Laboratório de Acústica e Meio Ambiente – LACMAM - USP
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LaboratóriodeAcústicaeMeioAmbiente–LACMAM-USP
RededeObservatóriosAcústicosSubmarinos–ROBAS
PaisagensacústicassubmarinasnolitoraldeSãoPaulo
Região da REVIS Alcatrazes – Ilha Bela
Prof. Dr. Linilson R. Padovese
Dezembro 2020
1 IntroduçãoeAntecedentes
Durante março de 2016 e fevereiro de 2018 foi realizado o monitoramento contínuo da
paisagem acústica submarina em dois pontos do litoral centro de SP: próximo à Ilha de
AlcatrazesedaLajedeSantos.EsteprojetofoirealizadopeloLACMAM,LaboratóriodeAcústica
eMeioAmbiente,daEscolaPolitécnica–USP(http://lacmam.poli.usp.br),comfinanciamento
FAPESPno.2016/02175-0[1]eapoiodoCEBIMAR/USP.Duranteessesdoisanosapaisagem
acústicasubmarinafoigravadademaneiracontínua,24hrspordia,gerandoumbancodedados
com674dias(2,8TB)degravaçãoefetivanaUnidadedeConservação(UC).Nomesmoperíodo,
monitoramentosimilartambémfoirealizadonoPEMLS,gerando665diasdegravação(2,7TB).
Figura1.PaisagensAcústicasecorosdepeixesnolitoraldeSP
c)
EstainiciativafoipioneiranoBrasil,sejapelautilizaçãodetecnologiatotalmentenacional(de
equipamentosedesoftwaredeanálise),desenvolvidapelaequipedoLacmam,sejapelovolume
de dados e informações obtidos. O projeto gerou um rico banco de dados e conjunto de
informações,representandoumregistrodapaisagemacústicadereferência,nolitoraldesão
Paulo,parafuturasanáliseseestudos.
Trêspublicaçõesemrevistasinternacionais[2,3,4]apresentampartedasanálisesrealizadas
comobandodedadosobtidos.Particularmenteimportante,peloseuineditismo,foiadescrição
deváriostiposdecorosdepeixes.AFigura1a,apresenta4tiposdecorosdepeixes,deespécies
diferentes, em um espectrograma diário (escala temporal de 24hrs). Já as Figura 1b e c
apresentamapaisagemacústicasnosdoislugares,emumaescaladetemposemanal(7dias).
Nestaúltimaépossívelvisualizarcomoessescorossemanifestamnessaescalasemanal.
JáaFigura2apresentaumapaisagemacústicasubmarinadiáriaondeváriosoutroseventos
acústicosestãopresentes.Embaixafrequência,atéuns1,5kHzestãopresentesembarcações,
vocalizaçõesdebaleiasjubartesecorodepeixe.Nabandedefrequênciaentre2e12kHzestão
presentes o ruído de fundo, dominado por crustáceos. Percebe-se os coros matutinos e
vespertinosdessescrustáceos,marcadospelalinhatracejada.
Figura2.PaisagemAcústica24hrs,Alcatrazes,2016:A:corosdepeixe;B:jubartes;Cembarcações;:coromatutinoevespertino
decrustáceos
Adicionalmente,doisestudosaindaestãosendodesenvolvidos:apresençadejubartesnassuas
migraçõesanuais,nosanosde2016e2017eacontribuiçãodoruídoantrópiconapaisagem
acústica,decorrentepelotráfegomarítimonosdoisportosdaregião:SãoSebastiãoeSantos
(tesededoutoradoemandamento).Nestecontexto,aequipedoLacmamtemdesenvolvido
algoritmosdetecçãoautomáticadeembarcaçõesecetáceos[5,6],oquetemfacilitadoaanálise
doenormebancodedados.
