Species identification in deep water using multiple acoustic frequencies

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Abstract:

Multifrequency 12, 38, and 120 kHz acoustics were used to identify the dominant fish groups around a deepwater (>600 m) seamount (a known spawning site for orange roughy, Hoplostethus atlanticus) by amplitude mixing of the frequencies. This method showed three distinct acoustic groupings that corresponded to three groups of fishes based on size and swimbladder type: myctophids of total length less than 10 cm, morids and macrourids with lengths >30 cm, and orange roughy with a mean standard length of 36 cm. These three groups were the dominant groups caught in the demersal and pelagic trawls in the study area. A simple model of swimbladder resonance at depth of large and small gas-filled bladder fish groups is in agreement with our experimental observations. Traditionally, demersal and pelagic trawling is used to identify fish species in acoustic records. However, orange roughy are rarely caught in mid-water owing to net avoidance. Using three frequencies, these groups could be distinguished directly over their entire vertical extent from the acoustic records. This reduces a major source of positive bias uncertainty (factor range of 2.0–6.4) in the orange roughy biomass estimates.

Une méthode acoustique à fréquences multiples de 12, 38 et 120 Hz a servi à identifier, par le mixage des amplitudes des fréquences, les groupes dominants de poissons sur un mont sous-marin en eau profonde (>600 m), un site de fraye connu de l'hoplostète orange, Hoplostethus atlanticus. La méthode révèle l'existence de trois r egroupements acoustiques distincts qui correspondent à trois groupes de poissons caractérisés par leur taille et leur type de vessie natatoire: les myctophidés de longueur totale inférieure à 10 cm, les moridés et les macrouridés de longueur supérieure à 30 cm et les hoplostètes de longueur standard moyenne de 36 cm. Ces trois groupes sont ceux qui dominent dans les récoltes aux chaluts démersal et pélagique dans la région. Un modèle simple de la résonance en profondeur de la vessie natatoire chez les groupes de poissons à grande et à petite vessie remplie de gaz s'accorde bien avec nos observations expérimentales. Généralement, le chalutage démersal et pélagique sert à identifier les poissons repérés dans les inventaires acoustiques. Cependant, l'hoplostète orange est rarement récolté à mi-profondeur, car il peut éviter les chaluts. L'utilisation de trois fréquences a permis de reconnaître directement les trois groupes sur toute la colonne d'eau d'après les données acoustiques. Cela réduit une source importante d'erreur d'incertitude positive ( facteur variant de 2,0 à 6,4) dans les estimations de la biomasse de l'hoplostète orange.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: June 1, 2002

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