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Source levels and communication-range models for harp seal (Pagophilus groenlandicus) underwater calls in the Gulf of St. Lawrence, Canada

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Abstract:

Harp seals (Pagophilus groenlandicus (Erxleben, 1777)) produce underwater call types during the breeding season that are thought to be important for reproductive behaviours and herd formation. Underwater calls were recorded in the Gulf of St. Lawrence, Canada, in March 2007. A four hydrophone array system determined the locations of nearby calling seals and call source levels (amplitudes at 1 m from the seal). Source levels ranged from 103 to 180 dB re 1 µPa-m and mean values per call type ranged from 129 to 151 dB re 1 µPa-m with considerable overlap between call types. Short-range sound transmission losses under the ice were variable. Theoretical communication-range models were constructed under quiet (0 sea state, transmission-loss pattern of 20 log range) and noisy (herd noise, transmission-loss patterns of 15, 17.5, or 20 log range) conditions. Monte Carlo models for the calls for a quiet sea indicated median distances of 0.5-5.5 km (maximum 80 km). Communication distances in the presence of other calling seals dropped to 0.03-0.5 km (maximum 15 km) for dB loss = 20 log range but were longer under different spreading-loss patterns. Communication ranges are significantly influenced by call source levels, background noise, and in situ sound transmission patterns.

Les phoques du Groenland (Pagophilus groenlandicus (Erxleben, 1777)) produisent des types d’appels sous l’eau durant la saison de reproduction qu’on croit être importants dans les comportements reproducteurs et la formation des troupeaux. Nous avons enregistré les appels sous l’eau dans le golfe du Saint-Laurent, Canada, en mars 2007. Un réseau de quatre hydrophones a déterminé l’emplacement des phoques à proximité qui produisent les appels et l’intensité des appels à la source (amplitude à 1 m du phoque). Les intensités à la source varient de 103 à 180 DB re 1 µPa-m et les valeurs moyennes par type d’appel vont de 129 à 151 DB re 1 µPa-m avec un chevauchement important entre les types d’appel. Les pertes de transmission à courte distance sous la glace sont variables. Nous avons construit des modèles théoriques de la portée de la communication dans des conditions de calme (mer à l’état 0, perte de transmission de 20 log portée) et de bruit (bruit du troupeau, patrons de perte de transmission de 15, 17,5 ou de 20 log portée). Des modèles de Monte Carlo des appels en mer calme indiquent des distances médianes de 0,5 à 5,5 km (maximum 80 km). Les distances de communication en présence d’appels d’autres phoques diminuent à 0,03-0,5 km (maximum 15 km) pour des pertes de DB = 20 log portée, mais les distances peuvent être plus grandes avec des patrons différents de perte durant la propagation. La portée des communications est significativement influencée par l’intensité de l’appel à la source, le bruit de fond et les patrons de transmission in situ des sons.

Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2009

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nrc/cjz/2009/00000087/00000007/art00008
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