2 Continuidade
Opresenteprojetovisadarcontinuidadeaomonitoramentodapaisagemacústicasubmarina
naregião.Estemonitoramentoocorrerá,demaneiracontínua,emdoispontos:naREVISena
IlhaBela(Figura3).Umterceiropontoserátambémobjetodemonitoramento,masdemaneira
intermitente. Obancodedadosque será gerado, em sinergia como anteriormenteobtido,
permitiráumaanálisede longaduraçãodapaisagemacústicada regiãoe seus3principais
gruposdeeventosacústico:ruídoantrópico,presençadecetáceos,ecorosdepeixe.
Figura3.Regiãodeoperaçãodemonitoramentoacústicosubmarino.
Opresenteprojetosearticulaetemparceriacomoutrasiniciativasdeestudodepresençade
cetáceos,baseadoemidentificaçãofotográfica.Particularmenteatuante,desde2016,temsido
o trabalho desenvolvido pelo Projeto Baleia a Vista (PBAV-
https://www.projetobaleiaavista.com.br/), coordenado pelo pesquisador Julio Cardoso. O
projetoPBAVtemacumuladovaliosasepioneirasinformaçõessobrepresençadecetáceosna
regiãodaIlhaBela[7,8].
3 Objetivos
InstalareoperarObservatóriosAcústicosSubmarinosparamonitoramentoacústicopassivo
contínuo,naregiãodaIlhadeAlcatrazeseIlhaBela.
Objetivosespecíficos
• Darcontinuidadeaobancodedadosdepaisagemacústicasubmarinajáexistenteda
UC;
• Criar um Banco de Dados de Referência de vocalizações das espécies de cetáceos
presentesnaregião:BaleiasJubarte,Bryde,Minke,Francaeodontocetos;
• Darcontinuidadeaoestudodecorosdepeixes
• Registrareavaliarruídosantrópicospresentesnaárea
• A partir dos resultados obtidos, desenvolver atividades socioeducativas com
comunidadeslitorâneasecomosturistasdaregião,atravésdadifusãodeinformaçãode
mododidáticoeclaro
Resultadosesperados
- Contribuirparaaconclusãodeumatesededoutorado;
- Análisedoimpactoantrópico,devidoàaberturaparaaopúblico,baseadonobancode
dadoscoletadosentre2016e2018
- Obter um banco de dados atual de acústica submarina contendo eventos biológicos,
antrópicosenaturais
- Otimizar e sedimentar tecnologia própria em Monitoramento Acústico Passivo
desenvolvido pelo Lacmam (instrumentação, métodos de detecção, localização e
identificaçãodeeventosacústicos)
- Gerar ferramentaparamonitoramento, fiscalização,manejo e gestãodeUnidadesde
ConservaçãoMarinhas.
4 MaterialeMétodos
4.1 Equipe executora e afiliação
OprojetoserárealizadopeloLACMAM,LaboratóriodeDinâmicaeInstrumentação,daEscola
PolitécnicadaUSP,coordenadopeloproponentedopresenteprojeto.Olaboratóriopossui
aproximadamente100m2,tendopostosdetrabalhoparaaté10pesquisadores,bemcomo
infraestruturalaboratorialdeeletrônicaemecânica,alémdeinfraestruturaespecíficanaárea
deacústicasubmarina,taiscomosistemadecalibraçãoacústicadehidrofonesemicrofones,
sistemadetestehidrostáticodeestanqueidade(até40bar),dentreoutros.Particularmente
importanteéabancadadecalibraçãoelevantamentodecurvaderespostaemfrequênciade
hidrofones,pormétodocomparativo,utilizandosensoresdaB&Kcalibrados.Adicionalmente,
oLacmampossuiconhecimentoeexperiênciaemprocessamentodesinais,particularmente,
navisualização,análiseereconhecimentodepadrõesdesinaisacústicos.Temlonga
experiênciaemdesenvolvimentodeprojetosdeP&D&Ifinanciadosporagênciasdefomento
taiscomoCNPq,FAPESP,CAPES,bemcomotambémporempresas,taiscomoPetrobras,
Tecnhip,Sabesp,Shelleinteraçõescomváriosgruposdepesquisanacionaiseinternacionais.
