Studio del paesaggio sonoro sottomarino nell’area antistante il Parco del Conero (sito Natura 2000, Mar Adriatico)

Underwater sound plays an important role for marine organisms, as it allows efficient intra- and interspecific short- and long-range communications, overcoming the transmission of signals of other kinds, such as light or chemical ones that are easily dispersed. The study of marine acoustics is therefore essential for a correct understanding of the communication dynamics that are established between organisms and between them and the surrounding environment. Passive Acoustic Monitoring (PAM) could be a good non-invasive method for short- and long-term monitoring of any ecosystem, including the most inaccessible systems. This study focuses on the application of an acoustic index, called ACI (Index of acoustic complexity), which is based on the difference between the intensity of the sounds between one temporal step and the next. The underlying theory emphasizes that sounds of biological origin (e.g., vocalizations of fish) have an intrinsic variability of intensity between a sound emission and the subsequent, instead of sounds of abiotic origin (anthropogenic or linked to weather conditions) that have no variability and are constant over time. Consequently, from the ACI calculation we should get higher values for files with biological sounds than the files without them. The ACI index was applied to audio recordings made with a hydrophone placed in front of the Natural Park of Monte Conero by the CNR-IRBIM of Ancona, in the context of a European Union project, SOUNDSCAPE, focused on monitoring noise pollution. Thanks to these data, ACI was analysed from several records to investigate its seasonal and daily variability. The results show that the index provides higher values on audio containing biotic sounds (vocalizations of fish) than audio with very limited presence of organisms. Moreover, it can be noticed how the audio of the summer months have higher ACI values than in the winter months, confirming the presence of greater vocalizations during the summer due to the reproductive period. Similarly, summer night-time audio has higher ACI values than day-time audio, as vocalizations of many species are more concentrated at night. The use of this index could represent a useful complementary tool to investigate marine biodiversity, by improving our knowledge on biological sounds and their spatial and temporal changes, potentially also due to human and climate-induced impacts.

Il suono in mare ricopre un ruolo di notevole importanza per gli organismi marini, poiché permette efficienti comunicazioni intra- e interspecifiche a corto e a lungo raggio, con una efficienza di trasmissione maggiore di segnali di altro genere, come quelli luminosi o chimici che si disperdono più facilmente. Lo studio dell’acustica marina pertanto risulta essenziale per una migliore comprensione delle dinamiche comunicative che si instaurano fra gli organismi e fra questi e l’ambiente circostante. Il monitoraggio acustico passivo (PAM) può rappresentare un utile metodo non invasivo per il monitoraggio a breve e lungo termine di qualsiasi ecosistema, compresi quelli maggiormente inaccessibili. Questo studio è incentrato sull’applicazione di un indice acustico, denominato ACI (Indice di complessità acustica) che si basa sulla differenza fra le intensità dei suoni fra un intervallo temporale e il successivo. La teoria alla base sottolinea come i suoni di origine biologica (es. vocalizzi di pesci) abbiano una intrinseca variabilità di intensità fra un’emissione sonora e la successiva, a differenza invece dei suoni di origine abiotica (antropogenica o legata alle condizioni meteo-marine), che non hanno variabilità e risultano costanti nel tempo. Di conseguenza dal calcolo ACI si dovrebbero ottenere valori più alti per file con suoni biologici rispetto a file senza di essi. L’indice ACI è stato applicato su registrazioni audio effettuate dal CNR-IRBIM di Ancona, con un idrofono posizionato di fronte al Parco Naturale del Monte Conero nell’ambito di un progetto europeo, SOUNDSCAPE, incentrato sul monitoraggio dell’inquinamento acustico. Grazie a tali dati, l’ACI è stato analizzato in diverse registrazioni per valutarne la sua variabilità stagionale e giornaliera. I risultati mostrano come l’indice fornisca valori più alti su audio contenenti suoni biotici (vocalizzi di pesci) rispetto ad audio in cui la componente biologica è molto limitata. Inoltre, si può notare come gli audio dei mesi estivi abbiano valori ACI più alti rispetto ai mesi invernali, a conferma della presenza di maggiori vocalizzi durante l’estate, plausibilmente legati al periodo riproduttivo. Allo stesso modo, gli audio delle ore notturne estive presentano valori ACI maggiori degli audio delle ore diurne, in quanto i vocalizzi di molte specie si concentrano maggiormente di notte. In conclusione, l’uso di questo indice potrebbe rappresentare un utile complemento per lo studio della biodiversità, consentendo di approfondire le conoscenze sui suoni biologici e lo loro variazioni spazio-temporali, potenzialmente connesse anche alle attività antropiche e ai cambiamenti climatici in atto.