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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/24460| Tipo do documento: | Tese |
| Título: | Índices ecoacústicos como ferramentas para investigar a variação temporal de uma paisagem sonora na Baía da Ilha Grande |
| Título(s) alternativo(s): | Ecoacoustic indices as tools to investigate temporal variation of an underwaters soundscape in Baía da Ilha Grande |
| Autor: | Zaché, Keila Cristina ![]() |
| Primeiro orientador: | Azevedo, Alexandre de Freitas |
| Primeiro membro da banca: | Fragoso, Ana Bernadete |
| Segundo membro da banca: | Xavier, Fabio Contrera |
| Terceiro membro da banca: | Prevedello, Jayme Augusto |
| Quarto membro da banca: | Boas, Lis Bittencourt Vilas |
| Resumo: | As paisagens sonoras podem se diversificar ao longo do tempo e do espaço, sendo as análises das variações temporais sonoras um mecanismo importante para reconhecer as dinâmicas ecológicas de um ambiente. Os índices ecoacústicos são métricas quantitativas utilizadas para caracterizar os ambientes sonoros e têm se mostrado uma ferramenta crucial na ecologia da paisagem sonora para estimar a biodiversidade e os processos ecossistêmicos. O monitoramento acústico passivo tem se mostrado uma solução eficaz para acessar as paisagens sonoras de locais remotos, entretanto, essa técnica frequentemente gera um grande volume de dados que inviabilizam sua análise manual. Algoritmos de aprendizado de máquina se destacam como uma abordagem eficiente na análise desses dados e no reconhecimento sonoro. As paisagens sonoras marinhas são compostas por múltiplas sonoridades. Muitos organismos marinhos produzem sons e possuem um vínculo significativo com a sua paisagem sonora. Os ruídos de origem antropogênica estão cada vez mais presentes nos ambientes marinhos, o que muitas vezes gera mudanças no espaço sonoro, podendo afetar a dinâmica do ecossistema e a história de vida de populações. Durante a pandemia global de COVID-19, ocorreram transformações significativas nas paisagens sonoras de diversos ambientes, incluindo o ecossistema marinho, devido principalmente à redução de ruídos antropogênicos, ocasionados, principalmente, pela redução do trajeto de barcos e navios. Compreendendo diversas áreas de proteção ambiental, a Baía da Ilha Grande apresenta atributos ecológicos distintos, sendo considerada um hotspot da biodiversidade marinha brasileira. Apesar disso, os impactos negativos da poluição sonora representam uma ameaça significativa para a região. O objetivo deste trabalho é analisar as variações temporais em uma paisagem sonora subaquática da Baía da Ilha Grande, utilizando um método de acústica global a partir da aplicação de seis índices ecoacústicos (ACI, ADI, AEI, BI, NDSI e NP), em dados sonoros coletados em dois períodos distintos, por meio de um sistema de monitoramento acústico passivo. A primeira coleta foi realizada entre dezembro de 2020 e janeiro de 2021, e a segunda ocorreu entre dezembro de 2022 e janeiro de 2023. Foi avaliado se a paisagem sonora apresentava variações diárias nos dois períodos de coleta. Também foi investigado se a pandemia da COVID-19, devido à redução das atividades comerciais e turísticas na região, poderia ter influenciado as variações sazonais na paisagem sonora. Os resultados dos índices ecoacústicos apontam para a existência de uma variação diária, sendo os primeiros horários do dia, com o nascer do sol, e os horários próximos do pôr do sol e do nascer da lua, os que indicam maior atividade e diversidade sonora, quando comparados com os demais períodos diários. Também foi possível reconhecer que, no primeiro período de coleta de dados, a paisagem sonora apresentou maiores níveis de diversificação e complexidade sonora, sugerindo uma mudança sazonal na composição acústica entre os dois períodos de coleta. Além disso, foi realizada uma revisão do estado da arte sobre técnicas de aprendizado de máquina, descrevendo como redes neurais têm sido utilizadas para auxiliar no reconhecimento automático de sons em paisagens sonoras marinhas. |
| Abstract: | Soundscapes can diversify over time and space, with the analysis of temporal sound variations being an important mechanism for understanding the ecological dynamics of an environment. Ecoacoustic indices are quantitative metrics used to characterize sound environments and have proven to be a crucial tool in soundscape ecology for estimating biodiversity and ecosystem processes. Passive acoustic monitoring has proven to be an effective solution for accessing soundscapes in remote locations; however, this technique often generates large volumes of data, making manual analysis impractical. Machine learning algorithms stand out as an efficient approach to analyzing this data and sound recognition. Marine soundscapes are composed of multiple sounds. Many marine organisms produce sounds and have a significant connection with their soundscape. Anthropogenic noise is increasingly present in marine environments, often causing changes in the sound space, which may affect ecosystem dynamics and the life history of populations. During the global COVID-19 pandemic, significant transformations occurred in the soundscapes of various environments, including the marine ecosystem, primarily due to the reduction of anthropogenic noise, mainly caused by the reduction in boat and ship traffic. Including several environmental protection areas, Ilha Grande Bay presents distinct ecological attributes and is considered a hotspot for Brazilian marine biodiversity. Despite this, the negative impacts of noise pollution pose a significant threat to the region. The objective of this study is to analyze the temporal variations in the underwater soundscape of Baía da Ilha Grande, employing a global acoustic method through the application of six ecoacoustic indices (ACI, ADI, AEI, BI, NDSI, and NP), based on sound data collected during two distinct periods through a passive acoustic monitoring system. The first data collection took place between December 2020 and January 2021, and the second occurred between December 2022 and January 2023. It was assessed whether the soundscape showed daily variations in both collection periods. It was also investigated whether the COVID-19 pandemic, due to the reduction of commercial and tourist activities in the region, might have influenced the seasonal variations in the soundscape. The results of the ecoacoustic indices point to the existence of daily variation, with the early hours of the day, at sunrise, and the hours near sunset and moonrise showing higher activity and sound diversity compared to other daily periods. It was also possible to observe that, during the first data collection period, the soundscape exhibited higher levels of diversification and sound complexity, suggesting a seasonal change in the acoustic composition between the two collection periods. Furthermore, a review of the state of the art on machine learning techniques was conducted, describing how neural networks have been used to assist in the automatic recognition of sounds in marine soundscapes. |
| Palavras-chave: | Marine soundscape Ecoacoustic indices Temporal variations Ilha Grande Bay Neural networks Paisagem sonora marinha Índices ecoacústicos Variações temporais Baía da Ilha Grande PAM COVID-19 Redes neurais |
| Área(s) do CNPq: | CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA::ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
| Sigla da instituição: | UERJ |
| Departamento: | Centro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Evolução |
| Citação: | ZACHE, Keila Cristina. Índices ecoacústicos como ferramentas para investigar a variação temporal de uma paisagem sonora na Baía da Ilha Grande. 2025. 154 f. Tese (Doutorado em Ecologia e Evolução) – Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2025. |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/24460 |
| Data de defesa: | 21-Fev-2025 |
| Aparece nas coleções: | Doutorado em Ecologia e Evolução |
Arquivos associados a este item:
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| Tese - Keila Cristina Zaché - 2025 - Completa.pdf | Tese completa | 3,13 MB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar |
| Termo - Keila Cristina Zaché - 2025.pdf | 231,1 kB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar Solictar uma cópia | |
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