Aexperienteequipedepesquisadoresdopresentetrabalhoécompostapor:
• Prof.Dr.LinilsonPadovese–coordenadordoprojetoedoLACMAMUSP,
• MSc.DanielaPivari;consultoraambientaldaEcotonus
• JulioCardoso,coordenadordoprojetoBaleiasàVista;
• AlexandraChung;doutorandadoLacmam
• Prof.Dr.RaulRioRibeiro–TecBio–UFJF,pos-doutorandodoLacmam
• Dr.IgnácioSánchez-Gendriz;pos-doutorandodaUFRN
Ressalta-seaparceriacomaempresaEcotonusecomoProjetoBaleiaaVista,quedarãoapoio
nalogística,operaçãodeequipamentoseanálisededados.
4.2 Observatório Acústico Submarino Autônomo
O observatório Autônomo é composto por uma unidade (ou rede delas) de OceanPods. O
OceanPod(Figura4),desenvolvidopeloLacmam,contéminternamenteumcondicionadore
gravadordesinaisebaterias.Externamentepossuiumhidrofone,tambémdesenvolvidopelo
Lacmam.Aversãoaserinstaladaestáprojetadaparaterautonomia,tantodeenergiaquanto
dearmazenamentodesinais,de3meses.Tantoainstalaçãoquantoarecuperaçãodosdadosé
feitopormergulhoautônomo.Portanto,periodicamenteessesOceanPodsserãotrocadospor
outrosprontosparaentraremoperação.Arecargadebateriaserecuperaçãodedadosserão
feitosemlaboratório.
Figura4.OceanPod
Serãoutilizados3OceanPods(Figura3).Doisinstaladoseoperadosdemaneiracontínuaao
longodoprojeto:umpróximoàIlhadoFarolnaREVISAlcatrazeseoutropróximoàpontado
diogo,naIlhaBela.UmterceiroOceanPodseráinstaladoeoperadodemaneiraintermitente,
próximoàIlhadaSerraria,entreIlhaBelaeIlhadeBúzios.
5 Cronograma
Duraçãodoprojeto5anos
Ano 1: visitas ao parque marinho para análise de locais e condições de instalação dos
equipamentos.Testesde fundeioede funcionamentodoequipamento.Primeirascoletasde
dados.
Anos2a4:visitasparaverificaçãodeequipamentosinstaladosecoletadobancodememória
do equipamento. Análise do banco de sinais e elaboração de relatórios sobre os eventos
acústicosdetectadoseidentificados.
Ano5:realizaçãodasúltimasmedidas,desmobilizaçãodeequipamentos,términodasanálises,
avaliação dos resultados e de eventual relevância de continuação de aspectos do projeto.
Apresentaçãoderelatóriosfinais.
6 OrigemdosRecursos
Esteprojetoestásendo financiado, inicialmente,peloFundodePesquisadoLacmamepelo
apoiologísticadoProjetoBaleiaaVista.
7 ReferênciasBibliográficas
1. Paisagens Acústicas Submarinas no Litoral de São Paulo - Laje de Santos e ilha de
Alcatrazes;AuxílioPesquisa;FAPESPno.2016/02175-0;2016a2018
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3. SÁNCHEZ-GENDRIZ,I.;Padovese,L.R..Amethodologyforanalyzingbiologicalchoruses
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5. REIS, CLAUSIUS DUQUE GONÇALVES ; Padovese, Linilson Rodrigues ; DE OLIVEIRA,
MARIA CRISTINA FERREIRA . Automatic Detection of Vessel Signatures in Audio
Recordings with Spectral Amplitude Variation Signature. Methods in Ecology and
Evolution ,v.10,p.1501-1516,2019.
6. SERRA, O.M. ; MARTINS, F.P.R. ; Padovese, L.R. . Active contour-based detection of
estuarinedolphinwhistlesinspectrogramimages.EcologicalInformatics ,v.55,p.
101036,2020.
7. Atahyde,A.;Cardoso,J.;Francisco,A.;Siciliano,S.;Bryde´sWhales(Balaenopterabrudei)
off the North Coast of São Paulo, Brazil: First Photo-Identification Study; Aquatic
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8. https://www.projetobaleiaavista.com.br/