UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação....

111
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE BIOCIÊNCIAS PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM PSICOBIOLOGIA JULIA RIBEIRO GUIMARÃES DOMBROSKI ECOLOGIA ACÚSTICA DE PARES FÊMEA-FILHOTE DE BALEIA FRANCA AUSTRAL (Eubalaena australis) (Desmoulins, 1822) EM ÁGUAS COSTEIRAS DO ESTADO DE SANTA CATARINA, BRASIL Dissertação apresentada à Universidade Federal do Rio Grande do Norte para obtenção do título de Mestre em Psicobiologia. Natal 2015

Transcript of UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação....

Page 1: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE BIOCIÊNCIAS

PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM PSICOBIOLOGIA

JULIA RIBEIRO GUIMARÃES DOMBROSKI

ECOLOGIA ACÚSTICA DE PARES FÊMEA-FILHOTE DE BALEIA FRANCA

AUSTRAL (Eubalaena australis) (Desmoulins, 1822) EM ÁGUAS COSTEIRAS

DO ESTADO DE SANTA CATARINA, BRASIL

Dissertação apresentada à Universidade

Federal do Rio Grande do Norte para

obtenção do título de Mestre em

Psicobiologia.

Natal

2015

Page 2: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

JULIA RIBEIRO GUIMARÃES DOMBROSKI

ECOLOGIA ACÚSTICA DE PARES FÊMEA-FILHOTE DE BALEIA FRANCA

AUSTRAL (Eubalaena australis) (Desmoulins, 1822) EM ÁGUAS COSTEIRAS

DO ESTADO DE SANTA CATARINA, BRASIL

Dissertação apresentada à Universidade

Federal do Rio Grande do Norte para

obtenção do título de Mestre em

Psicobiologia.

Orientadora: Dra Renata S. Sousa-Lima

Co-Orientadora: Dra Susan E. Parks

Natal

2015

Page 3: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

Catalogação da Publicação na Fonte. UFRN / Biblioteca Setorial do Centro de Biociências

Dombroski, Julia Ribeiro Guimarães.

Ecologia acústica de pares fêmea-filhote de baleia franca austral (Eubalaena australis) (Desmoulins,

1822) em águas costeiras do estado de Santa Catarina, Brasil. / Julia Ribeiro Guimarães Dombroski. –

Natal, RN, 2015.

99 f.: il.

Orientadora: Profa. Dra. Renata S. Sousa-Lima.

Coorientadora: Profa. Dra. Susan E. Parks.

Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Centro de Biociências.

Programa de Pós-Graduação em Psicobiologia.

1. Ecologia comportamental. – Dissertação. 2. Comportamento vocal. – Dissertação. 3. Repertório

acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio

Grande do Norte. IV. Título.

RN/UF/BSE-CB CDU 574

Page 4: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

Título: Ecologia acústica de pares fêmea-filhote de baleia franca austral (Eubalaena

australis) (Desmoulins, 1822) em águas costeiras do estado de Santa Catarina, Brasil

Autor: Julia Ribeiro Guimarães Dombroski

Data da defesa: 27 de maio de 2015.

Banca Examinadora:

__________________________________________________

Prof. Dr. Artur Andriolo,

Universidade Federal de Juiz de Fora, MG

__________________________________________________

Profa. Dra. Maria Luisa da Silva

Universidade Federal do Pará, PA

__________________________________________________

Profa. Dra. Renata S. Sousa-Lima

Universidade Federal do Rio Grande do Norte, RN

__________________________________________________

Profa. Dra. Susan E. Parks

Syracuse University, NY

Page 5: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

“Se você quiser ver uma baleia,

vai precisar de uma janela

e um oceano.

Vai precisar saber

para onde não olhar:

rosas cor-de-rosa,

pelicanos,

possíveis piratas.

Se você quiser ver uma baleia

vai precisar manter os olhos no mar

e esperar

esperar

esperar”

Julie Fogliano

Page 6: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

Dedico este trabalho ás vozes que embalam meu coração:

minha amada família,

as águas do mar

as majestosas baleias.

Page 7: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

Agradecimentos

Incrível, como este momento tão almejado, se tornou realidade num piscar de

olhos. A entrega desta dissertação não representa o fim, mas o início da concretização de

sonhos que vem sendo, pouco a pouco, transformados em realidade. São muitas as

pessoas direta ou indiretamente envolvidas neste processo e a cada uma delas eu digo

emocionada: muito obrigada!

Não tenho palavras para expressar minha profunda gratidão, admiração e paixão

pela minha família. Cada um de vocês faz de mim uma pessoa melhor a cada dia e meus

olhos se enchem de lacrimas quando penso na felicidade que vocês me proporcionam, dia

após dia, não importando o quão próximos ou distantes estamos. Mãe, você é minha alma

gêmea e sem você eu seria a pessoa mais solitária neste mundo. Lu, sem sua presença o

riso em nossa casa seria menos espontâneo e as manifestações de pura elegância e

delicadeza também. Pai, nesta mesma época, a um ano atrás, não sabia se você ainda

estaria presente hoje, conosco. O que posso fazer para agradecer sua força e coragem, e

simplesmente o fato de estares aqui, é dar-lhe de presente de aniversário uma filha mestre.

Vó, és o meu xodó mais querido, meu grande amor. Dinda, sempre amiga e companheira,

obrigada por todo carinho. Estar distante de vocês é um enorme desafio, maior do que

qualquer baleia azul.

Obrigada a todos os amigos, espalhados pelo Brasil a fora, que me acompanham

na trajetória da pesquisa de mamíferos aquáticos: Rodrigo, Israel, Gabriel boto, Angélica,

Louzinha, Diogo, Rihel, Ju Moron, Diogo Barcellos, Mia. Encontrei vocês em momentos

tão diferentes, mas de um jeito ou de outro vocês me deram forças para seguir para a etapa

seguinte deste caminho. Dani Abras, será que é coisa de vidas passadas? Talvez. Obrigada

pela paciência, pelo apoio, por compartilhar felicidades e desencantos, por ser um

Page 8: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

exemplo de disposição e determinação e por ter existido em minha vida desde sempre,

desde aquele fatídico encontro em Puerto Mádrin. Ana, a você também agradeço pela

paciência e pelas recepções mais do que carinhosas a cada visita antes das inúmeras

partidas. Me sinto segura na tua presença, mesmo que esta presença não seja física em

todos os momentos. Preciso saber que você está por alí, e isso me dá forças. Digão,

obrigada por trocar mensagens comigo enquanto ninguém acordou ainda, pelos

momentos “chorar as pitangas”, pelas risadas e pelo imenso apresso e admiração que você

provoca em mim, com toda a sua gentileza e determinação.

Dudu a vida em Natal teria sido tão sem graça sem nossos incontáveis kebabs.

Dani encontrei em ti um irmão mais velho. Um tanto excêntrico é verdade, mas nossas

peculiaridades nos fazem adoráveis (e modestos). Carol, o que dizer... Como duas pessoas

tão diferentes podem se dar tão bem? Obrigada por ter saído da terrinha e ter vindo ser

parte vital da minha vida. Dividimos risadas, muitas risadas, lacrimas de tristeza, alegria,

desespero. Partilhamos casas, palavras, olhares, pensamentos (aliás, telepatia é o nosso

forte). Obrigada por fazer companhia a minha quietude e por me aceitar como eu sou.

Isadora, minha irmã de outra mãe. Que saudade e que orgulho de ti. Não tem como

explicar a falta que você tem feito. Você é minha versão melhorada e desbocada. Te amo

muito muito e conto os dias para poder fazer cafés da manhã e tê-la de volta para falarmos

sem parar durantes horas e horas a fio.

Queridos amigos do LaB: Deby, Paulinha, Lu, Thamires, Marcos, obrigada pelos

momentos educativos, pelas risadas e por estarem presentes no meu dia a dia, tornando-

o mais alegre. Laura, que nossa amizade continue a crescer dentro e fora da profissão.

Narinha, que o brilho do seu sorriso continue iluminando os meus dias mais confusos.

Dani (Polari), depois de tudo o que passamos juntos fica até difícil colocar em palavras

minha infinita consideração por você. Um amigo de verdade que me fez companhia nos

Page 9: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

dias solitários de LaB, para as pizzadas de quinta à noite, gargalhadas altas demais e muito

mais. Desde o dia que nos falamos pela primeira vez pelo Facebook, achei que já nos

conhecíamos de algum lugar. Eram tantas pessoas e vivencias em comum! Temos muito

trabalho pela frente e conte comigo para o que ser e vier. Além de tudo ainda me trouxe

a Agnes de presente! Doce, linda e forte foi um prazer ter compartilhado tanto com esse

casal lindo e peculiar que vocês formam.

Agradeço a todo o apoio do PPG Psicobiologia e de todo seu corpo docente. Ao

Prof. Arrilton Araújo, obrigada por realmente estar do lado dos alunos em meio a crises

existenciais e financeiras, para comemorar vitórias e dar concelhos construtivos.

Obrigada professora Fátima Arruda pela imensurável compreensão e sabedoria. Agradeço

ao CNPq pela bolsa de mestrado. Ao Bill Rossiter que por meio da Cetacean Society

International forneceu muito mais do que financiamentos para nosso projeto, nos deu

inspiração. A Rufford Fundation, pelo apoio financeiro fundamental para a realização

deste trabalho. A Karina Groch, que me recebeu de braços abertos no Projeto Baleia

Franca. A todos os estagiários do Projeto do ano de 2013 em especial Mariana Martins e

Fernanda França. Pela participação fundamental, agradeço a Camila Moraes, Dai Anzolin

e Carolina Bezamat. Pelo apoio logístico a Fundação Pro-TAMAR, em especial Juçara

Wanderlinde, Luiz Rodrigo Maçaneiro e Gustavo Stahelin; a APA Baleia Franca, APA

Anhatomirim, Rebio Arvoredo, Esec Carijós e ao ICMBio, a Polícia Ambiental de

Laguna, e a Murilo Ternes da Base Cangulo. Paulo Flores, obrigada por ser mais um

orientador para mim, por apontar meus erros (em geral bem alto para todo mundo ouvir)

e por recompensar meus acertos. Você é peça chave neste trabalho e com certeza tem

participação fundamental na minha formação como cientista criteriosa, rigorosa e

perfeccionista. Obrigada aos membros da banca pelos comentários fundamentais para a

consolidação deste projeto.

Page 10: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

E finalmente obrigada as minhas orientadoras, Renata e Susan. Foi uma honra e

um desafio ter meu nome associado ao de vocês e trabalhei duro para fazer jus a confiança

que foi em mim depositada. Susan, obrigada por ter aberto as portas do seu laboratório e

por ter me recebido tão bem durante minha visita. Renata, ainda me lembro da sua

resposta ao primeiro e-mail que te enviei buscando um orientador para o mestrado: passe

na prova e conversamos. Estudei, passei, e nosso trabalho juntas teve início assim como

nossa amizade. Eu nunca poderei mensurar o quanto evolui trabalhando sob sua

orientação, estando você presente ou não. As portas que você me abriu, a confiança, os

conselhos estratégicos. Minha admiração por você é enorme. Espero tê-la ao meu lado

por muitos e muitos anos de trabalho e felicidades pela vida. Obrigada pelas grandes

oportunidades que você me proporcionou.

E claro, obrigada as baleias francas por existirem e por me permitirem mergulhar

em suas conversas. E peço que me desculpem por contar tudo o que eu vi e ouvi, por meio

deste trabalho... Não é fofoca! É adoração, respeito, e senso de responsabilidade. Trabalho

todos os dias da minha vida se necessário para protegê-las e para garantir a vocês o direito

de nadar pelos oceanos a fora em segurança, como vocês a milhões de anos fazem, antes

mesmo da nossa chegarmos neste mundo. Obrigada ás poderosas águas do mar, por

permitirem nossa presença em sua imensidão, e sempre nos trazerem de volta em

segurança.

Page 11: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

Sumário

Resumo p.1

Abstract p.3

1. Introdução Geral p.5

2. Objetivos p.19

Artigo 1 - Vocalizations produced by Southern right whale (Eubalaena australis)

female-calf pairs in wintering area off Brazil.

p.21

I. Introduction p.25

II. Material and Methods p.27

III. Results p.30

IV. Discussion p.33

V. Conclusion p.34

VI. Acknowledgments p.36

VIII. References p.37

Tables p.43

Artigo 2 - Diel pattern in Eubalaena australis mother-calf pairs’ calling behavior p.45

Acknowledgments p.54

Literature Cited p.55

Figures p.60

Tables p.63

Artigo 3 - Behavioural context of southern right whale (Eubalaena australis)

mother-calf vocalizations

p. 64

Introduction p.68

Page 12: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

Material and Methods p.70

Results p.74

Discussion p.74

Conclusion p.80

Acknowledgments p.81

Figures p.82

Tables p.83

Literature Cited p.84

3. Discussão geral e conclusões p.90

4. Referências Bibliográficas p.93

Page 13: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

1

Resumo

O monitoramento acústico passivo (MAP) permite a convergência de soluções para questões

conservacionistas e científicas e vêm sendo utilizado com sucesso para a examinar diversos

aspectos da biologia de cetáceos. Todavia, sua aplicação para ambos os fins depende da correta

interpretação dos dados coletados e portanto de conhecimentos prévios sobre o comportamento

e o repertório acústico da(s) espécie(s) alvo(s). O sul do Brasil é uma importante área de

reprodução para baleias francas austrais (Eubalaena australis). Esta espécie ameaçada agrega-

se anualmente entre Julho e Novembro principalmente no estado de Santa Catarina. Medidas

de proteção são necessárias para assegurar a recuperação e para mitigar os efeitos de atividades

antrópicas sobre esta população. Visando construir conhecimento necessário para

implementação de MAP como ferramenta de pesquisa e conservação da baleia franca no Brasil,

o objetivo deste trabalho é reunir informações sobre a ecologia acústica de pares-mãe filhote da

espécie. Sensores acústicos autônomos foram instalados em duas localidades na APA Baleia

Franca e continuamente monitoraram o ambiente e as vocalizações de baleias francas. 1427

chamados com SNR≥10dB foram classificados em 7 categorias: upcall (55.8%), downcall

(12.9%), down-upcall (12.3%), tonal constante (10.1%), tonal variável (6.7%), híbrido (1.6%)

e pulsado (0.6%). Valores médios de frequência inicial, final, máxima, mínima, banda de

frequência, frequência de pico e duração foram obtidos. A análise do padrão nictemeral do

comportamento vocal mostrou que este não varia significativamente (Kruskal-Wallis x2=5.86,

df=3, p=0.12) ao longo de 24hs. Provavelmente, estes resultados estão relacionados ao estado

comportamental predominante dos pares e refletem a relação espacial entre mães e seus

respectivos filhotes no período final de permanência na área de invernagem. Gravações

realizadas com um arranjo linear de hidrofones sincronicamente a observações

comportamentais, revelaram que a taxa de emissão de chamados está relacionada ao nível de

Page 14: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

2

atividade em cada estado comportamental. Em estados de maior atividade, como durante

interações entre pares e entre mães e seus filhotes, a taxa de emissão de chamados foi

respectivamente 3.35 e 0.21 chamados/minuto. Por outro lado, enquanto se deslocando ou em

descanso, a taxa de vocalização foi de 0.12 e 0.02 chamados/minuto. Nenhuma vocalização foi

atribuída aos pares focais em mergulho ou amamentando. Classes de chamados distintas foram

emitidas em proporções diferentes em cada estado comportamental. O significado funcional

das classes de vocalização no contexto da comunicação de pares fêmea-filhote é semelhante a

aquele descrito em estudos prévios, realizados com outros tipos de grupo da espécie. A

composição de informações gerada por este trabalho constitui as bases do conhecimento acerca

da bioacústica da baleia franca no Brasil e serão fundamentais para a implementação de

ferramentas de monitoramento e preservação baseadas em princípios acústicos. Além disso,

este trabalho representa um importante passo para a expansão do conhecimento do

comportamento vocal de pares mão-filhote, um subgrupo vulnerável porém vital para as

populações.

Palavras-chave: Comportamento vocal, repertório acústico, ecologia comportamental, baleia

franca do Atlântico Sul, par mãe-filhote, monitoramento acústico passivo.

Page 15: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

3

Abstract

Remote acoustic sensing has been used to investigate several aspects of cetacean ecology and

behaviour as occurrence, population density and impacts of anthropogenic sounds on

communication systems. Nonetheless, the efficiency of PAM methods depends on the ability

of researchers to detect and interpret acoustic signals and therefore on baseline information

about natural features of the target species’ vocal behaviour. The coastal waters off the state of

Santa Catarina, Brazil, are an important wintering ground for Southern right whales (Eubalaena

australis). Right whales aggregates in this area year after year, between July and November and

protection measures are due to ensure the safety and health of this population. Aiming to build

the required knowledge to use PAM as a right whale conservation and research tool in Brazil,

the objective of the present study is to gather information concerning the acoustic ecology of

right whale mother-calf pairs off Santa Catarina. Bottom-mounted archival acoustic recorders

were deployed in two locations at the Right Whale APA during the wintering season. 1427 right

whale calls with SNR≥ were classified in 7 call classes accordingly to visual and aural

characteristics: upcall (55.8%), downcall (12.9%), down-upcall (12.3%), tonal constant

(10.1%), tonal variable (6.7%), hybrid (1.6%) and pulsive (0.6%). Mean values of start, end,

maximum and minimum frequencies, frequency bandwidth, peak frequency and duration were

calculated. Temporal pattern analysis revealed no significant diel trend in the emission of

contact calls (Kruskal-Wallis test chi-square=5.86, df=3, P=0.12). Results may be linked to the

predominant behavioral of whale groups through the period of stay at the wintering area. Using

synched surface-behavioral observations and acoustic recordings, calling rates were obtained

and the use of call classes in different behavioral states was discussed. Calling rates (call/min)

were associated with the activity level of mo/ca pairs, greater in interactions and bonding and

lower during travelling and resting. No calls were attributed to diving or nursing pairs. Upcalls

and down-upcalls calls were attributed to resting pairs as well as traveling pairs. Constant calls

Page 16: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

4

were detected when a pair was swimming toward the research boat and pulsive calls were

detected in the presence of dolphins in close proximity to the dislocating focal group.

Interestingly, mo/ca pairs spend 20% of the sampling time interacting with other pairs and the

greatest diversity of calls was recorded during such events. Pulsive (12%) and hybrid calls (13%

- exclusively recorded during mo/ca interactions) are characteristics of agonistic behavior

between whales. When bonding, mother and/or calves produced exclusively upcalls. The

adaptative significance of previously described calls in mother-calf pair´s communication is

similar to what has been described for other whale groups. This dissertation brings significant

information that constitutes bases of right whale bioacoustics in Brazil, and therefore will be

vital for the implementation of mitigation, monitoring and investigation tools based on acoustic

principles. Moreover, it contributed to fulfil the lack of behavioural and acoustic data of mother-

calf pairs a highly vulnerable and vital subgroup for all right whale populations.

Keywords: Vocal behaviour, vocal repertoire, behavioural ecology, southern right whales,

mother-calf pair, passive acoustic monitoring.

