Communiquer dans le bruit de sa colonie et s'adapter aux bruits de l'océan ? Cas de l'otarie à fourrure du Cap - Isabelle CHARRIER NeuroPSI, UMR ...

Communiquer dans le bruit de sa colonie et s’adapter aux
bruits de l’océan ? Cas de l’otarie à fourrure du Cap

                                 Isabelle CHARRIER
                  NeuroPSI, UMR 9197 CNRS, Univ Paris Saclay, Orsay
                      Equipe « Communications Acoustiques »

Introduction
   La communication acoustique joue un role prépondérant dans la reproduction
    et la survie de nombreuses espèces (Bradbury & Vehrencamp 2011)
   Des vocalisations sont produites dans de nombreuses interactions sociales

  Choix du            Défense                 Soins                  Alerte de
 partenaire          territoriale           Parentaux                Prédateur

   Pour les espèces vivant en groupe, la communication implique plusieurs
    individus qui interagissent et vocalisent très fréquemment

Introduction
   Comprendre les adaptations et stratégies de communication
      Contraintes sociales
      Contraintes environnementales (habitat, climat…)
      Contraintes anthropiques (activités humaines)

   Complexité des systèmes de communication liée aux contraintes subies par
    l’espèce
      Adaptations comportementales
      Système de codage/décodage
      de l’information
      Adaptations sensorielles

Modèle d’étude
   Otarie à fourrure du Cap

      Colonies denses (250.000 individus)

      Reproduction à terre: forte polygynie, harems
      Alimentation en mer en groupes
     Communication pour coordonner mouvements ? Alerter contre prédateurs?

      Milieux où les activités humaines sont en hausse

   Comprendre les stratégies et adaptations de communication: Décrire les
     communication développées dans leurs environnements naturels et dans leurs
     fonctions vitales

Objectifs
   Objectif 1 : Communiquer dans le bruit de la colonie

   Objectif 2 : Communiquer dans le bruit de l’océan

Objectifs
   Objectif 1: Communiquer dans le bruit de la colonie
      Répertoire vocal & espace acoustique
      Codage/décodage de l’information
         Enregistrements et Analyses acoustiques
         Méthodes de classification (RF)
      Reconnaissances individuelles
         Playback
      Exposition aux bruits anthropiques
         Playback
      Mesure du stress physiologique
         Prélèvements fèces, poils et vibrisses pour dosage hormones de stress

Objectifs
   Objectif 2 : Communiquer dans le bruit de l’océan
      Répertoire vocal sous-marin
      Vocalisation /Comportement
         Enregistrements actifs : CATS camera
         Enregistrements passifs: Antenne acoustique HD (réseau 4
         hydrophones).
         Détection et classification automatiques

      Environnement sonore & Bruit
         Localisation 3D, changement de comportement
         Stress Physiologique (hormones stress)

Les Equipes

                     NeuroPSI (INSB)
              I. Charrier, C. Huetz, M.Martin
                      Bioacoustique
                     Comportement
                        Biologging

Résultats - Communiquer dans le bruit de la colonie
   1- Répertoire vocal aérien
                                         Cape Cross

   - 4000 vocalisations analysées        Pelican Point

   - 5 types de cris

Résultats - Communiquer dans le bruit de la colonie
   1- Répertoire vocal aérien

   -   4000 vocalisations analysées

   -   5 types de cris

   -   Information sexe et classe d’âge dans les FAC et barks

   -   Variations géographiques: f0 et caractéristiques spectrales + hautes à CC

   -   Répartition dans l’espace acoustique (acoustic partitioning)

Dur

f0

      Dur, f0

Résultats - Communiquer dans le bruit de la colonie
   1- Répertoire vocal aérien

   -   4000 vocalisations analysées

   -   5 types de cris

   -   Information sexe et classe d’âge dans les FAC et barks

   -   Variations géographiques: f0 et caractéristiques spectrales + hautes à CC

   -   Répartition dans l’espace acoustique: adaptation milieu colonial
   Martin, Gridley, Elwen, Charrier. Vocal repertoire, micro-geographic variation and within-
   species acoustic partitioning in a highly colonial pinniped, the Cape fur seal. Soumis à Royal
   Society Open Science (09/12/2020).

Résultats - Communiquer dans le bruit de la colonie
   2- Signatures vocales individuelles
       - Individualité forte (IVS: individual vocal stereotypy)
           Cris affiliatifs + Cris territoriaux >> Cris agonistiques

Résultats
2- Signatures vocales individuelles
    - Individualité forte >> autre espèces de
    pinnipèdes

Résultats - Communiquer dans le bruit de la colonie
   2- Signatures vocales individuelles

       - Individualité forte

       - Individualité variable selon fonction biologique du cri

       - Redondance de l’information individuelle (f0, spectre fréquentiel, durée, MF..)

       - Individualité la plus forte par rapport aux autres pinnipèdes

       Martin, Gridley, Elwen, Charrier. Extreme ecological constraints lead to high degree of
       individual stereotypy in the vocal repertoire of the Cape fur seal (Arctocephalus pusillus
       pusillus). Soumis à Behavioural Ecology and Sociobiology (08/01/2020).

Résultats - Communiquer dans le bruit de la colonie
   3- Reconnaissance vocale individuelle (playback)

      - Reconnaissance mutuelle mère-jeune (n=41), relativement précoce

      Reste à faire: ontogenèse et signature individuelle

      - Reconnaissance voisin/étranger chez les mâles (n=10, à compléter)

Résultats - Communiquer dans le bruit de la colonie
   4- Impact du bruit anthropique
   -   Certaines colonies exposées aux activités humaines
   -   Diffusion (2 min) bruit moteur côté mer (bateau) et côté terre (voiture)
   -   Changement de comportements pdt exposition, mais rapide retour à la normale
   -   Poils, fèces, vibrisses pour analyses hormones de stress (A. Zaccaroni)
   -   Article en préparation

Plan 2021
 2020: Objectif 1 quasiment atteint.
Reste quelques expériences à réaliser ou finaliser en 2021 (mission octobre 2020
annulée cause COVID)

 2021: Réalisation de l’Objectif 2 – Communiquer dans le bruit de l’océan
2 missions prévues: Mars 2021 & Octobre 2021
    a) le déploiement des caméras CATS : répertoire UW et impact bruits
    b) déploiement antenne acoustique HD (réseaux de 4 hydro synchronisés,
    réalisé par V. Gies)
    c) localisation sources sonores 3D (H. Glotin) et impact du bruit sur production
    sonores

REMERCIEMENTS
• la Mission pour les Initiatives Transverses
  et Interdisciplinaires
• CNRS
• Univ. Paris Saclay
• Sea Search & Namibian Dolphin Project
• NRF & Univ. Cape Town
• Stellenbosh University
• Namibian Ministry of Fisheries and
  Marine Resources
• Dorothy Fourie, Naude Dreyer and Kevin        Merci de votre attention !
  van Schalkwyk, Jean-Paul Roux