15 m). A l’inverse, si la fréquence sonore est proche ou au dessus de cette fréquence de résonance minimale, le son va être déformé : la série temporelle enregistrée sera plus longue que le son émis (réverbération), et son spectre comprendra des pics non présents dans le signal source (résonance). Deux nouvelles études ont ensuite souligné l’incompatibilité des cuves pour des expérimentations d’écoute chez les poissons (Duncan et al. 2016, Rogers et al. 2016). Il est important de noter que toutes les études

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45 citées ici proviennent de la littérature bioacoustique des poissons, qui produisent principalement des sons à bande de fréquence étroite (i.e. sinusoïdes).

Après la réalisation d’un état de l’art de la bioacoustique des crustacés (voir Tableau récapitulatif en Annexe 1), nous avons constaté que :

* une grande partie de la littérature se focalise sur les différentes espèces de langouste, * les langoustes (et la plupart des crustacés) émettent majoritairement des impulsions à large bande de fréquence (i.e. des sons différents de ceux des poissons),

* les effets acoustiques des cuves, pourtant particulièrement marqués sur les sons larges bandes, sont largement ignorés.

Dans ce contexte, il nous a paru important de quantifier et présenter ici ces effets. Nous avons d’abord étudié la distorsion d’un bruit blanc artificiel émis par une source sonore dans des cuves de différentes tailles. Ce bruit avait pour but de simuler un son à large bande, avec des fréquences typiques des crustacés. Le signal enregistré dans les différentes cuves était différent de l’original, avec l’apparition de fréquences pics qui diminuaient avec l’augmentation de la taille des cuves. Ces fréquences correspondaient aux fréquences de résonance minimale des cuves (Akamatsu et al. 2002). De plus, un creux d’intensité était observé sous la fréquence de résonance minimale, qui s’explique par l’atténuation des basses fréquences. En tenant compte de ces résultats, nous avons ensuite caractérisé les sons du homard Européen durant deux types de comportements : lors de l’alimentation, et en cas de stress.

Lorsqu’il s’alimente, le homard produit des trains d’impulsions large bande similaires à ceux décrits dans la littérature bioacoustique des crustacés. Ces sons sont ainsi déformés par les fréquences de résonance, et leurs caractéristiques fréquentielles et énergétiques ne peuvent pas

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46 être mesurées en cuve. De plus, la réverbération des impulsions rallonge leur durée. Cependant, d’autres caractéristiques temporelles telles que le temps inter-impulsion peuvent être calculées. Nous montrons également de façon pionnière que lorsqu’il est stressé, le homard Européen émet un son basse fréquence (~ 100 Hz) similaire au buzz du homard Américain. Bien qu’il ne soit pas impacté par les fréquences de résonance et la réverbération, ce son est fortement atténué, et des niveaux énergétiques estimés à un mètre des individus ne peuvent pas être calculés sans utiliser des modèles complexes de propagation.

Nous avons ainsi quantifié les effets physiques des cuves (résumés dans un tableau méthodologique dans la Discussion) sur les sons produits par les crustacés. Comprendre et quantifier ces phénomènes est critique, car les ignorer conduit à une interprétation erronée des mesures sonores et engendre le risque de passer à côté d’importantes hypothèses sur le rôle écologique des sons étudiés. Nous discutons également dans ce chapitre du rôle écologique potentiel des buzz, car malgré l’absence d’études sur leur comportement acoustique, la littérature bioacoustique des crustacés suggère qu’ils pourraient être détectés par le homard lui-même.

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