Page 17: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

5

1. Introdução Geral

1.1 Comunicação animal

“Nothing would work in the absence of communication...”

(Hauser, 1997)

A comunicação é uma interação inerente aos seres vivos. Desde organismos solitários e

simples, até animais cognitivamente desenvolvidos cujas relações sociais são extremamente

complexas, todos podem se beneficiar da comunicação, qualquer que seja a escala em que ela

ocorra (Hauser 1997).

A investigação da comunicação é importante por uma série de razões. Do ponto de vista

comportamental e evolutivo a comunicação é a base das relações sociais e das sociedades

animais e é um produto da adaptação das espécies (Bradbury & Vehrencamp, 1998). O

conhecimento acerca das informações trocadas pelos indivíduos pode elucidar questões sobre

os fatores que influenciaram a evolução do comportamento das espécies. Em espécies sexuadas,

a reprodução é altamente dependente da comunicação e seu estudo é ferramenta para

compreensão das relações entre parceiros reprodutivos (Bradbury & Vehrencamp, 1998). Além

disso, o entendimento da comunicação animal pode e deve ser aplicado em prol do bem-estar

de animais em cativeiro assim como para a conservação de espécimes selvagens (Bradbury &

Vehrencamp, 1998).

A comunicação pode ser definida como o processo pelo qual emissores empregam sinais

especialmente projetados, ou displays, para modificar o comportamento dos receptores (Krebs

et al. 2012). A comunicação portanto envolve a transmissão de uma informação provisionada a

um receptor por um emissor. O receptor por sua vez deve ser capaz de captar, interpretar e

tomar decisões baseando-se nas informações contidas nos sinais recebidos (Endler 1993). O

“veículo” de transmissão destas informações através do meio é denominado sinal (Fig.1).

Page 18: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

6

Fig.1 – Exemplificação dos elementos envolvidos na comunicação entre dois indivíduos. Um emissor produz um

sinal. O sinal carrega uma mensagem através do meio. Esta mensagem, se recebida e processada, produzirá uma

resposta comportamental no receptor gerando benefícios ao emissor.

O sinal altera o comportamento de outro organismo e este evolui justamente por causa

de seu efeito e da coevolução da resposta apresentada pelo receptor (Smith & Harper 2003).

Sinais podem conter informações sobre identidade e localização do emissor e a eles podem ser

atribuídos significados contextualizados na resolução de conflitos, defesa de território,

interações sexuais, sociais, na autocomunicação e interações pais-prole (Hauser 1997; Bradbury

& Vehrencamp 1998; Smith & Harper 2003).

A evolução dos sinais depende de constrições fisiológicas, morfológicas e cognitivas

dos envolvidos no processo de geração e recepção do sinal e das características do meio no qual

a comunicação ocorre (Endler 1993; Bradbury & Vehrencamp 1998). A natureza dos estímulos

informativos pode ser química, visual, elétrica, tátil e/ou acústica de modo a obter-se

maximização e otimização da transferência da informação conforme as pressões evolutivas de

cada ambiente (Bradbury & Vehrencamp 1998; Smith & Harper 2003).

Sinais acústicos são empregados por uma grande variedade de espécies e muitas delas

utilizam displays vocais, vocalizações, para a transmissão de informações (Bradbury &

Vehrencamp 1998; Smith & Harper 2003). Vocalizações são produzidas por anfíbios anuros

Page 19: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

7

(Kelley 2004), répteis quelônios e crocodilianos (Vergne et al. 2009; Ferrara et al. 2013) e

diversos mamíferos como quirópteros, elefantídeos e primatas (Rübsamen 1987; Boughman &

Wikison 1998; Arnold & Zuberbühler 2008; Soltis 2010). Porém, a vocalização mais bem

estudada quanto a ontogenia, evolução e função ecológica até o momento, é provavelmente o

canto das aves (Marler & Slabbekoorn 2004). Sinais acústicos são especialmente importantes

para a comunicação no ambiente aquático e animais tais como pinípedes e cetáceos possuem

amplo repertório vocal (Payne & McVay 1971; Moore 1974; Thomas & Kuechle 1982; Au

1993).

1.2 Cetáceos e os desafios sensoriais no ambiente aquático

Há aproximadamente 10 milhões de anos atrás, o ancestral terrestre dos atuais cetáceos

adentrava um novo ambiente: a água. Este novo meio não direcionaria apenas a evolução da

morfologia destes seres mas também modificaria a funcionalidade dos sistemas sensoriais e

consequentemente de seus mecanismos de comunicação (Tyack 2000).

A água é um meio mais denso e mais viscoso do que o ar. Possui elevada capacidade

térmica e alta capacidade de dissolução. Nela compostos químicos como feromônios e outras

partículas olfativas viajam muito lentamente e por isso são ineficazes para a comunicação

rápida e de longo alcance (Thomas & Kastelein 1990; Tyack 2000). Apesar da propagação

eficiente de sinais elétricos na água, cetáceos em geral possuem discreta eletrossenbilidade. Em

botos-cinzas (Sotalia guianenis), criptas vibrissais foram recentemente descritas como órgãos

eletrossensíveis funcionais porém, sua eficiência e a extensão de sua utilidade sensorial ainda

são incógnitas (Czech-Damal et al. 2012). Em contrapartida, o contato físico entre os indivíduos

representa importante ferramenta de manutenção de relações afiliativas. Sugere-se por exemplo

que o contato sexual exerça um papel valioso nas relações sociais de diversas espécies de

cetáceos (Tyack 2000).

Page 20: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

8

A maioria dos cetáceos possui função visual desenvolvida e adaptada para o ambiente

subaquático (Thomas & Kastelein 1990; Tyack 2000). Os olhos são capazes de suportar as

pressões de mergulhos profundos, grandes variações de temperatura e algumas espécies podem

enxergar fora d’água tão bem quanto dentro dela (Thomas & Kastelein 1990; Tyack 2000). Por

essa razão displays visuais são utilizados por algumas espécies, por exemplo golfinhos nariz-

de-garrafa (Tursiops sp.) na comunicação de curto alcance, em interações sexuais ou agressivas

(Fig. 2). Bolhas, posturas, movimentos e diferentes pigmentações (Caro et al. 2011) são

exemplos de sinais que podem ser empregados na comunicação visual (Tyack 2000). Entretanto

a intensidade, distribuição e a disponibilidade dos componentes espectrais da luz tornam-se

cada vez menores conforme há o aumento da profundidade prejudicando a sensibilidade e a

definição da visão (Warrant & Locket 2004). A luz que se propaga no meio aquático é

severamente absorvida pelo meio entretanto o mesmo não é verdadeiro para ondas sonoras.

Fig. 2 - Coalisão de golfinhos pintados do Atlântico (Stenella frontallis) machos em resposta a presença de um

golfinho nariz de garrafa (Tursiops truncatus) macho. A união de cabeças, movimentos sincrônicos e a

apresentação da boca aberta são parte do display agressivo da espécie. Fonte:

http://www.wilddolphinproject.org/dolphins-2/life-in-a-dolphin-pod-male-social-structure/ Acesso em

15/04/2015.

A onda sonora é uma onda mecânica e portanto necessita de um meio para se propagar

(o ar ou a água, por exemplo). Na água, a propagação do som é mais veloz e mais eficiente do

que no ar e sua absorção é consideravelmente menor do que a absorção da luz. Nenhuma outra

forma de energia se propaga no meio aquático como a energia sonora e por isso, o emprego da

Page 21: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

9

acústica para investigar diversos aspectos ecológicos e comportamentais dos quais depende a

sobrevivência de cetáceos é uma estratégia extremamente eficiente (Au & Hastings 2008).

1.3 Sons e os grandes cetáceos

Cetáceos dependem do som em inúmeros aspectos de sua ecologia comportamental tal

como a exploração do ambiente, localização de presas e comunicação (Tyack 2000).

Misticetos, ou baleias de barbatanas, em geral produzem sons de baixa frequência

capazes de se propagar por longas distâncias (Payne & Webb 1971). O repertório acústico das

baleias verdadeiras pode ser divido em sons vocais e não-vocais (Clark 1990). Sons não-vocais

incluem sopros – produzidos durante a expiração ou inspiração no momento da passagem do ar

pelos orifícios respiratórios; são sons de baixa intensidade, caóticos com energia distribuída em

largas bandas de frequência – “slaps”, - sons percussivos produzidos em geral como produto de

comportamentos aéreos; são sons intensos e de curta duração, com energia distribuída por

diversas frequências – e sons diversos – produzidos por exemplo, pela flatulência ou pelo atrito

da superfície do corpo do animal em um objeto. Tanto sopros quanto “slaps” podem ser

importantes para a comunicação (Clark 1990).

Sons vocais podem ser canções ou chamados. Canções são emissões vocais longas e de

estrutura complexa onde sequências de notas estereotipadas são reproduzidas repetidamente de

maneira padronizada em um intervalo de tempo (Payne & McVay 1971). Uma canção pode ser

subdividida em unidades hierárquicas conforme proposto por Payne & McVay (1971). Desta

maneira, uma canção é composta por conjuntos de temas. Temas são sequências de frases.

Frases são constituídas por unidades ou notas reproduzidas em série. Unidades podem ser

definidas como os sons contínuos de menor duração numa canção. Apesar de amplamente

utilizada, a divisão sistemática das canções de misticetos possui diversos aspectos subjetivos e

arbitrários que devem ser esclarecidos e padronizados (Cholewiak et al. 2012). É provável que

Page 22: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

10

a canção mais estudada dentre os cetáceos seja a canção das baleias jubarte (Megaptera

noveangliae) (Payne & McVay 1971). Porém outras espécies também produzem canções, como

por exemplo baleias azuis (Balaenoptera muscuslus) (Cummings & Thompson 1971), fin

(Balaenoptera physalus)(Croll et al. 2002), baleias-da-Groenlândia (Balaena

mysticetus)(Tervo et al. 2009) e baleias minke (Balaenoptera ocutorostraca) (Gedamke et al.

2001). As baleias francas (Eubalaena sp.) no entanto, produzem exclusivamente chamados

(Clark 1983).

Fig. 3 – Espectrogramas de canto de baleia jubarte (Megaptera novaeangliae) gravado no Brasil em 2005 e suas

subdivisões hierárquicas. A) Em detalhe, seleção de uma frase. Setas indicam os limites de subfrase enquanto que

letras indicam notas desta frase; B) Parte de uma gravação contínua onde retângulos numerados mostram as frases

que compõem temas. Adaptado de Sousa-Lima (2007).

A

B

Page 23: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

11

Chamados são vocalizações discretas de curta duração (Fig.4). Clark (1990) divide os

chamados produzidos por misticetos em três categorias gerais: a) chamados simples, b)

chamados complexos e c) clicks, pulsos, estalos e grunhidos. Chamados simples possuem

energia concentrada em bandas estreitas de frequência, em geral abaixo de 1000Hz. Podem ser

modulados em frequência (FM) e conter alguma modulação de amplitude (AM) e harmônicos.

Auralmente se assemelham a lamúrias. Chamados complexos por sua vez são altamente

modulados em frequência e amplitude. Podem ser pulsados e ocupam faixas de frequência

entre 500 e 5000 Hz. São frequentemente chamados de rosnados ou gritos. Por fim, clicks,

pulsos, estalos e grunhidos são sons de duração menor que 0,1 segundo com nenhuma

modulação de frequência. Estes podem ocupar bandas estreitas ou largas de frequências altas

ou baixas e portanto são altamente variáveis entre as espécies em que ocorrem.

Fig.4 – Espectrograma (FFT=512, 50% de sobreposição) retratando sequência de chamados de baleia franca

austral. Cada retângulo destaca um chamado.

1.4 Produção e captação de sons em misticetos

Apesar de serem denominados vocais, os sons descritos a cima não são produzidos pela

vibração de cordas vocais (Reidenberg & Laitman 2007, 2010). Da mesma maneira que

Page 24: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

12

mamíferos terrestres, as vocalizações de baleias são produzidas pela passagem do ar por meio

de membranas localizadas no lúmen da laringe, sendo a vibração produzida a origem da

perturbação no meio que gera o som. Todavia, misticetos não possuem pregas vocais e sim uma

estrutura homóloga denominada prega em U (U-fold) (Reidenberg & Laitman 2007; Adam et

al. 2013) disposta paralelamente ao fluxo de ar. O som produzido então se propaga através dos

tecidos moles da região da cabeça do animal e são transferidos para o ambiente com elevada

eficiência devido a semelhança de impedância e densidade destes tecidos e da água (Reidenberg

& Laitman 2010; Adam et al. 2013) (Fig. 5).

Fig. 5 - Produção de sons em misticetos. A) Visão dorsal da laringe de baleia franca do Atlântico Norte (Eubalaena

glacialis). Asteriscos brancos indicam a localização da prega em U; B) Exemplificação da hipótese de Reidenberg

& Laitman (2007) que explica o mecanismo de propagação e transferência do som para o meio. Em vermelho:

trato respiratório; em azul: trato digestivo; em rosa: lúmen da laringe; em branco: tecido cartilaginoso; em amarelo:

prega em U; em contorno verde: saco vocal. A adução das pregas em U na direção dorsal restringe a passagem do

ar na traqueia (vermelho) direcionando-o para o saco vocal. O contorno da prega em U vibra conforme a passagem

do ar. A vibração se propaga por todo o saco vocal, pelos tecidos da garganta e finalmente é transferida para o

meio. Imagens adaptadas de Reidenberg & Laitman (2007).

Além de fundamental no processo de geração e emissão de sons, o saco vocal também

pode ser importante para a manutenção da pressão no sistema respiratório e na flutuabilidade

dos animais (Gandilhon et al. 2015).

A audição de cetáceos é adaptada para captar sons no meio aquático (Nummela 2008;

Mooney et al. 2012). A estrutura de seu sistema auditivo deriva da anatomia básica do ouvido

de mamíferos terrestres mas atualmente o sistema auditivo dos cetáceos é mais complexo e

A B

Page 25: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

13

diverso do que qualquer grupo de mamíferos não-aquáticos (Ketten 1994). Cetáceos não

possuem pavilhão auricular externo, o canal auditivo foi reduzido a uma passagem estreita e

vestigial e o ouvido médio e interno se fundiram em uma estrutura densa denominada complexo

timpânico-peritótico (Ketten 1994; Yamato et al. 2012).

Em odontocetos, acredita-se que o som é captado do meio e transmitido para o complexo

timpânico-periótico por meio de tecido adiposo especializado localizado nas mandíbulas e ao

redor da cavidade timpânica (Yamato et al. 2012). Misticetos por outro lado, possuem anatomia

craniana distinta dos odontocetos e seu mecanismo de audição é pouco esclarecido (Tubelli et

al. 2012; Yamato et al. 2012). Nos últimos anos porém, o uso de tecnologias como a ressonância

magnética, tomografias e a modelagem computacional, permitiram avanços importantes quanto

a elucidação do mecanismo de capitação de sons pelas grandes baleias (Tubelli et al. 2012;

Yamato et al. 2012; Cranford & Krysl 2015). Evidências recentes sugerem que o principal meio

de condução do som de baixa frequência (<5kHz) é a condução óssea: a interação entre as ondas

incidentes e a estrutura densa do crânio gera deformações na estrutura óssea que por sua vez,

induzem o movimento do complexo ósseo timpânico-periótico. Ao menos para balenopterídios,

tecido adioposo acústico também é importante para a condução do som até o complexo

timpânico-periótico (Yamato et al. 2012; Cranford & Krysl 2015). Ainda assim, a

funcionalidade do canal auditivo permanece desconhecida, assim como a função do dedo-de-

luva, uma estrutura evertida, extensa e espessa derivada da membrana timpânica, presente

apenas na subordem Mysticeti (Tubelli et al. 2012; Yamato et al. 2012).

Tratando-se ainda de misticetos, audiogramas baseados em dados empíricos são raros

devido principalmente a impossibilidade da manutenção destes animais em cativeiro e

limitações tecnológicas para realização de experimentos em animais de vida livre (Ketten 1994;

Nummela 2008). As estimativas da capacidade auditiva desses animais são baseadas nas

frequências de suas vocalizações ou na descrição anatômica da orelha das espécies (Ketten

Page 26: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

14

1994; Parks et al. 2007). Por exemplo, a partir de análises morfométricas do crânio de animais

encalhados, Parks e colaboradores (2007) criaram um modelo funcional do sistema auditivo de

baleias francas do Atlântico Norte (Eubalaena glacialis) e estimaram a capacidade auditiva da

espécie entre 10 Hz e 22kHz.

O estudo dos mecanismos envolvidos na captação e processamento de sons em cetáceos

são fundamentais para avaliação de impactos de ruídos antropogênicos no sistema de

comunicação, na fisiologia e na sobrevivência das populações.

1.5 A baleia franca

As baleias francas (Eubalaena sp.) pertencem a ordem Cetartiodactyla, e juntamente

com as baleias-da-Groenlândia (Balaena misticetus), compõe a família Balaenidae da subordem

Mysticeti (Shirihai & Jarrett 2006; Kenney 2008). O gênero Eubalaena possui características

marcantes que facilitam identificação de suas espécies. Dentre elas: ausência de pregas ventrais;

orifícios respiratórios bem demarcados e separados originando borrifo em formato de “V”;

ausência de nadadeira dorsal e calosidades epidérmicas infestadas por ciamídeos (Cyamidae)

na região da cabeça, boca e orifício respiratório (Payne 1983; Payne et al. 1983; Payne and

Dorsey 1983) (Fig. 6). A distribuição das calosidades é assimétrica em um mesmo indivíduo e

varia de indivíduo para indivíduo permitindo que estas marcam sejam utilizadas para atribuição

de identidade individual aos membros de uma população (Payne et al. 1983).

A coloração destes animais varia entre o acinzentado e o preto e eventualmente podem

apresentar manchas brancas ou acinzentadas (Payne et al. 1983) (Shirihai & Jarrett 2006;

Kenney 2008). Os filhotes nascem com aproximadamente 6m de comprimento enquanto os

adultos podem medir até 18m, sendo as fêmeas adultas em geral, maiores do que os machos

(Payne et al. 1983; Shirihai & Jarrett 2006; Kenney 2008). A região da cabeça se estende por

B

A

B

Page 27: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

15

1/3 do comprimento total do corpo (Payne et al. 1983). As nadadeiras peitorais possuem a

distinta forma de um trapézio (Shirihai & Jarrett 2006; Kenney 2008).

Fig. 6 – Características do gênero Eubalaena. A) Visão superior do rostro de baleia franca austral (E. australis).

Note as calosidades epidérmicas incrustadas por crustáceos ciamídeos e o orifício respiratório bipartido; B) Par

mãe-filhote de E. australis. Note a ausência de nadadeira dorsal em ambos os indivíduos; C e D) Baleias francas

saltando. Observe a ausência de pregas ventrais. Imagens: Paulo A. C. Flores.

Em média, fêmeas produzem um filhote a cada 3 anos e atingem a maturidade sexual

aos 6 anos. Porém, a primeira gestação ocorre apenas aos 9. O período de gestão varia entre 11

e 12 meses e o desmame acontece após o primeiro ano de vida do filhote (Hamilton et al. 1998).

Uma fêmea pode viver até 65 anos e é reprodutivamente ativa por aproximadamente 30 anos

(Best 1994).

As baleias francas, assim como outras espécies de misticetos, passam o verão nos polos

e nos meses de inverno migram para águas tropicais e subtropicais para reproduzirem-se, darem

a luz seus filhotes e os amamentarem (IWC 2007; Kenney 2008). Atualmente são reconhecidas

três espécies do gênero Eubalaena (Rosenbaum et al. 2000): E. janoponica (Lacèpéde 1818) -

de ocorrência limitada à regiões do Pacífico Norte e população estimada em 35 indivíduos

A

C D

A B

Page 28: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

16

(Wade et al. 2011); E. glacialis (Müller 1776) - a baleia franca do Atlântico Norte de população

estimada em 509 indivíduos (Pettis 2012) e E. australis (Desmoulins 1822) – que habita apenas

as águas do Hemisfério Sul e cuja população é estimada em 12.000 indivíduos (IWC 2012).

Baseando-se nas diferentes áreas reprodutivas, foram estabelecidos quatro estoques

reprodutivos primários para a baleia franca austral: Austrália, África do Sul, região subantártica

da Nova Zelândia e América do Sul (IWC 2007; 2012). Na Argentina a região da Península

Valdés abriga o maior número de baleias durante a temporada de inverno (IWC 2007; 2012) na

América do Sul. No Brasil, a ocorrência de baleias francas está concentrada principalmente na

região sul do país (Groch et al. 2005a; IWC 2007).

1.6 Baleias francas no Brasil

Baleias francas (E. australis) podem ser observadas no Brasil entre Julho e Novembro,

sendo o mês de agosto o período de maior abundância de indivíduos (Groch et al. 2005a; IWC

2007). A maior concentração destes animais acontece no Estado de Santa Catarina entre o Cabo

de Santa Marta, Laguna (28º36’ S, 48º49’ W) e Florianópolis (27º25’ S, 48º30’ W) (Groch et

al. 2005a; Groch et al. 2005b; Groch & Flores 2011).

A população de baleias francas no Brasil foi severamente reduzida pela a caça comercial

(neste caso o termo “população” refere-se ao grupo de animais que visita o Brasil durante a

temporada). Porém, não existem registros oficiais quantificando o número de animais abatidos

no país (Tormosov et al. 1998). Sabe-se que a área de ocorrência original da espécie estendia-

se desde a divisa com o Uruguai até a Bahia (Greig et al. 2001; Santos et al. 2001). Durante a

década de 70, os registros da espécie restringiram-se a animais encalhados e somente nos anos

80 os animais foram reavistados na costa de Santa Catarina (Tormosov et al. 1998). Estudos

revelam que a população brasileira vem se recuperando (Groch et al. 2005b; Groch & Flores

Page 29: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

17

2011), no entanto, E. australis ainda consta na Lista de Espécies Ameaçadas como "em perigo"

(Ott et al. 2008) (Fig. 7).

Fig.7 - As principais ameaças a sobrevivência de baleias francas austrais são colisões com embarcações, os

emalhes em redes de pesca, a expansão do turismo de observação e a degradação do ambiente marinho (Ott et al.

2008; Reilly et al. 2013). A) fêmea de baleia franca austral na praia da Ribanceira, Santa Catarina, 2013; B) detalhe

apontado pela seta em vermelho: rede de pesca artesanal emalhada ao redor da boca do animal. Imagem: Carolina

Bezamat.

1.7 Bioacústica e conservação da baleia franca

A produção de sons por baleias francas foi inicialmente investigada por Cummings e

colaboradores (1972). Neste trabalho, o repertório acústico das baleias foi descrito em quatro

categorias: sons similares a eructações (belch-like sounds); lamúrias (moans); pulsos (pulses) e

sons diversos (miscellaneous).

Na década seguinte, Clark realizou estudos sistemáticos do repertório e do

comportamento de baleias francas austrais. Seu experimento de playback corroborou com a

hipótese de que os sons produzidos pelos animais teriam função de comunicação (Clark & Clark

1982). Clark (1983) também relacionou os sons ao nível de atividade e as características de

B

A

Page 30: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

18

grupos de baleias e descreveu os parâmetros acústicos para 6 categorias de sons vocais (upcall,

downcall, pulsive call, hybrid call, high call, constant call) e 2 categorias de sons não vocais

(slaps e blows). Estas categorias são empregadas até hoje como bases para a classificação do

repertório das espécies do gênero Eubalaena. Parks e colaboradores (2005) investigaram a

produção de sons em grupos ativos de superfícies e complementaram algumas das inferências

feitas por Clark sobre a contextualização comportamental dos diferentes tipos de chamados

produzidos pela baleia franca. No entanto, o conhecimento acerca do significado funcional dos

chamados de baleias francas ainda é escasso e outros estudos são necessários para que a função

de cada tipo de som seja melhor entendida, especialmente em áreas de reprodução.

A importância da bioacústica e dos estudos de comportamento para a conservação vem

crescendo (Caro 2007; Laiolo 2010). No que diz respeito a conservação de cetáceos, técnicas

fundamentadas em princípios bioacústicos vem sendo empregadas em diversas regiões do

planeta para obtenção de parâmetros ecológicos populacionais de diferentes espécies (Clark et

al. 1996; Van Parijs et al. 2009; Marques et al. 2013). Sistemas de detecção de presença

baseados em sinais acústicos mostraram-se bem sucedidos na prevenção de colisões entre

baleias e embarcações (Hatch et al. 2012) particularmente no caso da baleia franca do Atlântico

Norte.

Contudo, as aplicações da bioacústica para conservação e pesquisa dependem da

detenção do conhecimento básico em relação a ecologia comportamental e acústica das espécies

incluindo taxas de emissão de chamados em relação ao comportamento dos animais, existência

de variação temporal na emissão vocal, parâmetros acústicos do repertório, entre outros

(Mellinger et al. 2006; Van Parijs et al. 2009; Marques et al. 2013; Sousa-Lima et al. 2013).

Tratando-se da baleia franca em suas áreas de ocorrência no Brasil, estes estudos são escassos

e como consequência, esta ciência não é aplicada em todo seu potencial para investigação do

comportamento e para proteção desta espécie ameaçada.

Page 31: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

19

2. Objetivos e estrutura da dissertação

Considerando o diminuto número de trabalhos sobre a ecologia acústica da baleia franca

no Brasil; e a necessidade da expansão do conhecimento científico acerca do sistema de

comunicação e do comportamento da espécie, o objetivo desta dissertação é investigar a

ecologia acústica da baleia franca austral (Eubalaena australis) tendo como área de estudo

águas costeiras do estado de Santa Catarina, Brasil. Favorecidos por sua predominante presença

na região, de maneira inovadora, esta dissertação aborda principalmente sons e comportamentos

de grupos compostos pela fêmea e seu respectivo filhote: os pares mãe-filhote ou ainda pares

fêmea-filhote (Fig. 8). Durante a estruturação e execução deste projeto, a motivação de

conservação da espécie sempre esteve presente. A composição de informações geradas por este

trabalho constitui as bases do conhecimento acerca da bioacústica da baleia franca no Brasil e

serão fundamentais para a implementação de ferramentas de monitoramento e preservação

baseadas em princípios acústicos.

Este estudo foi divido três capítulos. Cada capítulo corresponde a um manuscrito a ser

submetido a revistas científicas de relevância internacional e por essa razão, foram elaborados

em inglês. O primeiro capítulo corresponde ao artigo: “Vocalizations produced by Southern

right whale (Eubalaena australis) mother-calf pairs in a calving area off Brazil” e traz a

descrição dos parâmetros acústicos dos chamados de pares mãe –filhote gravados no Santa

Catarina e testa a categorização dos chamados incluídos em seu repertório por meio de uma

metodologia estatística baseada em clusters. O segundo manuscrito é intitulado “Eubalaena

australis mother-calf pairs’ upcall production is independent of diel period in Brazil” e

investiga a variação nictemeral da atividade vocal dos pares. O terceiro capítulo, corresponde

ao artigo: “Behavioural context of southern right whale (Eubalaena australis) mother-calf

vocalizations” que descreve a produção de sons por pares mãe-filhote em diferentes estados

Page 32: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

20

comportamentais; testa a associação entre o uso de chamados e o estado comportamental dos

pares e determina taxas de vocalização de acordo com seu comportamento.

Fig. 8 – A) Par fêmea-filhote e B) Filhote de baleia franca austral na Praia da Ribanceira, SC, 2013. Imagens:

Paulo A. C. Flores e Julia Dombroski.

B

A

Page 33: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

21

ARTIGO 1

Vocalizações de pares mãe-filhote de baleia franca austral (Eubalaena australis) em uma área

de invernagem no Brasil.

Autores:

1. Julia R. G. Dombroski; Laboratório de Bioacústica, Universidade Federal do Rio Grande

do Norte.

2. Susan E. Parks, Universidade de Syracuse.

3. Karina R. Groch, Projeto Baleia Franca.

4. Paulo A. C. Flores, Centro Nacional de Pesquisa e Conservação de Mamíferos Aquáticos,

ICMBio.

5. Renata S. Sousa-Lima, Laboratório de Bioacústica, Universidade Federal do Rio Grande do

Norte e Programa de Pesquisa em Bioacústica, Universidade de Cornell.

Artigo a ser submetido ao Journal of the Acoustical Society of America (QUALIS: A2)

Page 34: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

22

Resumo

Com o objetivo de reunir informações sobre as vocalizações de pares mãe-filhote de baleia

franca austral (Eubalaena australis), gravadores autônomos foram instalados em uma

importante área de invernagem para a espécies, no estado de Santa Catarina, Brasil. As

gravações foram realizadas de outubro a novembro de 2012. A inspeção manual dos

espectrogramas revelou sete tipos de chamados: upcall, downcall, down-upcall, tonal variável,

tonal constante, híbrido e pulsado. Valores médios de frequência inicial, final, máxima e

mínima, pico de frequência, largura de banda de frequência e duração foram calculados para

cada classe de chamado. Gunshots e warbles, chamados previamente descritos para outros

populações de baleia franca, não foram detectados. Esta descrição do repertório contrubirá para

a intensificação do uso do Monitoramento acústico passivo como uma ferramenta de pesquisa

e conservação de baleias-francas austrais no Atlântico Sul.

Page 35: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

23

Vocalizations produced by Southern right whale (Eubalaena australis) mother-calf pairs in

wintering area off Brazil.

Julia R. G. Dombroski, Graduation Program in Psychobiology, Laboratory of Bioacoustics,

Department of Physiology, Federal University of Rio Grande do Norte, University Campus,

Natal, RN 59078-970, Brazil.

Susan E. Parks, Department of Biology, Syracuse University, 107 College Place, Syracuse,

New York 13244, United States.

Karina R. Groch, Projeto Baleia Franca, P. O Box 201, Imbituba, SC 88780-000, Brazil.

Paulo A. C. Flores, CMA- Centro Nacional de Pesquisa e Conservacão de Mamíferos

Aquáticos, ICMBio, MMA, Jurerê Florianopolis, SC, 88053-700, Brazil.

Renata S. Sousa-Lima, Laboratory of Bioacoustics, Department of Physiology, Federal

University of Rio Grande do Norte, P. O Box 1511, University Campus, Natal, RN 59078-

970, Brazil and Bioacoustics Research Program, Cornell Laboratory of Ornithology, 159

Sapsucker Woods Road, Ithaca, New York 14850, United States.

Running title: Southern right whales´ calls off Brazil.

Page 36: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

24

ABSTRACT

Aiming to gather information concerning Southern right whale (Eubalaena australis) mother-

calf pairs’ vocalizations, archival acoustic recorders were deployed off the state of Santa

Catarina, Brazil. Manual inspection of spectrograms, revealed seven call classes: upcall,

downcall, down-upcall, tonal variable, tonal constant, hybrid and pulsive calls. Gunshots and

warbles, vocalizations previously described for other right whale populations were not detected.

Mean values of start, end, maximum, minimum and peak frequencies, frequency bandwidth and

duration were calculated for each call class. Upcalls recorded off Brazil had lowest and shortest

star, end frequency and duration in relation to other right whale populations from the Southwest

Atlantic, North Atlantic and North Pacific right whales. However, only mean duration of upcalls

from Brazil was statistically different from the other populations. Our repertoire

characterization will contribute to magnify the use of passive acoustic monitoring as a

conservation and research tool for Southern Right whales in the Southwest Atlantic.

Page 37: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

25

I. INTRODUCTION

Owing to the major role that acoustic communication plays in cetacean ecology (Au,

1993; Tyack, 2000), investigating acoustic repertoires is fundamental to better understand the

life history of cetacean species and to design effective acoustic-based research and management

tools (Bradbury and Vehrencamp, 1998; Van Parijs et al., 2009). Passive acoustic monitoring

(PAM) of dolphins and whales is based on the vital importance of sound for their livelihoods:

navigation, prey location and social interactions (Au, 1993; Tyack, 2000). The development of

PAM has increased the capacity of data acquisition over different temporal and spatial scales

and therefore has improved the applicability of bioacoustics scientific assessment into

management and mitigation measures (Clark et al., 2009; Van Parijs et al., 2009). Among

advantages of PAM over conventional observing methods is cost-effective long-term sampling

that can be continue through adverse weather conditions and during the night (Mellinger et al.,

2007; Van Parijs et al., 2009). Bioacoustic data is especially useful when combined with other

monitoring methodologies, such as visual surveys (Mellinger et al., 2007). Several distinct

sound monitoring devices are now available, fulfilling needs and aims of a great diversity of

applications, study areas and target species (Sousa-Lima et al., 2013). Remote acoustic sensing

has been used to investigate several aspects of cetacean ecology and behaviour as occurrence,

density (Marques et al., 2013), and impacts of anthropogenic sounds on communication

systems (Parks et al., 2007; Clark et al., 2009). Nonetheless, the efficiency of PAM methods

depends on the ability of researchers to detect and interpret acoustic signals and therefore, it

relies on baseline information about natural features of the target species’ vocal behaviour and

vocalizations (Mellinger et al., 2007; Van Parijs et al., 2009).

Right whales (Eubalaena sp.) are known to produce mostly low frequency calls

(<1000Hz) for communication (Clark, 1983; Parks and Tyack, 2005). The species vocal

repertoire may be described as a collection of sounds that encompasses stereotyped and variable

Page 38: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

26

calls, from tonal sweeps to broadband pulsive sounds (Clark, 1982; 1983; Parks and Tyack,

2005). Over the past decade, extended effort is being made in order to understand the vocal

behaviour of the North Atlantic highly endangered species Eubalaena glacialis – NARW

(Parks and Tyack, 2005; Parks et al. 2005; Parks et al. 2011; Mussoline et al. 2012; Matthews

et al. 2014; Bort et al. 2015). In the other hand, recent studies on southern right whales´

(Eubalena australis - SRW) sounds and sound production behaviour in the Southern Atlantic

are not so common (Hofmeyr-Juritz and Best, 2011; Tellechea and Norbis, 2012, Parks et al.

in prep).

In the Southwest Atlantic, a SRW wintering ground is found off Brazil (IWC, 2012).

Even though occasional sightings range up to the northeast (Lodi et al., 1996) right whales

concentrate off the state of Santa Catarina (SC), southern Brazil (Groch et al., 2005; IWC 2012).

Sightings in SC are mainly of mother-calf pairs (m/c), (Groch et al. 2005). Pairs usually

aggregate in areas where the shelf break is closer to shore and water depth is less than 30m,

particularly between Imbituba (28°12’S, 48°49’W) and Santa Marta Cape (28°33’S, 48°47’W)

(Espírito Santo et al., 2013; Sayboth et al. 2015). According to latest estimates, from 2002 to

2013 an average of 107 whales/year visited SC area. The Brazilian population (here

“population” is used in reference to whales that visit a particular area during the winter) is

increasing at rate of 12% per year – IC 8.5% - 14.2%, and total abundance is estimated in 1266

individuals (IWC 2012). In order to protect the whale´s concentration areas off SC, the Brazilian

government created an Environment Protected Area (EPA) named Right Whale EPA (Brasil,

2000). Yet, E. australis is listed as “endangered” in the List of the Brazilian Threatened Fauna

(Machado et al., 2005) as it is noticiably threated by antropogenic activities and habitat

degradation (Ott et al., 2008; Rocha-Campos & Camara 2011).

In SC, artisanal fishery is an important income source for local traditional communities.

As a consequence of the use of gillnets close to shore (up to 1000m from coast), entanglements

Page 39: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

27

are reported every season (Pontalti and Danielski, 2011; Antunes Zappes et al., 2013). Within

the Right Whale EPA, there is a commercial harbour from which shipping traffic potentially

exposes whales to loss of communication space (Clark et al., 2009), stress (Rolland et al., 2012)

and strikes (Mullen et al., 2013). Moreover, the local whale-watching industry is growing and

very little is known about how such touristic actions may or may not be affecting whales (Ott

et al., 2008; Rocha-Campos & Camara 2011).

Enhanced protection measures and perennial monitoring methods are required to ensure

the long-term health of Brazilian right whales. PAM is a suitable assessment tool that would

help expand scientific knowledge regarding SRW’s behaviour and communication system. It

could provide information regarding noise levels in the whales’ environment, and be applied to

investigate several aspects of the population´s ecology, contributing to the species management

(Sousa-Lima and Clark, 2009; Van Parijs et al., 2009). Nevertheless, no study aiming to

describe the vocal repertoire of SRW in Brazil was ever held, possibly preventing the further

development of PAM as monitoring tool for SRW. Therefore, the objective of our study was to

gather baseline information on southern Right whales´ vocalizations at the state of Santa

Catarina. The repertoire characterization will support the maximization of the use of PAM for

scientific and management purposes at an important wintering area for SRW in the Southwest

Atlantic.

II. MATERIAL AND METHODS

A. Acoustic recordings

Archival acoustic recorders DSG-Ocean (Loggerhead Instruments) were deployed in

two locations off the state of Santa Catarina within the Right Whale EPA: Gamboa (27º57'S,

48º37'W) from October 14 to 28, 2011 and Ribanceira (28º11'S, 48º37'W) from October 15 to

22 and from November 10 to 18, 2011 (Fig.1). Water depth at deployment sites ranged from 8

Page 40: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

28

m to 11 meters including tide variations and devices were moored 1.5m above the sea floor.

Recorders were set to continuously sample at a rate of 8 kHz and 16-bit resolution. Low-pass

filter was applied to recordings at 3.3 kHz yielding an analysis bandwidth of 20 Hz to 3.3 kHz.

Frequency response of the recording system covered the fundamental frequency of previously

described right whale calls (Clark, 1983; Parks and Tyack, 2005, Parks et al. 2005).

FIG 1. Map of the study area. Archival acoustic recorders DSG Ocean (Loggerhead

Instruments) were deployed within the Right Whale Environment Protected Area – Right Whale

EPA – off Gamboa and Ribanceira between October and November 2011.

B. Acoustical Analysis

Acoustical analyses were done using the Raven Pro Software 1.4 (Charif et al. 2010).

Manual inspection of spectrograms followed a call-accumulation curve: one-hour files were

randomly examined until no new call type or call type variation was identified in the recordings.

Page 41: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

29

Background noise samples were taken (1s duration, frequency range from 50Hz to 600Hz)

allowing comparisons between background noise and right whale calls. Calls with SNR<10 dB

or overlapping with noise and/or other sounds were withdrawn from dataset.

Values of the following acoustic parameters were extracted from the fundamental

harmonic of SRW calls: maximum frequency, minimum frequency, start frequency, end

frequency, frequency bandwidth, peak frequency and total duration (Fig. 2). Measurements of

frequency and temporal features were done in smoothed spectrograms (Hamming window, with

50% overlap) FFT size 1024 and 512, respectively. Start and end frequency of calls with unclear

harmonic structure were calculated by extracting the peak frequency in the initial and final

segments that concentrated the first and last 5% energy of the sound (Trygonis et al., 2013).

Listed parameters were chosen to be comparable to other right whale repertoire descriptions. In

order to compare values of features obtained from upcalls recorded off Brazil to other right

whale populations (cite), two-sided t-tests for independent samples were performed. Statistical

calculations were done using SPSS 21 (IBM Corp).

Page 42: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

30

FIG 2. Spectrographic representation of an upcall with illustrated diagram of acoustic features

measured from SRW vocalizations with clear harmonic structure (Hamming window, FFT

1024, overlap 50%).

III. RESULTS

Mother-calf pairs represents 100% of identified whale groups off SC according to aerial

survey census conducted in October and November from 2002 to 2008 (Groch, unpublished

data). All identified groups from land based monitoring off Ribanceira from mid-October to

November 2011 were too m/c pairs (Groch, unpublished data). Therefore, we assume that at

least the massive majority of vocalizations described in our study belongs to m/c pairs.

In total, 162 hours of recordings from both combined deployment locations were

manually analysed. Overall, we detected 3898 SRW calls from which 1427 were used for

repertoire characterization. Calls were categorized in 7 call classes: upcall, downcall, down-

upcall, tonal constant, tonal variable, hybrid and pulsive calls. Spectrographic representation of

all call classes are shown in Fig. 3.

Page 43: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

31

A B

C D

E F

Page 44: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

32

FIG 2. Spectrogram of call classes: (A) upcall, (B) downcall, (C) tonal variable, (D) constant, (E)

pulsive, (F) hybrid and (G) sequence of down-upcalls. Arrows in F shows pulsive components in hybrid

call. Spectrograms calculated with 1024 (A-D and G) and 512 (E and F) FFT points in Hamming

window, overlap 50%. Note differences in frequency and time scales between representations.

Upcalls, stereotyped tonal sweeps with ascending contour (Fig. 3 - A), were the most

frequent vocalization representing 56 % of calls. Other 13% of calls were classified as

downcalls (Fig. 3 – B), stereotyped tonal sweeps with descending contour. The down-upcall

category, which embraced tonal v-shaped calls (Fig. 3 – G), represented 12% of vocalizations.

Upcalls, downcalls and down-upcalls were frequently found in bouts.

Tonal calls with very little frequency modulation were categorized as tonal constant and

represented 10% of calls (Fig.3 - D). Hybrid (Fig. 3 -F), calls with both pulsive and tonal

components, and tonal variable calls (Fig.3 - C), tonal sounds with variable contour and

frequency modulation, were almost 2% and 7% of calls. Pulsive vocalizations (noisy, growl-

like sounds) were the rarest accounting for less than 1% of calls (Fig. 3 – E). Pulsive and hybrid

calls were found concentrated among other call types in periods of higher vocal activity.

Gunshots and warbles – a vocalization previously described by Parks and Tyack (2005) for

NARW - were not detected.

G

Page 45: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

33

Summarized descriptive statistics (mean±standard deviation, range and median) of

acoustic features by call class are show in Table I. Values of parameters reported for other right

whale populations and repertoire comparison results are shown in Table II.

IV.DISCUSSION

Studies have been investigating the vocal behaviour of right whales’ surface-active

groups (SAG) but less is known about the repertoire of mother-calf pairs (Kraus and Hatch,

2001; Parks and Tyack, 2005; Trygonis et al., 2013). When comparing vocal activity of m/c

pairs and SAGs, some variance in the relative proportion of recorded calls is expected due to

differences in groups´ behaviour and in the ecological significance of certain call types. Upcalls

were the most frequent call type detected in SRW wintering grounds off Brazil as well as

NARW wintering areas (Soldevilla et al., 2014) but not in SAG focal studies (Parks and Tyack,

2005; Trygonis et al., 2013). The upcall may be used to announce presence of one individual

to others and for contact maintenance (Clark, 1983; Parks and Tyack, 2005). During SAG

activities, upcalls are produced by males approaching the group or when the focal female is

diving or leaving (Parks and Tyack, 2005). The use of upcalls by mother-calf pairs may serve

for intra and/or inter-pair communication as a signal of contact maintenance/avoidance.

Gunshots and moans were the most common calls detected in SAG focal studies (Parks

and Tyack, 2005; Trygonis et al., 2013). Gunshots are intense, brief, broadband sounds that

most likely function as sexual advertisement and/or agonistic signals (Parks et al., 2005; Parks

and Tyack, 2005). Gunshots were most frequently recorded in the presence of males however,

sex bias in gunshot production is not yet clear (Clark, 1983; Parks et al., 2005). No gunshots

were detected on the manually scrutinized recordings from Santa Catarina indicating that such

signal may have little importance in mother-calf pair communication. Consequently, our results

favour the hypothesis that gunshots are male sexual advertisement signals. Nevertheless, Clark

Page 46: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

34

(1983) observed the production of a gunshot when an adult male approached a female with calf.

Gerstein et al. (2014) also provided evidence for gunshot production by a female right whale

with a calf. Thus, the hypothesis that females may produce gunshots as agonistic signals cannot

be discarded.

Down-upcalls were previously described as part of North Pacific Right whale

(Eubalaena glacialis) repertoire and may have been put together under “upcall” in NARW

studies (McDonald and Moore, 2002). This may also be case for SRW down-upcalls, as no

previous record of such call type was found in repertoire descriptions of populations from the

Southwest Atlantic. Despite differences in categories set to classify calls, all vocalizations

described for SRW in Brazil are similar to sounds described by Clark, 1983.

Upcalls from Brazil presented the lowest mean start, end frequencies, narrower mean

bandwidth and shorter mean duration next to other Southwest (from Argentina and Uruguay)

and Northern populations, However, only upcall duration differed significantly among

comparisons. Start frequency of upcalls from Brazil was also statistically different from North

Atlantic Right whales reported by Trygonis et al. 2013. Median values of start and end

frequency and duration of upcalls from SRW from Brazil are lower and shorter than upcalls

from North Pacific Right whale (Eubalaena japonica). Such differences in acoustics features

of upcalls from different right whale populations may be related to environmental features as

noise and sound propagation proprieties, or differences in group composition, behaviour, and

species (Clark, 1983; Parks and Tyack, 2005, Parks et al. 2007, Soldevilla et al. 2014).

V. CONCLUSION

Although PAM is a suitable method to monitor and investigate right whales, it is hardly

used off Brazil. One of the factors contributing to the under use of PAM may be the lack of

baseline information on the sound production behaviour of SRW. This study is the first aiming

Page 47: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

35

to describe sounds produced by E. australis in the state of Santa Catarina, filling an important

gap on the knowledge about right whales off Brazil. Calls were classified in 7 classes: upcall,

downcall, down-upcall, tonal constant, tonal variable, pulsive and hybrid. Mean values of

acoustic features were reported. Start and end frequency, frequency bandwidth and duration

from upcalls recored off Brazil were shown to be lower, narrower and shorter than those from

other right whale populations, but only duration was significantly shorter. This repertoire

characterization will contribute to magnify the use of passive acoustic monitoring as a

conservation and research tool for SRW at an important wintering ground in the Southwest

Atlantic.

Page 48: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

36

VI. ACKOWLEDGMENTS

Funding for fieldwork was provided by the Office of Naval Research to SEP (grant number:

N00014-08-1-0967). Licence for data collection at Right Whale EPA was granted to KG. through

SISBIO number 29774-1. CNPq provided a Scientific Expedition authorization to S.P. and a

Masters scholarship to JD. We acknowledge all people that collaborated with us in order to make

this research possible. Thanks to Marcos Brito for assistance with data processing and Renan

Lopes Paitach for confection of the study area map. We are also grateful for Chris Clark, Artur

Andriolo and Maria Luisa´s comments on early drafts of our manuscript.

Page 49: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

37

VIII. REFERENCES

Au, W. W. L. (1993). The Sonar of Dolphins (Springer-Verlag, New York).

Bort, J., Van Parijs, S. M., Stevick, P. T., Summers, E., and Todd, S. (2015). "North Atlantic right

whale Eubalaena glacialis vocalization patterns in the central Gulf of Maine from October 2009

through October 2010," Endangered Species Research 26, 271-280.

Brasil (2000). "Decreto de 14 de Setembro de 2000. Dispõe sobre a criação da Área de Proteção

Ambiental da Baleia Franca, no Estado de Santa Catarina, e dá outras providências." in Diário

Oficial da União (Brasília, DF), p. 2.

Charif, R. A., Waak, A. M., and Strickman, L. M. (2010). Raven Pro 1,4 User's Manual (Cornell

Lab of Ornithology, Ithaca, NY).

Clark, C. W. (1982). "The Acoustic Repertoire of the Southern Right Whale, a quantitative

analysis," Animal Behavior 30, 1060-1071.

Clark, C. W. (1983). "Acoustic Communication and Behavior of the Southern Right Whale

(Eubalaena australis)," in Communication and Behavior of Right Whales, edited by R. Payne

(Westview Press for the American Association for the Advancement of Science Boulder,

Colorado), pp. 163-198.

Page 50: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

38

Clark, C. W., Ellison, W. T., Southall, B. L., Hatch, L., Van Parijs, S. M., Frankel, A., and

Ponirakis, D. (2009). "Acoustic masking in marine ecosystems: intuitions, analysis, and

implication," Marine Ecology Progress Series 395, 201-222.

Espírito Santo, S., Franco, D., and Groch, K. (2013). "Análise do padrão de distribuição de baleia

franca austral na costa sul brasileira," Neotropical Biology and Conservation 8.

Gerstein, E., V. Trygonis, S. Mcculloch, J. Moir and S. D. Kraus. 2014. Female North Atlantic

right whales produce gunshot sounds. Page 2369. Proceedings of the 167th Acoustical Society of

America Meeting.

Groch, K. R., Palazzo, J. J. T., Flores, P. A. C., Adler, F. R., and Fabian, M. E. (2005). "Recent

rapid increases in the right whale (Eubalaena australis) population off southern Brazil," Latin

American Journal of Aquatic Mammals 4, 41-47.

Hofmeyr-Juritz, L. H., and Best, P. B. (2011). "Acoustic behaviour of southern right whales in

relation to numbers of whales present in Walker Bay, South Africa," African Journal of Marine

Science 33, 415-427.

IBM Corp. Released 2012. IBM SPSS Statistics for Windows, Version 21.0. Armonk, NY: IBM

Corporation.

IWC (2012). "Report of the Workshop On theAssessment of Southern Right Whales " in Scientific

Committee Meeting, 64th International Whaling Comission Meeting, pp. 1-39.

Page 51: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

39

Lodi, L., Siciliano, S., and Bellini, C. (1996). "Ocorrências e conservação da baleia-franca-do-sul,

Eubalaena australis, no litoral do Brasil," Papéis Avulsos de Zoologia 39, 307-328.

Marques, T. A., Thomas, L., Martin, S. W., Mellinger, D. K., Ward, J. A., Moretti, D. J., Harris,

D., and Tyack, P. L. (2013). "Estimating animal population density using passive acoustics,"

Biological reviews of the Cambridge Philosophical Society 88, 287-309.

Matthews, L. P., McCordic, J. A., and Parks, S. E. (2014). "Remote Acoutic Monitoring of North

Atlantic Right Whales (Eubalaena glacialis) Reveals Seasonal and Diel Variations in Acoustic

Behaviour," PloS one 9, e91367.

McDonald, M. A., and Moore, S. E. (2002). "Calls recorded from North Pacific right whales

(Eubalaena japonica) in the eastern Bering Sea," Journal of Cetacean Research and Management

4, 261-266.

Mellinger, D. K., Stafford, K. M., Moore, S. E., Dziak, R. P., and Matsumoto, H. (2007). "An

Overview of Fixed Passive Acoustic Observation Methods for Cetaceans," Oceanography 20, 36-

45.

Mussoline, S. E., Risch, D., Clark, C. W., Hatch, L. T., Weinrich, M. T., Wiley, D. N., Thompson,

M. A., Corkeron, P. J., and Van Parijs, S. M. (2012). "Seasonal and diel variation in North Atlantic

right whale up-calls: implications for management and conservation in the northwestern Atlantic

Ocean," Endangered Species Research 17, 17-26.

Page 52: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

40

Ott, P., Groch, K., and Danilewicz, D. (2008). "Euabalena australis (Desmoulins, 1822)," in Livro

Vermelho da Fauna Brasileira Ameaçada de Extinção, edited by A. B. M. Machado, C. S. Martins,

and G. M. Drummond (Ministário do Meio Ambiente, Brasília, DF), pp. 801-803.

Parks, S. E., Clark, C. W., and Tuack, P. L. (2007). "Short- and long-term changes in right whale

calling behavior: the potential effects on acoustic communication," The Journal of the Acoustical

Society of America 122, 3725-3731

Parks, S. E., Hamilton, P. K., Kraus, S. D., and Tyack, P. L. (2005). "The gunshot sound produced

by male North Atlantic Right Whale (Eubalaena glacialis) and its potential function in

reproductive advertisement " Marine Mammal Science 21, 458-475.

Parks, S. E., and Tyack, P. (2005). "Sound production by North Atlantic right whales (Eubalaena

glacialis) in surface active groups.," Journal of the Acoustical Society of America 117, 3297-3306.

Parks, S. E., Searby, A., Célérier, A., Johnson, M. P., Nowacek, D. P., and Tyack, P. L. (2011).

"Sound production behavior of individual North Atlantic right whales: implications for passive

acoustic monitoring," Endangered Species Research 15, 63-76.

Rocha-Campos, C.C. & Camara, I.G. (org.) 2011. Plano de ação nacional para conservação dos

mamíferos aquáticos: grandes cetáceos e pinípedes: versão III. Brasília: Instituto Chico Mendes

de Conservação da Biodiversidade, ICMBio. 156p.

Seyboth, E., Groch, K. R., Secchi, E. R., and Dalla Rosa, L. (2015). "Habitat use by southern right

whales, Eubalaena australis (Desmoulins, 1822), in their main northernmost calving area in the

western South Atlantic," Marine Mammal Science, n/a-n/a.

Page 53: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

41

Soldevilla, M. S., Rice, A. N., Clark, C. W., and Garrison, L. P. (2014). "Passive acoustic

monitoring on the North Atlantic right whale calving ground," Endangered Species Research 25,

115-140.

Sousa-Lima, R. S., and Clark, C. W. (2009). "Whale sound recording technology as a tool for

assessing the effects of boat noise in a Brazilian marine park," Park Science 26.

Sousa-Lima, R. S., Norris, T. F., Oswald, J. N., and Fernandes, D. P. (2013). "A Review and

Inventory of Fixed Autonomous Recorders for Passive Acoustic Monitoring of Marine Mammals,"

Aquatic Mammals 39, 23-53.

Tellechea, J. S., and Norbis, W. (2012). "A note on recordings of Southern Right Whales

(Euablaena australis) off the coast of Uruguay," Journal of Cetacean Research and Management

12, 361-364.

Trygonis, V., Gerstein, E., Moir, J., and McCulloch, S. (2013). "Vocalization characteristics of

North Atlantic right whale surface active groups in the calving habitat, south-eastern United

States," The Journal of the Acoustical Society of America 134, 4518.

Tyack, P. L. (2000). "Fucntional aspects of cetacean communication," in Cetacean Society: Field

Studies of dolphins and whales, edited by J. Mann, R. C. Connor, P. L. Tyack, H. Whitehead, and

(The University of Chicago Press Chicago), pp. 270-307.

Van Parijs, S. M., Clark, C. W., Sousa-Lima, R. S., Parks, S. E., Rankin, S., Risch, D., and Van

Opzeeland, I. C. (2009). "Management and research applications of real-time and archival passive

Page 54: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

42

acoustic sensors over varying temporal and spatial scales," Marine Ecology Progress Series 395,

21-36.

Page 55: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

43

TABLE I. Call classes, number of calls per class and descriptive statistics (mean±SD, range and median) of acoustic parameters measured from fundamental frequency of SRW

vocalizations

Call Class

(n)

Descriptive

Statistics

Maximum

Frequency (Hz)

Minimum

Frequency (Hz)

Start

Frequency (Hz)

End

Frequency (Hz)

Peak

Frequency (Hz)

Frequency

Bandwidth (Hz)

Duration (s)

Upcall

(n=796)

Mean±SD

Range

Median

144±38

80-443

138

65±22

22-295

58

65±22

22-295

58

144±38

81-444

138

101±97

47-313

116

78±35

26-393

71

0.6±0.2

0.2-2

0.6

Downcall

(n=184)

Mean±SD

Range

Median

163±66

81-648

150

100±57

23-558

92

163±66

81-648

150

100±57

24-558

92

128±61

63-633

117

63±25

17-190

58

0.6±0.2

0.2-2

0.6

Down-upcall

(n=176)

Mean±SD

Range

Median

155±40

79-295

154

87±22

35-203

85

125±33

44-248

133

127±36

35-267

130

119±25

63-273

117

67±22

33-179

65

0.7±0.2

0.2-1

0.8

Tonal Constant

(n=144)

Mean±SD

Range

Median

116±28

68-279

107

84±23

37-172

66

89±28

42-193

84

90±31

42-188

85

96±24

55-188

85

41±15

14-186

39

1.5±1.0

0.3-6

1

Tonal Variable

(n=95)

Mean±SD

Range

Median

163±73

83-483

149

84±32

39-296

76

117±49

49-312

110

117±49

12-345

115

101±25

47-313

97

78±65

34-417

63

1.5±1.2

0.4-6

1

Hybrid

(n=23)

Mean±SD

Range

Median

238±72

106-413

232

61±30

43-141

80

179±57

63-280

187

194±55

78-284

203

127±32

70-219

125

158±66

52-331

141

1.8±1.9

0.7-8

1

Pulsive

(n=9)

Mean±SD

Range

Median

230±69

165-367

196

61±22

36-117

56

115±44

70-200

104

132±83

78-328

93

105±28

78-141

85

168±77

48-295

149

0.9±0.4

0.4-2

0.8

Page 56: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

44

TABLE II. Mean±SD extracted from upcalls of SRW from Brazil (our study), Argentina,

Uruguay, North Atlantic Right whales and North Pacific Right whales (previous studies).

Reported p values correspond to t test performed to compare acoustic variables values from

Brazil to other populations: italic, bold numbers means that averages (Brazil x other) are

statistically different.

*calculated based on data available on Tellechea and Norbis, 2012.

**data from 2000-2004 for NARW and from 2000 for SRW.

*** Median values.

Location/population Reference

Start

Frequency

(Hz)

End

frequency

(Hz)

Frequency

Bandwidth

(Hz)

Duration (s)

Argentina**(n=78) Parks et al. 2007 78±15

p=0.565

156±29

p=0.756

86±23

p=0.842

0.82±0.23

p=0.027

Uruguay (n=11) Tellechea and

Norbis, 2012

70±9*

p=0.863

173±8*

p=0.450

not reported

1.4±0.27*

p=0.028

North Atlantic (n=929) Parks et al. 2007 101±22

p=0.109

195±38

p=0.184

100±37

p=0.551

1.49±0.42

p=0.027

North Atlantic (n=49) Trygonis et al.

2013

120±22

p=0.014

214±44

p=0,068

not reported

1.49±0.42

p=0.029

North Pacific***

(n=436)

McDonald and

Moore, 2002

89±34.7

-

153±26.7

-

not reported

0.7±0.27

-

Brazil (n=796) Our study 65±22 144±38 78±35 0.6±0.2

Page 57: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

45

ARTIGO 2

Emissão de upcalls por pares mãe-filhote Eubalaena australis no Brazil é independente do

período de incidência luminosa.

Autores:

1. Julia R. G. Dombroski; Laboratório de Bioacústica, Universidade Federal do Rio Grande

do Norte.

2. Susan E. Parks, Universidade de Syracuse.

3. Karina R. Groch, Projeto Baleia Franca.

4. Paulo A. C. Flores, Centro Nacional de Pesquisa e Conservação de Mamíferos Aquáticos,

ICMBio.

5. Renata S. Sousa-Lima, Laboratório de Bioacústica, Universidade Federal do Rio Grande do

Norte e Programa de Pesquisa em Bioacústica, Universidade de Cornell.

Nota a ser submetida a Marine Mammal Science (QUALIS: B1)

Page 58: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

46

Eubalaena australis mother-calf pairs’ upcall production is independent of diel period in

Brazil

JULIA R. G. DOMBROSKI1, Graduation Program in Psychobiology, Laboratory of

Bioacoustics, Department of Physiology, Federal University of Rio Grande do Norte, Natal

59078-970 RN, C.P.1511, Brazil; SUSAN E. PARKS, Department of Biology, Syracuse

University, 114 Life Sciences Complex, Syracuse NY 13244, U.S.A; KARINA R. GROCH,

Projeto Baleia Franca, Av. Atlântica, Imbituba 88780-000 SC, C.P.201, Brazil; PAULO A. C.

FLORES, Centro Mamíferos Aquáticos, Instituto Chico Mendes para Conservação da

Biodiversidade, Rod. Maurício Sirosky Sobrinho, km 02, Florianópolis 88.053-700 SC, Brazil;

RENATA S. SOUSA-LIMA, Laboratory of Bioacoustics, Department of Physiology, Federal

University of Rio Grande do Norte, Natal 59078-970 RN, C.P.1511, Brazil and Bioacoustics

Research Program, Laboratory of Ornithology, Cornell University, 159 Sapsucker Woods

Road, Ithaca, New York 14850, U.S.A.

1Corresponding author (email: [email protected])

Page 59: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

47

Patterns in signal production may provide insight into vital aspects of a species’

behavior (Bradbury and Vehrencamp 1998). Temporal patterns in vocal behavior have been

reported for some baleen whale species; humpbacks (e.g. Au et al. 2000, Sousa-Lima and Clark

2008) minke (e.g. Risch et al. 2013); and right whales (e.g Matthews et al. 2014) and have

provided important clues to determine the factors influencing the evolution of communicative

behavior in different life stages. The objective of the present study was to investigate diel trends

in Southern right whale (Eubalaena australis) calling behavior off a wintering area in Brazil.

Right whales (Eubalaena sp.) are known for using low frequency vocalizations (usually

under 1000 Hz) for communication (Clark 1983, Parks and Tyack 2005). Their repertoire

consists of several call classes (Clark 1982). Among these call types, there is a stereotyped

upsweep, the upcall, used in different behavioral contexts for contact maintenance between

individuals (Clark 1983, Parks and Tyack 2005). Therefore, the upcall is also referred as the

contact call (Clark 1983) and is frequently used as a detection target in passive acoustic

monitoring situations (Van Parijs et al. 2009).

To date, three right whale species were recognized (Rosenbaum et al. 2000): Eubalaena

japonica, the North Pacific right whale (NPRW); Eubalaena glacialis, the North Atlantic right

whale (NARW) and Eubalaena australis, the Southern right whale (SRW). Right whales, as

observed in other baleen whale species, migrate to lower latitude regions in the colder months

of the year searching for better conditions to reproduce and calve (Lockyer and Brown 1981).

During spring and summer months, they migrate back to higher latitude areas for feeding

(Lockyer and Brown 1981). SRW wintering areas are distributed along coastal regions in the

Indian, South Pacific and South Atlantic Oceans (IWC 2012). In the Southwest Atlantic, an

important wintering area for SRW is found off Brazil (IWC 2012).

From July to November, one population of SRW concentrates in the southern part of

Brazil, mainly off the state of Santa Catarina (Groch et al. 2005). Key aggregation sites –

Page 60: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

48

between Imbituba (28°12’S, 48°49’W) and Santa Marta Cape (28°33’S, 48°47’W) – are

characterized by a large number of bays and shallow waters (depth < 30m) where the shelf

break is closer to shore (Groch et al. 2005, Espírito Santo et al. 2013). Due to the importance

of the area for the species, the Brazilian government created the Right Whale Environment

Protection Area (Right Whale EPA), a federal conservation unit where exploitation and use of

the coastal environment is regulated in order to protect wintering whales (Brasil 2000).

Nevertheless, local right whales are still exposed to commercial shipping traffic, risk of

entanglement in gillnets and potential disturbances caused by whale-watching activities (Ott et

al. 2008, Rocha-Campos & Camara 2011). Thus, despite the IUCN status of “least concern”

species (Reilly et al. 2013), SWR is listed as “endangered” in the List of Brazilian Threatened

Fauna (Machado et al. 2005).

Survivorship of young is crucial for populations’ long-term viability (Whitehead and

Mann 2000). Female right whales provide all parental care, from conception to weaning. Hence,

investigating mother-calf behavioral dynamics is fundamental to understanding the biology and

behavior of right whales (Whitehead and Mann 2000). Crucial information obtained in

wintering areas around the globe may be applied to have better risk assessment and to aid in

the protection mother-calf pairs of any right whale population. The wintering area off Brazil

provides exceptional conditions for the study of mother-calf pair´s behavior and

communication. Based upon aerial surveys conducted between the central part of the state of

Santa Catarina and Rio Grande do Sul since 2002, from mid-October to November, 100% of

whale group sightings are identified as mother-calf pairs (Groch et al. unpublished data). Such

unique conditions allow dedicated studies of mother-calf pairs´ biology and behavior to be

conducted with minimal influence of juveniles, or other adult whales.

Aiming to investigate the vocal behavior of SRW mother-calf pairs, fixed archival

autonomous recording units were deployed in October 15 of 2011 at Gamboa beach (27º57'S,

Page 61: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

49

48º37'W) for 14 days (Fig.1). The DSG Ocean devices (Loggerhead Instruments) were set to

continuously sample in a rate of 8 kHz and 16-bit resolution. Each DSG unit was equipped with

HTI-96 MIN hydrophones with sensitivity = -240 dB re 1V μPa-1 between 2 Hz and 30 kHz.

The frequency response of the recording system (+/- 1 dB 20 Hz – 3.3 kHz) covered the

fundamental frequency of all known right whale calls. Recordings were subjected to an

automated detection tool developed for detection of NARW vocalizations (Urazghildiiev and

Clark 2006, Urazghildiiev et al. 2009). In this study, trends in production of the upcall was used

as a proxy for overall vocal activity. Therefore, only upcalls were considered for our analysis.

False positives were manually withdrawn from the dataset. In order to improve detection

efficiency (Rocha et al. 2015; Dombroski et al. 2015), one-minute segments before and after

each detection event were hand browsed for missed upcalls using XBAT (Figueroa 2007).

Days of uninterrupted sampling were divided in 4 diel periods according to the sun

altitude angle in relation to the horizon: Dawn, Day, Dusk and Night (Munger et al. 2008).

Dawn was defined by sun altitude between -12° and 0°, which corresponds to the beginning of

nautical twilight until sunrise. Day was the period between sunrise and sunset when sun altitude

was >0°. Dusk was defined by the period where sun altitude was between -12° and 0° followed

by sunset. Night periods were defined as hours of darkness in which sun altitude was <-12° to

the horizon. Hourly altitude angle of the sun for Gamboa (27º57'S, 48º37'W) was obtained at

the United States Naval Observatory website (http://aa.usno.navy.mil/data).

Calling rates (upcalls/hr) were calculated within diel periods by dividing the total

number of detected calls in a given period by the period duration (Munger et al. 2008). To

correct for variation in the number of detected calls in each day, mean-adjusted calling rates

were computed by subtracting the daily calling rate from the calling rate of each diel period of

that same day (Munger et al. 2008). As data was divided in heteroscedastic groups (Levene’s

test=11.6; df1=3; df2=40; P<0.001), the Kruskal-Wallis test was used to verify the null

Page 62: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

50

hypothesis that the mean ranks of adjusted calling rates across periods were the same. Statistical

tests were done using SPSS software (IBM Statistics).

Overall, 3,712 right whale upcalls were detected in 264 hours of continuous recordings.

Statistical results indicates no significant diel pattern in the detection of contact calls (Kruskal-

Wallis test chi-square=5.8, df=3, P=0.1). Mean rank of adjusted calling rates for Dawn, Day,

Dusk and Night were 14.5, 23.9, 26.5 and 25.0 respectively. Median and mean values for

adjusted calling rates in each diel period are shown in Table 1. Distribution of calling rate

throughout a 24 hour period is shown in Figure 2. Hourly distribution of the median calling rate

is shown in Figure 3.

Previous studies reported significant trends in upcalling behavior of right whales in

foraging grounds in the North Atlantic: Morano et al. (2012) and Matthews et al. (2014)

reported higher calling rates during the night while Mellinger et al. (2007) and Mussoline et al.

(2012) reported greater calling activity during the day and during twilight, respectively. For

North Pacific right whales, Munger et al. (2008) reported a significant diel trend with increased

calling rates at night. Similarly, on the wintering grounds, higher calling activity during the

night were reported in NARW (Soldevilla et al. 2014, Bort et al. 2015) and in Southern right

whales off Argentina (Clark 1983).

As main group composition and behavior varies between feeding and wintering areas,

differences in temporal patterns in calling behavior may be expected. In feeding areas, calling

patterns may be explained by the negative correlation between foraging behavior and vocal

activity (Parks et al. 2011, Morano et al. 2012, Matthews et al. 2014). In wintering areas,

foraging behavior is infrequent; consequently, it is unfeasible to link vocal and feeding

behavior. A more reasonable explanation for increased calling rates during dark periods would

be the greater use of acoustic communicative signals over less effective alternative cues when

light is absent (Soldevilla et al. 2014, Bort et al. 2015). As visual monitoring of whale groups

Page 63: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

51

in periods of darkness is hardly possible, increased calling rates at night could also mean

increased number of vocal active whales under the hydrophones’ detection range in both

wintering and feeding areas (Mellinger et al. 2007, Munger et al. 2008).

Temporal patterns in calling behavior may be related to site-specific characteristics

(Mellinger et al. 2007) and, according to our study, it may be linked to the predominant

behavioral state of whale groups. During calf development, distinct mother-calf behavioral

patterns may be observed in wintering grounds (Taber and Thomas 1982, Thomas and Taber

1984, Cartwright and Sullivan 2009). Right after the calf’s birth, the pair is more likely to spend

most of its time slowly traveling in close proximity. As the calf grows older, its activity level

increases and it spends more time playing around its resting mother. By the end of season, prior

to the pair´s desertion to migration, the behavior is generally characterized by low activity levels

and by female and calf spending great amounts of time in close proximity, within ¼-whale

length from each other. The calf spends much less time playing and the pair spends more time

traveling, likely in preparation for migration (Taber and Thomas 1982, Thomas and Taber

1984).

Individual calves actively maintain physical closeness to their mothers as they near the

departure date from the wintering grounds (Thomas and Taber 1984). Traveling in close

proximity is the predominant behavior state of mother-calf pairs throughout a 24-hour period

near the end of the winter season (Thomas and Taber 1984) invariable calling activity within

pairs is expected if calls are necessary to remain in contact. Our results support this hypothesis

that there is selective pressure for frequent acoustic signaling between mother and calf to ensure

maintenance of close proximity during the period of this study that coincides with the final

weeks of the wintering season. Given the short duration of our recorder deployment, our study

is not able to provide evidence about variations in the temporal pattern of calling behavior

during early and mid-season when different predominant behavioral states are expected, and

Page 64: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

52

future recordings are necessary to further test the hypothesis that increased acoustic activity

occurs shortly before departure from the wintering grounds.

The vocal pattern detected in our study may reflect the calling pattern throughout the

entire season. In this scenario, constant need of contact maintenance between mother-calf could

be related to bounds of parental care and calf dependence of lactation to feeding during the

complete wintering season (Whitehead and Mann 2000). Increased calling rates of mother-calf

pairs are observed during interaction events with other whales in the environment, in reunion

events of female and calf or encounters with other groups. Punctual variations in median

adjusted calling rates (call/hr) may indicate occurrence of such events or other situations that

may favour greater vocal activity. Increased upcall detection may indicate increment on the

number of vocally active animals under the detection range of our recording system (Mellinger

et al. 2007, Munger et al. 2008). Nevertheless, visual monitoring of whale groups were not

possible and therefore any conclusion about whale´s density would be unrealistic.

Our results suggest that the vocal activity of southern right whale mother-calf pairs do

not vary significantly accordingly to diel periods and that predominant behavioral state may be

related to vocal temporal patterns in wintering grounds. Other features that were not

investigated in this study may reveal temporal patterns in vocal behavior of right whales. Tide

variations, moon phase and boat traffic and noise are among factors that may influence vocal

activity of whales (Sousa Lima and Clark 2007) and may potentially to be related to temporal

patterns of calling behavior. To confirm our findings and to further investigate time-based

patterns of vocal behavior, long-term acoustic monitoring of the right whale wintering area off

Brazil is required. Future studies of vocal patterns should also consider variation in behavioral

patterns all through the whale´s stay in a given area, especially when focusing on mother-calf

pair dynamics. The investigation of behavior and communication of this sub-group of

Page 65: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

53

individuals with specific protocols and approaches is critical to propose effective protection

measures and therefore, to the conservation of all right whale populations.

Page 66: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

54

Acknowledgements

We are grateful for the valuable comments of Artur Andriolo and Maria Luisa da Silva that

helped us to improve this manuscript. We also would like to acknowledge Ildar R.

Urazghildiiev for assistance with the detection tool, Fúlvio A. M. Freire for suggestions on

statistical methods and Renan Paitach for confection of map. Scientific Expedition

authorization was provided by Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e

Tecnológico (CNPq) to SEP. We also would like to thank CNPq and the Graduation Program

in Psychobiology for JD´s masters scholarship. The Office of Naval Research provided funding

for fieldwork (grant n: N00014-08-1-0967). License for data collection at Right Whale EPA

was granted to Karina R. Groch through SISBIO number 29774-1.

Page 67: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

55

Literature Cited

Au, W. W. L., J. Mobley, W. C. Burguess, M. O. Lammers and P. E. Nachtigall. 2000.

Seasonal and diurnal trends of chorusing humpback whales witering in waters off

western Maui. Marine Mammal Science 16:530-544.

Bort, J., S. M. Van Parijs, P. T. Stevick, E. Summers and S. Todd. 2015. North Atlantic right

whale Eubalaena glacialis vocalization patterns in the central Gulf of Maine from

October 2009 through October 2010. Endangered Species Research 26:271-280.

Bradbury, J. W. and S. L. Vehrencamp. 1998. Principles of animal communication. Sinauer

Associates, Sunderland, Massachusetts.

Brasil. 2000. Decreto de 14 de Sembro de 2000. Dispõe sobre a criação da Área de Proteção

Ambiental da Baleia Franca, no estado de Santa Catarina, e dá outras providências.

Pages 2 Diário Oficial da União. Brasília, DF.

Cartwright, R. and M. Sullivan. 2009. Behavioral ontogeny in humpback whale (Megaptera

novaeangliae) calves during their residence in Hawaiian waters. Marine Mammal

Science 25:659-680.

Clark, C. W. 1982. The acoustic repertoire of the Southern right whale, a quantitative

analysis. Animal Behavior 30:1060-1071.

Clark, C. W. 1983. Acoustic communication and behavior of the Southern right whale

(Eubalaena australis). Pages 163-198 in R. Payne ed. Communication and behavior of

right whales. Westview Press for the American Association for the Advancement of

Science Boulder, Colorado.

Dombroski, J., S. Parks, I. Urazghildiiev, K. Groch, P. a. C. Flores and R. Sousa-Lima. 2015.

An Evaluation of automated and manual methods for detecting Southern righ whales

Page 68: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

56

(Eubalaena australis) contact calls. The 7th International DCLDE [Detection,

Classification, Localization, and Density Estimation] Workshop. La Jolla.

Espírito Santo, S., D. Franco and K. Groch. 2013. Análise do padrão de distribuição de baleia

franca austral na costa sul brasileira. Neotropical Biology and Conservation 8.

Figueroa, H. 2007. XBAT Extensible BioAcoustic Tool. Cornell Bioacoustic Research

Program, Ithaca, NY.

Groch, K. R., J. J. T. Palazzo, P. a. C. Flores, F. R. Adler and M. E. Fabian. 2005. Recent

rapid increases in the right whale (Eubalaena australis) population off southern Brazil.

Latin American Journal of Aquatic Mammals 4:41-47.

IWC. 2012. Report of the workshop on the assessment of Southern right whales. Pages 1-39

Scientific Committee Meeting, 64th International Whaling Comission Meeting.

Lockyer, C. H. and S. G. Brown. 1981. The migration of whales. Pages 105-138 in D. J.

Aidley ed. Animal Migration. Society for Experimental Biology Seminar Series.

Cambridge University Press, Cambridge.

Machado, A. B. M., C. S. Martins and G. M. Drummond. 2005. Lista da fauna brasileira

ameaçada de extinção: incluindo as espécies quase ameaçadas e deficientes em dados.

Fundação Biodiversitas, Belo Horizonte.

Matthews, L. P., J. A. Mccordic and S. E. Parks. 2014. Remote acoutic monitoring of North

Atlantic right whales (Eubalaena glacialis) reveals seasonal and diel variations in

acoustic behaviour. PLoS One 9:e91367.

Mellinger, D. K., S. L. Nieukirk, H. Matsumoto, et al. 2007. Seasonal occurrence of North

Atlantic right whale (Eubalaena Glacialis) vocalizations at two sites on the Scotian

Shelf. Marine Mammal Science 23:856-867.

Page 69: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

57

Morano, J. L., A. N. Rice, J. T. Tielens, B. J. Estabrook, A. Murray, B. L. Roberts and C. W.

Clark. 2012. Acoustically detected year-round presence of right whales in an

urbanized migration corridor. Conservation Biology 26:698-707.

Mullen, K. A., M. L. Peterson and S. K. Todd. 2013. Has designating and protecting critical

habitat had an impact on endangered North Atlantic right whale ship strike mortality?

Marine Policy 42:293-304.

Munger, L. M., S. M. Wiggins, S. E. Moore and J. A. Hildebrand. 2008. North Pacific right

whale (Eubalaena japonica) seasonal and diel calling patterns from long-term acoustic

recordings in the southeastern Bering Sea, 2000-2006. Marine Mammal Science 24.

Mussoline, S. E., D. Risch, C. W. Clark, et al. 2012. Seasonal and diel variation in North

Atlantic right whale up-calls: implications for management and conservation in the

northwestern Atlantic Ocean. Endangered Species Research 17:17-26.

Ott, P., K. Groch and D. Danilewicz. 2008. Euabalena australis (Desmoulins, 1822). Pages

801-803 in A. B. M. Machado, C. S. Martins and G. M. Drummond eds. Livro

vermelho da fauna brasileira ameaçada de extinção. Ministário do Meio Ambiente,

Brasília, DF.

Parks, S. E., A. Searby, A. Célérier, M. P. Johnson, D. P. Nowacek and P. L. Tyack. 2011.

Sound production behavior of individual North Atlantic right whales: implications for

passive acoustic monitoring. Endangered Species Research 15:63-76.

Parks, S. E. and P. Tyack. 2005. Sound production by North Atlantic right whales (Eubalaena

glacialis) in surface active groups. Journal of the Acoustical Society of America

117:3297-3306.

Reilly, S. B., J. L. Bannister, P. B. Best, et al. 2013. Eubalaena australis. The IUCN Red List

of Threatened Species. www.iucnlist.org acess in March 2015.

Page 70: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

58

Risch, D., C. W. Clark, P. J. Dugan, M. Popescu, U. Siebert and S. M. V. Parijs. 2013. Minke

whale acoutic behaviour and multi-year seasonal and diel vocalization patterns in

Massachusetts Bay, USA. Marine Ecology Progress Series 489:279-295.

Rocha-Campos, C.C. & Camara, I.G. (org.) 2011. Plano de ação nacional para conservação

dos mamíferos aquáticos: grandes cetáceos e pinípedes: versão III. Brasília: Instituto Chico

Mendes de Conservação da Biodiversidade, ICMBio. 156p.

Rocha, L. H. S., L. S. Ferreira, B. C. Paula, F. H. G. Rodrigues and R. S. Sousa-Lima. 2015.

An evaluation of manual and automated methods for detecting sounds of maned

wolves (Chrysocyon brachyurusIlliger 1815). Bioacoustics:1-14.

Rosenbaum, H. C., R. L. B. Jr, M. W. Brown, et al. 2000. World-wide genetic differentiation

of Eubalaena: questioning the nunber of right whale species. Molecular Ecology

9:1793-1802.

Soldevilla, M. S., A. N. Rice, C. W. Clark and L. P. Garrison. 2014. Passive acoustic

monitoring on the North Atlantic right whale calving grounds. Endangered Species

Research 25:115-140.

Sousa-Lima, R. S. and C. W. Clark. 2008. Modeling the effect of boat traffic on the

fluctuation of humpback whale singing activity in the Abrolhos Notional Marine Park,

Brazil. Canadian Acoustics 36:174-181.

Taber, S. and P. Thomas. 1982. Calf devolopment and mother-calf spatial relationships in

southern right whales. Animal Behavior 30:1072-1083.

Thomas, P. O. and S. M. Taber. 1984. Mother-infant interaction and behavioral development

in souther right whales, Eubalaena australis. Behaviour 88:42-60.

Urazghildiiev, I., C. W. Clark, T. P. Krein and S. E. Parks. 2009. Detection and recognition of

Noth Atlantic right whale contact calls in the presence of ambient noise. IEEE Journal

of Oceanic Engineering 34:358-368.

Page 71: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

59

Urazghildiiev, I. R. and C. W. Clark. 2006. Acoustic detection of North Atlantic right whale

contact calls using the generalized likelihood ratio test. Journal of Acoustical Society

of America 120:1956.

Van Parijs, S. M., C. W. Clark, R. S. Sousa-Lima, S. E. Parks, S. Rankin, D. Risch and I. C.

Van Opzeeland. 2009. Management and research applications of real-time and

archival passive acoustic sensors over varying temporal and spatial scales. Marine

Ecology Progress Series 395:21-36.

Whitehead, H. and J. Mann. 2000. Female reproductive strategies of cetaceans. Pages 219-

246 in J. Mann, R. C. Connor, P. L. Tyack and H. Whitehead eds. Cetacean societies:

field studies of dolphins and whales The University of Chicago Press, Chicago.

Page 72: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

60

Figures

Figure 1. Map of the study area. The Right Whale Environment Protected Area (EPA) extends from the

south of Florianópolis Island to Rincão. Main SRW aggregation areas are between Imbituba and Santa

Marta Cape. Adjacent to the whale´s key aggregation area, the Imbituba harbor concentrates commercial

shipping traffic in the area. The archival recording device was deployed at Gamboa beach.

Page 73: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

61

Figure 2. Adjusted calling rate (upcall/hr) was not statistically different throughout diel periods. Color

bar corresponds to light regime within each diel period: Dawn and Dusk (gray), Day (white) and Night

(black).

Page 74: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

62

Figure 3. Hourly distribution of median calling rates (upcall/hr). The inner circle shows hours of the

day. The black dotted line links the median calling rates in each hour. Outer circle shows light regime

in each diel period: Night (black), Dawn and Dusk (gray) and Day (white). Statistical tests revealed no

significant variation of calling rates throughout diel periods.

Page 75: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

63

Table

Table 1.Mean (xˉ ±SD) and median of adjusted calling rates (upcall/hs) for each diel period.

Diel Period

Mean

Median

Dawn

(n=11)

7.4±12.6

-7.8

Day

(n=11)

0.6±4.5

-1.3

Dusk

(n=11)

16.0±31.2

9.9

Night

(n=11)

0.02±6.5

1.4

Page 76: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

64

ARTIGO 3

Contexto comportamental das vocalizações de pares mãe-filhote de baleia franca austral

(Eubalaena asutralis)

Autores:

1. Julia R. G. Dombroski; Laboratório de Bioacústica, Universidade Federal do Rio Grande

do Norte.

2. Paulo A. C. Flores, Centro Nacional de Pesquisa e Conservação de Mamíferos Aquáticos,

ICMBio.

3. Karina R. Groch, Projeto Baleia Franca.

4. Susan E. Parks, Universidade de Syracuse.

5. Renata S. Sousa-Lima, Laboratório de Bioacústica, Universidade Federal do Rio Grande do

Norte e Programa de Pesquisa em Bioacústica, Universidade de Cornell.

Artigo a ser submetido a Bioacoustics (QUALIS: A2)

Page 77: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

65

RESUMO

Por meio de gravações acústicas e observações comportamentais sincrônicas, conduzimos um

estudo dedicado exclusivamente a pares mãe-filhote, com o objetivo de: discutir o uso de

diferentes tipos de chamados de acordo com o contexto comportamental; e obter taxas de

produção de som de acordo com o estado comportamental. O comportamento dos pares foi

continuamente amostrado seguindo metodologia de grupo-focal. Gravações acústicas foram

realizadas usando um arranjo linear de hidrofones. Ângulos correspondentes a fonte sonora

foram estimados por meio da função “beamforming” do software Raven Pro. Upcalls e

chamados v foram atribuídos a pares em descanso e em deslocamento. Chamados tonais

constantes foram detectados quando um par se deslocou em direção a embarcação de pesquisa.

Chamados pulsados foram emitidos por um par em deslocamento na presença de golfinhos

nariz-de-garrafa. Pares mãe-filhote passaram 20% do tempo total de observação interagindo

com outros pares e a maior diversidade de chamados foi captada durante estas interações.

Chamados pulsados (12%) e híbridos (13% - gravados exclusivamente durantes os eventos de

interação entre pares) são característicos de relações agonísticas entre baleias. Quando mãe e

filhote estavam interagindo entre si, apenas upcalls foram captados. Nenhum chamado foi

atribuído a pares em mergulho ou amamentando. A taxa de emissão de chamados

(chamados/minuto) está associada ao nível de atividade do par, sendo maior durante interações

entre os pares e entre mãe e filhote, e menor enquanto os animais estavam em descanso ou em

deslocamento. Quando comparadas a grupos ativos de superfície, as taxas de vocalização de

pares mãe-filhote são baixas o que sugere o uso de outras modalidades de sinal para a

comunicação de curto-alcance. As baixas taxas de vocalização podem também estar associadas

a estratégias relacionadas a prevenção de detecção por predadores e/ou por outros grupos de

baleias.

Page 78: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

66

Behavioural context of southern right whale (Eubalaena australis) mother-calf vocalizations.

Julia R. G. Dombroski1, Paulo A. C. Flores2, Karina R. Groch3, Susan E. Parks4 and Renata S.

Sousa-Lima 1,5.

1 Graduation Program in Psychobiology, Laboratory of Bioacoustics, Department of

Physiology, Federal University of Rio Grande do Norte, University Campus, Natal, RN

59078-970, Brazil. E-mail [email protected];

2 Centro Nacional de Pesquisa e Conservacão de Mamíferos Aquáticos, ICMBio, MMA,

Jurerê, Florianopolis, SC, 88053-700, Brazil;

3 Projeto Baleia Franca (Right Whale Project), P. O Box 201, Imbituba, SC 88780-000,

Brazil;

4 Parks Lab, Department of Biology, Syracuse University, 107 College Place, Syracuse, New

York 13244, United States;

5 Bioacoustics Research Program, Cornell Laboratory of Ornithology, 159 Sapsucker Woods

Road, Ithaca, New York 14850, United States.

Running title: Vocalizations and behaviour of right whales.

Page 79: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

67

ABSTRACT: Using synched surface-behavioral observations and acoustic recordings, we

conducted a dedicated study of mother-calf pairs (mo/ca) to discuss the association between the

use of call classes and the pair’s behavioral state, and to obtain sound production rates in

different behavioral contexts. Behavior was continuously sampled through group-focal

observations. Acoustic recordings were done using a two-element linear array. Sound files were

hand browsed for right whale calls. Bearing angles of sound sources were estimated using the

Beamforming function in Raven Pro Software. Upcalls and v-shapped calls were attributed to

resting and traveling pairs. Tonal constant calls were detected when a pair was swimming

toward the research boat and pulsive calls were detected in the presence of dolphins in close

proximity to the focal group. Mother-calf pairs spend 20% of the sampling time interacting with

other pairs and the greatest diversity of calls was recorded during such events. Pulsive (12%)

and hybrid calls (13% - exclusively recorded during mo/ca interactions) are characteristics of

agonistic behavior between whales. When bonding, mother and/or calves produced exclusively

upcalls. No calls were attributed to diving or nursing pairs. Calling rate (call/min) was

associated with the activity level of mo/ca pairs, greater in interactions and bonding and lower

during travelling and resting. When compared to surface active groups, the calling rate of mo/ca

pairs was lower suggesting the use of other signal modalities for close range communication.

Low calling rates may also be related to avoidance of detection by predators and/or other whale

groups.

KEYWORDS: acoustic ecology; female-calf pair, right whale, sound production, calling

behavior.

Page 80: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

68

INTRODUCTION

The use of sounds for communication is long recognised in cetaceans (Tyack 2000).

Species produce a wide collection of acoustic signals: from tonal to pulsive, with simple to

complex frequency and/or amplitude modulation, narrow to broadband, brief to long (Tyack

2000). Baleen whales are known to produce a variety of discrete low frequency calls of variable

nature and/or songs (Payne & Webb, 1971, Payne & McVay 1971). As a consequence of such

miscellany of sounds, studies describing physical features of species’ acoustic repertoires were

performed throughout the years at least for the most accessible ones (Cummings & Thompson,

1971, Payne & McVay 1971, Payne & Payne 1971, Cummings et al. 1972). Descriptive work

is essential for the characterization and categorization purposes and constitutes the foundation

for investigating acoustic communication systems. However, what those kinds of studies alone

reveal about biological significance and informational content of acoustics signals is limited

(Bradbury & Vehrencamp, 1998). To infer the nature of the message being transmitted, it is

crucial to analyse acoustic signals within behavioural contexts in which sounds are originally

produced (Clark 1980, 1983).

Remote passive acoustic sensing is increasingly being used as a management,

conservation and research tool of marine mammal species (Van Parijs et al. 2009).

Nevertheless, its efficiency and success are highly dependable of understanding the natural

variations in sound production behaviour of the target species (Mellinger et al. 2007, Van Parijs

et al. 2009, Sousa-Lima et al. 2013). As vocal behaviour may be affected by group composition

and behavioural state, assessing site and species-specific calling rates and behavioural contexts

of sound production is crucial to correctly interpreter PAM data (Mellinger et al. 2007, Van

Parijs et al. 2009). Together with signal function data, this kind of information is obtained from

synchronic behavioural observations and acoustic recordings.

Page 81: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

69

Detailed behavioural observations of cetaceans are challenging even for the largest

species (Mann 2000). Observations of underwater behaviour are hardly achievable - for an

exception see Miles & Herzing (2003). Consequently, only the animal’s surface behaviour is

taken into consideration (Mann 2000). To relate vocalizations with behaviour is even more

puzzling since sound production is more likely to occur underwater making it difficult to

identify the sound source (Clark 1982, Parks & Tyack 2005). Still, by implementing

troubleshooting approaches, vocalizations and its related behaviour were examined for some

free-ranging delphinids as orcas (Miller & Tyack 1998), bottlenose dolphins (Herzing 1996)

and pilot whales (Weilgart & Whitehead 1990) and baleen whale as fin (Croll et al. 2002), mink

(Gedamke et al. 2001), blue (Oleson et al. 2007), humpback (Zoidis et al. 2008) and right

whales (Clark 1983, Parks & Tyack 2005).

The right whale vocal repertoire is a graded assortment of low frequency tonal calls and

broader-band sounds (Clark 1983, Parks & Tyack 2005). By performing playback experiments,

Clark (1982) has proven that right whales are able to distinguish the species vocalizations from

other whale species’ calls reinforcing the importance of acoustic signals to intra-specific

communication. Studies of synchronic behavioural observations and acoustic recordings

already allowed researchers to deduce the biological significance of some right whale calls. For

instance: the upcall is the right whale contact call, a signal for contact maintenance (Clark

1983); in surface-active groups (SAGs), scream calls - general call category incorporating high,

hybrid and pulsive calls – are most likely produced by females (Parks & Tyack, 2005); gunshots

are stereotyped sounds which ecological function in SAGs is related to agonistic interactions

and/or sexual advertisement (Parks et al. 2005a, Parks et al. 2005b).

In right whales, as in other misticeti, females are responsible for all parental investment

in the offspring - e.g protection, nourishment, nurturing social skills (Whitehead & Mann 2000).

Every calf represents a great part of the reproductive success of the female: motherhood is

Page 82: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

70

extremely costly as maternal investment is enormous and the species reproductive rate is low

(Kraus et al. 2001, Kraus & Hatch 2001). Before weaning, calves are highly attached and

dependent of their mothers (Whitehead & Mann 2000). Communicative mechanisms by which

the relationship between a female and its calf is mediated and the vocalization dynamics of

mother-calf pairs are unknown in detail. Nevertheless, due to the importance of this subgroup

to the population survivorship, such knowledge is vital in order to better understand the

communication system and protect all right whale species (Soldevilla et al. 2014). Therefore,

this study seeks to determine the sound production rate and discuss the use of different call

types by southern right whales mother-calf pairs in accordingly to behavioural contexts.

MATERIALS AND METHODS

Study population and area

During the austral winter, part of the right whale (Eubalaena australis) population of

the Southwest Atlantic migrates from feeding grounds to southern Brazil and from July to

November and aggregates off Santa Catarina, particularly between Imbituba (28°12’S,

48°49’W) and Santa Marta Cape (28°33’S, 48°47’W) (Groch et al. 2005, IWC 2007). Whale

groups, especially mother-calf pairs are usually distributed in clusters along the shallow-water

sandy-bottom bays that characterizes the area (Espírito Santo et al. 2013). Females show

elevated site fidelity and return to the area in average, every 3 years (Groch &Flores 2011).

After almost being hunted to extinction, latest reports have shown that the Brazilian

population is recovering (Groch et al. 2005). However, right whales are threatened by

increasing commercial ship traffic, entanglement in fishing gear, whale-watching activities and

deterioration of the marine environment (CMA, 2009). In 2000, the Brazilian government

created the Right Whale Protected Area (Right Whale APA), a federal conservation unit that

covers 130km of coast, from Santa Catarina Island to Rincão, with 156 thousand hectares

Page 83: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

71

(Brasil 2000) (Figure 1). The APA embraces sites of highest whale sights and is aimed to

regulate activities that are potentially deleterious to whales and their environment. Data

collection was undertaken at the Right Whale APA in late wintering season. Surveys were

conducted in 5 days of October (17, 18, 19, 25 and 29) and 3 days of November (05, 13 and

14) 2013. Licence for data acquisition was granted to J.D. (SISBIO number 41162-1).

Behaviour observations and acoustic recordings

Synchronous behavioural observation and acoustics recordings of southern right whale

mother-calf pairs were performed from a fast-boat, wooden diving trawler or zodiac. The type

of vessel used in surveys varied according to daily availability from collaborators. Whale pairs

were carefully approached and observations/recordings started immediately after

environmental condition assessment and after the engine turned off. Maximum distance to start

observations/recordings was 400 meters. If there was more than one pair that could potentially

be recorded within sight, we selected the one to be approached located as far as possible from

other whale group(s) and from the wave break zone. In some occasions, land-based team

provided information about the whales’ position. Whenever a group got too close to the vessel

or if the boat drifted away from the group, behavioural and sound recordings were interrupted

and, whenever possible, the boat was relocated.

Behavioural methodology

Mother-calf pairs’ behaviour was continuously sampled through group-focal

observations (Martin & Bateson 2007). Group composition was determined by visual

observations of individual body sizes. Mother-calf pairs were groups composed by two

individuals, always in pairs: one clearly adult and the other calf with about ½ or less body length

of the adult. The adult individual was assumed a female. Behavioural states were addressed to

Page 84: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

72

the group and were divided in travelling, resting, bonding, socializing, nursing and diving

(Clark 1983, Thomas & Taber 1984, Thomas 1986, Cassini & Vila 1990).

Travelling: directional forward movement that resulted in significant change of

location.

Resting: motionless state with no evidence of physical extortion unless minor

movements for breathing or drifting.

Bonding: mother and/or calf exhibiting movements and actions toward each

other as turns, contacts and semi-immersions.

Interacting: mother-calf pairs exhibiting movements and actions toward and in

close proximity with other pairs.

Nursing: nursing was assumed when the calf was parallel to its motionless

mother, diving at about ¾ of the adults’ body with

Diving: complete immersion of both individuals.

During interaction events, all pairs involved in the activity were considered the focal

group.

Acoustic methodology

Recordings were done using a linear array composed by two High Tech Inc. 96MIN

hydrophones (sensitivity -201dB re: 1V/μPa; frequency response 2Hz-30kHz) spaced by 5m,

plugged into a ZOOM H6 portable digital recorder (flat frequency response 2Hz-20kHz –

sampling at 44.1 kHz, 16bit-resolution). The array structure was made of PVC pipes covered

with thermal insulation and diving weights for ballast. The device was sustained on the water

column at 3-5m deep by a buoy set. Distance (m) between the group from the array central

point and bearing (degree) in relation to the array azimuth were taken using a laser range finder

Page 85: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

73

and a waterproof compass, respectively. Every ten minutes or whenever the boat or whales

moved too much, angles and distance were taken.

Behaviour-acoustical analyses

Recordings were hand scrutinized for right whale calls using Raven Software version

1.4 (512 points FFT in Hamming Window respectively; 50% overlap). Calls were classified

according to Dombroski et al., (Article 1).

Aiming to find the sound source and thus to correctly relate behavioural observations

with the recorded calls, bearing angles were estimated using the Beamforming function in

Raven Pro Software version 1.4 (Charif et al. 2010). Bearing angle is established by time of

arrival differences of the target sounds between the array’s hydrophone units. Correspondence

between calls’ bearing angles and groups’ angles assessed during fieldwork indicated that the

observed group was the sound source (Clark 1980, Parks et al. 2005). If we find no match

between call and the focal group angle (admitting deviance of ±20°), it was assumed that those

data were not from the focal group and disregarded. Speed of sound was calculated based on

salinity and water temperature 1m below the surface for each day and water depth in each data

collection point. Each vocalization was saved in a different file and a low pass filter was applied

before beamforming (-60dB attenuation between 500 Hz and 22000Hz). Channels were

normalized due to possible gain imbalance between units. Reference bearing was set to 0

degrees as the array was always positioned perpendicularly to the focal group.

The use of each call class is discussed within behavioural states. Total count of each call

type was sorted by behavioural state to determine if call type usage can be associated to the

observed behavioural state by Pearson’s chi-square (bootstrapping - 2000 combinations) and

Fisher´s exact test. Calling rate (Call per minute - CPM) was calculated by dividing the total

Page 86: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

74

number of calls produced in each behavioural state by the total time spent by all groups in that

state. All statistical tests were done using SPSS version 21 (IBM Statistics).

RESULTS

One hundred and two right whale calls were recorded during 542 minutes of behavioral

observations of 20 female-calf pairs (including resightings). Calls were classified into 6 classes

accordingly to visual and aural characteristics: upcall, downcall, vcall, constant, pulsive and

hybrid (Fig. 1). The most common calls were upcalls (59%) followed by downcalls (10%).

Most frequent behavioral states were travelling, resting and interacting representing

respectively 41%, 22% and 20% of the total sampling time as shown in table 1. Vocalizations

coming from groups travelling, resting, bonding and interacting were detected. However, no

calls were attributed to groups nursing or diving. Detected call classes and their proportions in

relation to the overall vocalizations in each behavioral state are shown in Table 2. Chi-square

test showed no association between call types and behavioral states (x2=19.06; df=15; p=0.37)

as well as Fisher´s exact test (14.82; p=0.21). CPM (call per minute) for each behavioral state

in which vocalizations were detected is presented in table 3.

DISCUSSION

Traveling

Distinct behavioral patterns during calf development in wintering areas present one

predominant behavioral state (Taber & Thomas 1982, Thomas & Taber 1984). Travelling is

frequent in the first days of life of the newborn, likely due to the lack of buoyancy of the calf,

and on the last days of the pairs’ stay in the wintering area, as a preparation for migration.

Travelling was the most frequent behavior observed during our study that coincided with the

final days of the pairs’ stay in Santa Catarina. The calf usually swims right next to the female,

Page 87: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

75

which is attributed to hydrodynamic benefits of such position (Krasnova et al. 2006). During

this period when close proximity maintenance is crutial to the survival of the calf, it is expected

that whales frequently communicate using contact calls. Our results corroborate this hypothesis.

Alternatively, the upcall may serve as inter-pair communication, announcing a pair’s presence

and location to others while traveling.

Downcalls may have a similar adaptive function to upcalls, being also used as a contact

signal (Clark 1983). Our results showed that the downcall was the second most frequent call

class during travelling and its emission pattern was in bouts similar to upcalls.

All pulsive calls detected during travelling behavior were recorded in October 25 at

Ribanceira beach. Initially the focal pair was resting and no calls were attributed to them.

However, upcalls were heard in recordings, possibly coming from a group approximately 800m

away (angle difference between them >40). The presence of bottlenose dolphins (Tursiops

truncatus) in the area was acoustically detected and visually confirmed. The focal group started

travelling as the group in the vicinity started to swim in the same direction. Dolphins were seen

around the focal group (~100m from the pair) and followed them as they swan away. Several

pulsive calls were detected (13) in a series, but only 3 were attributed to the focal group by

sound source beam calculation. Pulsive calls are considered aggressive signals (Clark, 1983).

Thus, the focal group may have produced this calls due to the disturbing presence of dolphins

or/and the approach of the other whale group.

Constant calls were detected among upcalls and attributed to the focal group during a

single event when the calf swam towards the research zodiac followed by its mother on October

17 at Ribanceira beach. Despite recent evidence of females producing gunshots during

interactions with anthropogenic elements in the environment (Gerstein et al. 2014), such sound

was not detected in our recordings.

Page 88: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

76

Resting

Towards the end of the wintering season, pairs are expected to save energy by assuming

low energy demanding behaviors (Taber & Thomas 1982, Thomas & Taber 1984). In our study,

the second most frequent behavioral state was resting which is coincides with the expectation

from the sampling period. While resting, right whales are most likely to produce discrete calls

as upcalls. During our observations of resting whales, upcalls and vcalls were used in the same

proportion indicating that perhaps the vcall has the same adaptative function as the upcall.

Nursing and Diving

No calls were attributed to diving and nursing pairs suggesting the use of alternative

cues for communication. During the observed nursing event, the mother was initially resting

while the calf was diving by its side. The calf positioned itself at about ¾ on the lower part of

the mother body and only the calf´s tailstock and fluke were visible from the surface.

Eventually, the calf was seen coming at the surface to breathe and quickly re-assumed his

underwater position. When another group was sighted about 200m away for our focal pair, the

mother dove, probably to interrupt the calf’s meal. No vocalizations were recorded from any of

the pairs. The secondary pair stopped their movement about 100 meters from the focal pair.

The focal pair silently moved away 400m from the secondary pair and rested. Observations and

recordings were then interrupted.

Bonding

Interactions between mothers and their calves may involve maternal behavior by the

female and/or begging by calves as well as playful behaviors (Sakai et al. 2013). During the

first stay of a right whale calf in the wintering area, the adult female is responsible for

maintaining its proximity to the calf, thus being responsible for the majority of approach

Page 89: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

77

behaviors and therefore it is likely that she is also the responsible for the emission of contact

calls toward its calf (Taber & Thomas 1982, Thomas & Taber 1984). Alternatively, the calf

may be responsible for calling until the mother joins him (Sousa-Lima per comm 2015). Only

upcalls were attributed to the focal pair during interactions between a mother and its calf.

However, due to technical limitations of our array, identification of the vocalizing individual

was not possible. Future studies should focus on discriminating who is calling to better

understand the communication dynamics between mother and calves.

Interacting

Mother-calf pairs are frequently described as having a tendency to avoid other mother-

calf pairs (Clark 1983, Whitehead & Mann 2000, Kraus & Hatch 2001, Hamilton & Cooper

2010). Interestingly, in 20% of the total sampling time of this study, whales were involved in

inter-pair interactions with up to three pairs displaying different kinds of active behavior

towards each other. Reasons for pairs to engage in such social events are not clear. However,

they may represent one aspect of the maternal care where the adult female is responsible for

nurturing social skills that will be necessary to the calf´s survivorship and reproductive success

(Whitehead & Mann 2000). In the case of right whales, such social interactions may be

important to the calf in learning how to behave when part of a SAG (Kraus & Hatch 2001).

Kidnapping behavior is not uncommon in odontocetes. In bottlenose dolphins, mothers

that failed in their reproductive attempts try to steal newborns from their biological mothers

(Mann & Smuts 1998). Therefore, mothers with newborn calves up to one-week old are known

to avoid other females until the calf is about two-weeks old, when it is expected to have learned

how to recognize its mother apart from other females (Mann & Smuts 1998). However,

kidnapping a calf may have high costs as the enormous energy investment and the agonistic

interactions with the calf´s biological mother (Mann & Smuts 1998). For a right whale female,

Page 90: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

78

who already is a mother, having another o calf to nurse would have a gigantic energy cost which

would likely affect her and her calf’s chances of survivorship (Kraus et al. 2001, Kraus & Hatch

2001).

During pair-pair interactions, a resting pair is approached by other group. The approach

is not silent and upcalls are frequently heard. When groups join, females and calves are

observed exposing pectoral fins and heads. Fluke exposure, rolling and belly-up are also

behaviours displayed by females during such interactions, but not by calves. During

observations in November 13, a calf was observed opening its mouth 8 times in 21 minutes.

Perhaps this behaviour is related to the great level of activity observed what could have

increased the calf´s body temperature. Opening its mouth would allow water to come in helping

it decrease its internal temperature (Heyning 2001).

The greatest diversity of calls were recorded during these pair-pair interaction events.

Hybrid calls were exclusively recorded during such interactions and, along with pulsive calls,

are related to aggressiveness and disturbance, indicating that the interactions between pairs have

characteristics of agonistic behaviour (Clark 1983). Upcalls were detected throughout the

observations, presumably as means to maintain contact between mothers and their calves during

these potentially confusing situations. Neither visual nor acoustic identification of the original

groups (mothers and its respective calf) or individuals producing the calls were not possible

from the surface raising the question of how calves its mothers would mutually recognise each

other underwater.

As a species with such low reproductive rate, extended parental care and in which long-

range communication takes place mainly through acoustic signals, vocal recognition between

right whale mother-calf pairs are expected to be an important mechanism to reunite the

individuals after accidental separations, specially in the wintering grounds, due to the clustered

distribution of pairs, and during the journey toward the feeding grounds (Sousa-Lima et al.

Page 91: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

79

2002, Frasier et al. 2010). It is believed that the upcall may contain distinguishable individual

features. This call type is adapted to propagate through long ranges; it is produced by all whales

(males, females and from all age classes) and is known to vary in order to avoid overlap with

noise (Clark 1983, Parks et al. 2007, Parks et al. 2009, Van Parijs et al. 2009).

As described in bottlenose dolphins, the calf may go through a sensible period when the

mother upcall would be imprinted (Mann & Smuts 1998). In right whales, this period may

coincide with the close proximity and constant travelling behaviour displayed by the pair right

after the calf birth (Taber & Thomas 1982). It is also expected the calling rate during this period

to be high. Due to the sampling time of our study, it was not possible to record the pair´s vocal

ontogeny. Assuming there is a strong selective pressure to evolve vocal recognition, by the end

of season the vocal recognition system should already be established between the calf and its

mother and therefore, during interactions between pairs, individuals should be able distinguish

each other by their individual upcall features.

Call per minute (CPM)

Despite the fact that the number of individuals involved in pair-pair interactions may have

affected our results, greater CPM was observed in interacting groups. The CPM varied

according to the level of activity in each behavioural state, being greater in higher active

behaviours (interacting and bonding) and lower in less energetic states (travelling and resting).

When compared to the calling rate of SAGs (Kraus et al. 2001, Parks & Tyack 2005) CPM of

mother calf pairs is low, suggesting that perhaps other signal modalities are also used by

mothers and calves especially for close range communication, most likely visual and/or tactile.

Alternatively, low calling rates may be related to avoidance of detection by predators and/or

other whale groups and adult males that could hurt the calf when trying to engage in sexual

contact with the female (Kraus et al. 2001).

Page 92: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

80

CONCLUSION

Acoustical signals are important for communication in mother-calf pairs. All call types used by

this subgroup appear to have the same functional significance as previously described in other

studies and overall calling rate is low. The use of more precise sound source calculations, real

time localization as well as the use of acoustic tags in future studies will reveal important

features of right whale mother-calf pairs’ communication dynamics and will provide further

fundamental information to the application of PAM in conservation efforts for the species.

Page 93: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

81

ACKNOWLEDGEMENTS

Thank you to the many people that made this study possible, especially to Camila Morais and

all Right Whale Project volunteers of 2013. For logistical support we thank Juçara Wanderlinde,

Luiz Rodrigo Maçaneiro and Gustavo Stahelin from Fundação Pro-Tamar; APA Baleia Franca,

APA Anhatomirim, Rebio Arvoredo, Esec Carijós, ICMBio, Murilo Ternes from Base Cangulo

and Laguna´s Environmental Patrol. Cetacean Society International, Rufford Fundation (grant

14080-1) and the Federal university of Rio Grande do Norte funded this work.

Page 94: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

82

FIGURES

Fig. 1. Spectrograms (Hamming window, FFT 512; overlap: 70%) of the six call classes identified in

the recordings: A- upcall; B- donwcall; C- vcall; D- constant call; E – hybrid call; F – pulsive call. Note

differences in frequency and time scales for each call type.

A B

C D

E F

Page 95: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

83

TABLES

Table 1. Activity budget of right whale mother-calf pairs.

Behavioural

state

Time (%)

Travelling 41

Resting 22

Interacting 20

Diving 7

Bonding 5

Nursing 5

Table 2. Behavioural states of mother-calf pairs observed in Santa Catarina, its related vocalizations and

proportion of call types.

Behavioura

l state

Total

Calls

(n)

Upcall

(%)

Downcall

(%)

Vcall

(%)

Constant

(%)

Pulsive

(%)

Hybrid

(%)

Interacting 67 52 9 7 7 12 13

Travelling 27 64 16 0 8 12 0

Bonding 6 100 0 0 0 0 0

Resting 2 50 0 50 0 0 0

Diving 0 - - - - - -

Nursing 0 - - - - - -

Table 3. CPM (call per minute) in each behavioural state in which vocalizations were recorded.

Behavioural state CPM

Interacting 3.35

Bonding 0.21

Travelling 0.12

Resting 0.02

Page 96: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

84

LITERATURE CITED

Au, W. W. L. (1993). The sonar of dolphins. Springer-Verlag. New York, NY.

Bradbury JW, Vehrencamp SL (1998). Principles of animal communication. Sinauer

Associates, Sunderland, MA.

Brasil (2000) Decreto de 14 de Sembro de 2000 Dispõe sobre a criação da Área de Proteção

Ambiental da Baleia Franca, no Estado de Santa Catarina, e dá outras providências in

Diário Oficial da União, Brasília, DF, p. 2.

Cassini MH, Vila BL (1990) Cluster analysis of group types in southern right whale (Eubalaena

australis). Mar Mamm Sci 6:17-24.

Charif RA, Waak AM, Strickman LM (2010) Raven Pro 1,4 User's Manual. Cornell Lab of

Ornithology, Ithaca, NY.

Clark CW (1980) A real-time direction finding device for determining the bearing to the

underwater sounds of Southern right whale, Eubalaena australis. J Acoust Soc Am

68:508-511.

Clark CW (1982) The acoustic repertoire of the Southern right whale, a quantitative analysis.

Anim Behav 30:1060-1071.

Clark CW (1983) Acoustic communication and behavior of the Southern right whale

(Eubalaena australis). In: Payne RS (ed) Communication and behavior of whales.

Westview Press, Boulder, CO, p 163-198.

Clark CW (1990) Acoustic behavior of mistycet whales. In: Thomas J & Kastelein R (ed)

Sensory abilities of cetaceans. Plenum Prees, New York, NY p 571-583.

CMA (2009) Plano de Ação Nacional para a conservação dos Grandes Cetáceos e Pinípedes.

Ministério do Meio Ambiente, Brasília, DF.

Page 97: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

85

Croll DA, Clark CW, Acevedo A, Tershy B, Flores S, Gedamke J, Urban J. (2002) Only male

fin whales sing loud songs. Nature 417:809.

Cummings WC, Thompson PO (1971) Underwater sounds from the Blue Whale,

Balaenoptera musculus. J Acoust Soc Am 50:1193-1198.

Cummings WC, Fish JF, and Thompson PO (1972) Sound production and other behavior of

Southern right whales, Eubalaena glacialis. Trans S Dieg Soc Nat Hist 17:1-14.

Espírito Santo S, Franco D, and Groch K (2013) Análise do padrão de distribuição de baleia

franca austral na costa sul brasileira. Neot Bio Conser 8.

Frasier TR, Hamilton PK, Brown MW, Kraus SD, and White BN (2010). Reciprocal

exchange and subsequent adoption of calves by two North Atlantic right whales

(Eubalaena glacialis). Aquat Mamm 36:115-120.

Gedamke J, Costa DP, and Dunstan A (2001) Localization and visual verification of a complex

minke whale vocalization. J Acoust Soc Am 109:3038.

Gerstein E, Trygonis V, Mcculloch S, Moir J, Kraus SD (2014) Female North Atlantic right

whales produce gunshot sounds. 167th Acoust Soc Am Meeting p. 2369.

Groch KR, and Flores PAC (2011) Census of the Southern right whales off Brazil. IWC

Southern Righ Whale Assest Workshop.

Groch KR, Palazzo JJT, Flores PAC, Adler FR, Fabian ME (2005) Recent rapid increases in

the right whale (Eubalaena australis) population off southern Brazil. Lat Amer J Aquat

Mamm 4:41-47.

Hamilton PK, Cooper LA (2010) Changes in North Atlantic right whale (Eubalaena glacialis)

cow-calf association times and use of the calving ground: 1993-2005. Mar Mamm Sci

26:896-916.

Heyning, JE (2001) Thermoregulation in feeding baleen whales: morphological and

physiological evidence. Aquat Mamm 27:284-288.

Page 98: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

86

Herzing DL (1996) Vocalizations and associated underwater behavor of free-ranging Atlantic

spotted dolphins Stenella frontalis, and bottlenose dolphins, Tursiops truncatus. Aquat

Mamm 22:61-79.

IWC (2007) IWC review on Southern RIght Whales.

Krasnova VV, Bel’kovich VM, Chernetsky AD (2006) Mother-infant spatial relations in wild

beluga (Delphinapterus leucas) during postnatal development under natural

conditions. Bio Bull 33:53-58.

Kraus SD, Hatch LT (2001) Mating Startegies in the North Atlantic Right Whale (Eubalaena

australis). J Cetacean Res Manag Special Issue 2:237-244.

Kraus SD, Hamilton PK, Kenney RD, Knowlton AR, Slay CK (2001) Reproductive

parameters of the North Atlantic right whale. J Cetacean Res Manag 231–236.

Mann J (2000) Unraveling the dynamics of social life: long-term studies and observational

techiniques. In: Mann J, Connor RC, Tyack PL, Whitehead H (ed) Cetacean societies:

field studies of dolphn and whales. The University of Chicago Press, Chicago, IL p 45-

64.

Mann J, Smuts BB (1998) Natal attraction: allomaternal care and mother–infant separations in

wild bottlenose dolphins. Anim Behav 55:1097–1113.

Martin P, Bateson P (2007) Measuring Behaviour: an introdutory guide. Cambridge University

Press, New York, NY.

Mellinger DK, Stafford KM, Moore SE, Dziak RP, Matsumoto H (2007) An Overview of

Fixed Passive Acoustic Observation Methods for Cetaceans. Oceanog 20:36-45.

Miles JA, Herzing DL (2003) Underwater analysis of the behavioural development of free-

ranging Atlantic spotted dolphins (Stenella frontalis) calves (birth to 4 years of age).

Aquat Mamm 29:363-377.

Page 99: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

87

Oleson EM, Calambokidis J, Burgess WC, McDonald MA, LeDuc CA, Hidebrand JA (2007)

Behavioral context of call production by eastern North Pacific blue whales. Mar Ecol

Prog Ser 330:269-284.

Parks SE, Tyack P (2005) Sound production by North Atlantic right whales (Eubalaena

glacialis) in surface active groups. J Acoust Soc Am 117:3297-3306.

Parks SE, Clark CW, Tyack PL (2007) Short- and long-term changes in right whale calling

behavior: the potential effects on acoustic communication. J Acoust Soc Am

122:3725-3731.

Parks SE, Hamilton PK, Kraus SD, Tyack PL (2005a) The gunshot sound produced by male

North Atlantic Right Whale (Eubalaena glacialis) and its potential function in

reproductive advertisement. Mar Mamm Sci 21:458-475.

Parks SE, Hotchkin CF, Cortopassi KA, and Clark CW (2005) Characteristics of gunshot sound

displays by North Atlantic Right Whales in the Bay of Fundy. J Acoust Soc Am

131:3173-3179.

Parks SE, Urazghildiiev I, Clark CW (2009) Variability in ambient noise levels and call

parameters of North Atlantic right whales in three habitat areas. J Acoust Soc Am

125:1230-1239.

Payne RS, McVay S (1971) Songs of Humpback Whales. Science 173:585-597.

Payne RS, Payne K (1971) Underwater sounds of southern right whales. Zoologica 58:159-

165.

Payne R, Webb D (1971) Orientation by means of long range acoustic signaling in baleen

whales. Ann New York Acad Sci 188:110-141.

Sakai M, Morisaka T, Iwasaki M, Yoshida Y, Wakabayashi I, Seko A, Kasamatsu M,

Kohshima S (2013) Mother–calf interactions and social behavior development in

Commerson’s dolphins (Cephalorhynchus commersonii). J Ethol 31:305-313.

Page 100: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

88

Soldevilla MS, Rice AN, Clark CW, Garrison L P (2014) Passive acoustic monitoring on the

North Atlantic right whale calving ground. Endang Species Res 25:115-140.

Sousa-Lima RS, Paglia AP, Da Fonseca GAB (2002) Signature information and individual

recognition in the isolation calls of Amazonian manatees, Trichechus inunguis

(Mammalia: Sirenia). Anim Behav 63:301-310.

Sousa-Lima, RS, Norris TF, Oswald JN, Fernandes DP (2013) A review and inventory of

fixed autonomous recorders for passive acoustic monitoring of marine mammals.

Aquat Mamm 39:23-53.

Taber S, Thomas P (1982) Calf Developmet and Mother-Calf Spatial relationships in southern

right whales. Anim Behav 30:1072-1083.

Thomas PO (1986) Methodology for Behavioral studies of cetaceans: right whale mother-infant

behaviour. Rep Int Whaling Com Special issue: behaviour of whales in relation to

management:113-120.

Thomas PO, Taber SM (1984) Mother-infant Interaction and Behavioral development in

souther right whales, Eubalaena australis. Behaviour 88:42-60.

Tyack PL (2000) Fucntional aspects of cetacean communication. In: Mann J, Connor RC,

Tyack PL, Whitehead H (ed) Cetacean societies: field studies of dolphn and whales.

The University of Chicago Press, Chicago, IL p 270-307.

Van Parijs SM, Clark CW, Sousa-Lima RS, Parks SE, Rankin S, Risch D, Van Opzeeland IC

(2009) Management and research applications of real-time and archival passive acoustic

sensors over varying temporal and spatial scales. Mar Ecol Prog Ser 395:21-36.

Weilgart LS, Whitehead H (1990) Vocalizations of the North Atlantic pilot whale

(Globicephala melas) as related to behavioral contexts. Behav Ecol Soc 26:399-402.

Page 101: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

89

Whitehead H, Mann J (2000) Female reproductive strategies of cetaceans. In: Mann J, Connor

RC, Tyack PL, Whitehead H (ed) Cetacean societies: field studies of dolphn and

whales. The University of Chicago Press, Chicago, IL p. 219-246.

Zoidis AM, Smultea MA, Frankel AS, Hopkins JL, Day A, McFarland AS, Whitt AD, Fertl D

(2008) Vocalizations produced by humpback whale (Megaptera novaeangliae) calves

recorded in Hawaii. J Acoust Soc Am 123:1737-1746.

Page 102: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

90

3. Discussão geral e conclusões

O conteúdo dessa dissertação constitui a base do conhecimento acerca da bioacústica

da baleia franca austral em águas brasileiras. Contribuições importantes foram dadas quanto ao

comportamento vocal e a ecologia comportamental de pares mãe-filhote. Estas informações

serão cruciais para futuras iniciativas que empregarão o monitoramento acústico passivo com

fins de investigação e/ou conservação especialmente na área de invernagem das baleias na costa

brasileira.

A comparação entre a proporção de tipos de chamados emitidos em áreas de invernagem

por pares mãe-filhote e em áreas de alimentação e/ou por grupos ativos de superfície (GAS),

relevou importantes diferenças que suportam hipóteses quanto ao significado adaptativo de

certos tipos de chamados e fornecem pistas sobre o uso das diferentes classes de sons por pares

mãe-filhote (Artigos 1 e 3).

O upcall, ou chamado de contato, foi o chamado mais frequentemente emitido na área

invernagem de Santa Catarina, e o único emitido durante interações entre mãe e filhote. Além

disso foi frequentemente ouvido durante a aproximação dos pares em interações par-par.

Chamados híbridos e pulsados, sons que apresentaram os maiores valores de parâmetros

relacionados a desordem acústica, foram encontrados concentrados em alguns minutos de

gravação sugerindo o uso destes em situações específicas (Artigo 1). De acordo com os

resultados da análise comportamental, o chamado down-upcall é empregado na mesma

proporção que downcalls enquanto o par está em descanso, o que pode indicar que o significado

adaptativo destes dois sons é semelhante (Artigo 3).

Gunshots não foram captados durante o processamento dos dados desta dissertação,

indicando que este som não é empregado com frequência na comunicação de pares mãe-filhote

e sua importância para este grupo é pequena (Artigos 1 e 3). Estes resultados porém, contrariam

Page 103: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

91

evidências recentes do uso deste som por uma fêmea acompanhada por filhote, durante

interação com um elemento antropogênico do ambiente.

De acordo com os resultados deste estudo, a emissão de chamados de contato por pares

mãe-filhote não sofre variação nictemeral significativa (Artigo 2). É provável que este padrão

comportamental esteja associado ao estado comportamental predominante do par ao longo de

seu período de estadia nas áreas de invernagem. Desta maneira, recomenda-se que futuros

estudos abordando o comportamento vocal de baleias francas, especialmente de pares mãe-

filhote, leve em consideração variações no comportamento dos animais durante sua estadia em

determinadas áreas, sejam elas áreas de alimentação ou invernagem.

Supreendentemente durante a coleta de dados acústicos/comportamentais de 2013

(Artigo 3) eventos de interação entre pares representaram 20% do tempo total de

observação/gravação. Este cenário contraria descrições prévias do comportamento dos pares

que retratam a tendência a evitar outros grupos. Eventos de interação entre os pares com até 3

pares foram observados. A razão destas interações não é clara, porém acredita-se que estas

possam estar relacionadas ao desenvolvimento de habilidades sociais pelos filhotes. A maior

diversidade de tipos de chamados foi captada durante estas interações. A taxa de emissão de

chamados dos pares varia de acordo com o nível de atividade dos pares, sendo maior em estados

de maior agitação e movimentação, como em interações par-par e interações entre mãe e filhote,

e menor enquanto os animais estão em deslocamento e descanso. A baixa taxa de vocalização

dos pares e o fato de nenhum chamado ter sido detectado por pares enquanto mergulhados e em

eventos de amamentação, sugerem que outras modalidades de sinais podem ser empregadas

pelos pares para comunicação de curto alcance.

Deste projeto extraem-se também importantes recomendações para futuras iniciativas

de investigação:

Page 104: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

92

O comportamento vocal de pares mãe-filhote pode ser afetado pela ontogenia

comportamental do grupo durante a permanência em uma determinada área.

Assim, os próximos estudos devem levar em consideração a influência do(s)

possível(eis) padrão(ões) de comportamento ao longo da estadia do par numa

determinada área.

Importantes avanços serão obtidos com o emprego de sistemas de localização

da fonte sonora que atuem em tempo real e com alta precisão, e também tags

acústicos. O uso destas tecnologias poderá elucidar questões importantes quanto

a produção individual de sons, sobre a ontogenia do aprendizado vocal e acerca

da identidade individual possivelmente contida nos chamados.

Page 105: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

93

4. Referências bibliográficas

Adam, O., D. Cazau, N. Gandilhon, B. Fabre, J. T. Laitman & J. S. Reidenberg. 2013.

New acoustic model for humpback whale sound production. Applied Acoustics, 74,

1182-1190.

Best, P. B. 1994. Seasonality of reproduction and the length of gestation in southern right

whales Euabalena australis. Journal of Zoology, 232, 175-189.

Caro, T. 2007. Behavior and conservation: a bridge too far?. Trends in ecology & evolution,

22, 394-400.

Caro, T., Beeman, K., Stankowich, T., & Whitehead, H. 2011. The functional significance

of colouration in cetaceans. Evolutionary Ecology, 25, 1231-1245.

Cholewiak, D. M., R. S. Sousa-Lima & S. Cerchio. 2013. Humpback whale song hierarchical

structure: Historical context and discussion of current classification issues. Marine

Mammal Science, 29:E312-E332.

Clark, C. W. 1983. Acoustic Communication and Bahavior of the Southern Right Whale

(Eubalaena australis). In Communication and Behavior of Right Whales, edited by R.

Payne (Westview Press for the American Association for the Advancement of Science

Boulder, Colorado), pp. 163-198.

Clark, C. W. 1990. Acoustic behavior of mistycet whales. In Sensory Abilities of Cetaceans,

edited by J. Thomas, and R. Kastelein (Plenum Prees, New York), pp. 571-583.

Clark, C. W., R., C., S., M., & J., C. 1996. Distribution and behaviour of the bowhead

whale, Balaena mysticetus, Based on Analysis of Acoustic Data Collectes During

1993 Spring Migration off Point Barrow, Alaska. Reports of the International

Whalling Comission, 46, 541-552.

Cranford, T. W. & P. Krysl. 2015. Fin whale sound reception mechanisms: skull vibration

enables low-frequency hearing. PLoS One, 10:e0116222.

Page 106: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

94

Croll, D. A., Clark, C. W., Acevedo, A., Tershy, B., Flores, S., Gedamke, J., & Urban, J.

2002.Only male fin whales sing loud songs. Nature, 417, 809.

Czech-Damal, N. U., Liebschner, A., Miersch, L., Klauer, G., Hanke, F. D., Marshall, C.,

Dehnhardt, G., & Hanke, W. 2012. Electroreception in the Guiana dolphin (Sotalia

guianensis). Proceedings. Biological sciences / The Royal Society, 279, 663-668.

Desmoulins, A. 1822. Baleine. In Dictionaire classique d'Histoire naturelle. Rey et Gravier,

Paris.

Ferrara, C. R., Vogt, R. C., & Sousa-Lima, R. S. 2013. Turtle vocalizations as the first

evidence of posthatching parental care in chelonians. Journal of Comparative

Psychology, 127, 24-32.

Gandilhon, N., Adam, O., Cazau, D., Laitman, J. T., & Reidenberg, J. S. 2015. Two new

theoretical roles of the laryngeal sac of humpback whales. Marine Mammal Science,

31, 774-781.

Gedamke, J., Costa, D. P., & Dunstan, A. 2001. Localization and visual verification of a

complex minke whale vocalization. The Journal of the Acoustical Society of America,

109, 3038.

Greig, A. B., Secchi, E. R., Zerbini, A. N., & Rosa, L. D. 2001. Stranding events of southern

right whales, Eubalaena australis, in southern Brazil. Journal of Cetacean Research and

Management, 157-160.

Groch, K. R., & Flores, P. A. C. 2011. Census of the Southern right whales off Brazil. IWC

Southern Righ Whale Assessment Workshop.

Groch, K. R., Jr, J. T. P., Flores, P. A. C., & Fabian, M. E. 2005a. Right Whales

(Eubalaena australis) off Southern Brazil: Annual and Seasonal Patterns of Occurence,

Site fidelity and Group Structure. Abstract of the 16th Biennial Conference on the

Biology of Marine Mammals Annals, 113.

Page 107: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

95

Groch, K. R., Palazzo, J. J. T., Flores, P. A. C., Adler, F. R., & Fabian, M. E. 2005b.

Recent rapid increases in the right whale (Eubalaena australis) population off southern

Brazil. Latin American Journal of Aquatic Mammals, 4.

Hamilton, P. K., M. K. Marx & S. D. Kraus. 1995. Weaning in North Atlantic right whales.

Marine Mammal Science, 11, 386-390.

Hauser, M. D. 1997. The Evolution of Communication (MIT Press, Massachusetts).

IWC. 2007. IWC review on Southern right whales.

IWC. 2012. Report of the Workshop On theAssessment of Southern Right Whales. In

Scientific Committee Meeting, 64th International Whaling Comission Meeting, pp. 1-

39.

Kelley, D. B. 2004.Vocal communication in frogs. Current opinion in neurobiology, 14, 751-

757.

Kenney, R. D. 2008. Eubalaena glacialis, E. japonica and E. australis. In Encyclopedia Of

Marine Mammals, edited by W. F. Perrin, B. Würsig, & J. G. M. Thewissen

(Acedemic Press, San Diego, CA), pp. 926-972.

Ketten, D. R. 1994. Functional Analyses of Whale Ears: Adaptations for Underwater Hearing

Proceedings in Underwater Acoustics, 1, 2264-2270.

Lacèpéde, B. G. E. 1818. Sur les cétacées de mers voisines du Japon.In Mem. Mus. d`Hist.

Nat. (Paris).

Laiolo, P. 2010. The emerging significance of bioacoustics in animal species conservation.

Biological Conservation, 143, 1635-1645.

Marques, T. A., Thomas, L., Martin, S. W., Mellinger, D. K., Ward, J. A., Moretti, D. J.,

Harris, D., & Tyack, P. L. 2013. Estimating animal population density using passive

acoustics. Biological reviews of the Cambridge Philosophical Society, 88, 287-309.

Page 108: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

96

Mellinger, D. K., Stafford, K. M., Moore, S. E., Dziak, R. P., & Matsumoto, H. 2006. An

Overview of Fixed Passive Acoustic Observation Methods for Cetaceans.

Oceanography, 20, 36-45.

Mooney, T. A., Yamato, M., & Branstetter, B. K. 2012. Hearing in cetaceans: from natural

history to experimental biology. Advances in Marine Biology, 63, 197-246.

Müller, O. F. 1776. Zoologica Danicae Prodromus, seu animalium Daniae et Norvegiae

indigenarm. Characteres, nomina et Synonyma imprimis popularium. (Havniae).

Nummela, S. 2008. Hearing. In Encyclopedia Of Marine Mammals, edited by W. F. Perrin,

B. Würsig, and J. G. M. Thewissen (Acedemic Press, San Diego, CA), pp. 553-562.

Ott, P., Groch, K., & Danielwicz, D. 2008. Eubalaena australis (Desmoulins, 1822) In: Livro

Vermelho da Fauna Brasileira Ameaçada de Extinção., edited by A. B. M. Machado,

G. M. Drummond, and A. P. Paglia (Ministério do Meio Ambiente, Brasilia, DF), pp.

801-803.

Parks, S. E., Ketten, D. R., O'Malley, J. T., & Arruda, J. 2007. Anatomical predictions of

hearing in the North Atlantic right whale. Anat Rec (Hoboken), 290, 734-744.

Payne, R. 1983. Long Terrm Behavioral Studies o the Southern Right Whale (Eubalaena

australis). Reports of the International Whalling Comission, 161-167.

Payne, R., & Dorsey, E. M. 1983. Sexual Dimorphism and Agressive Use of Callosities in

Right Whales (Eubalaena australis). In Communication and Behavior of Whales edited

by R. Payne (Westview Press for the American Association for the Advancement of

Science Boulder, Colorado), pp. 295-329.

Payne, R., Brazier, O., Dorsey, E. M., Perkins, J. S., Rowntree, V. J., & Titus, A. 1983.

External Features in Southern Right Whales (Eubalaena australis) and their use in

identifying individuals. In Communication and Behavior of Whales edited by R. Payne

Page 109: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

97

(Westview Press for the American Association for the Advancement of Science

Boulder, Colorado), pp. 371-445.

Pettis, H. 2012. Report to the North Atlantic Right Whale Consortiium. In North Atlantic

Righ Whale Consortium.

Reidenberg, J. S. & J. T. Laitman. 2010. Generation of sound in marine mammals. In: S. M.

Brudzynski ed. Handbook of Mammalian Vocalization. Elsevier, San Diego, USA.

Reilly, S. B., Bannister, J. L., Best, P. B., Brown, M. W., Brownell, R. L., Butterworth,

D. S., Clapham, P. J., Cooke, J., Donovan, G. P., Urbán, J., & Zerbini, A. N.

2013. Eubalaena australis. In IUCN 2013 Red List Of Thereatened Species.

Rosenbaum, H. C., JR, R. L. B., Brown, M. W., Schaeff, C., Portway, V., White, B. N.,

Malik, S., Pastene, L. A., Patenaude, N. J., Baker, C. S., Goto, M., Best, P. B.,

Clapham, P. J., Hamilton, P., Moore, M., Payne, R., Rowntree, V., Tynan, C. T.,

Bannister, J. L., & Desalle, R. 2000. World-wide genetic differentiation of

Eubalaena: questioning the nunber of right whale species. Molecular Ecology 9, 1793-

1802.

Santos, M. C. d. O., Siciliano, S., Sousa, S. P. d., & Pizzorno, J. L. A. 2001. Occurrence of

southern right whales (Eubalaena austrais) along southeastern Brazil. Journal of

Cetacean Research and Management, 153-156.

Shirihai, H., & Jarrett, B. 2006. Whales, Dolphins and Other Marine Mammals (Princeton

University Press, Princeton, New Jersey).

Sousa-Lima, R. S., Norris, T. F., Oswald, J. N., & Fernandes, D. P. 2013. A Review and

Inventory of Fixed Autonomous Recorders for Passive Acoustic Monitoring of Marine

Mammals. Aquatic Mammals, 39, 23-53.

Page 110: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

98

Tervo, O. M., Parks, S. E., & Miller, L. A. 2009. Seasonal changes in the vocal behavior of

bowhead whales (Balaena mysticetus) in Disko Bay, Western-Greenland. The Journal

of the Acoustical Society of America, 126, 1570.

Tormosov, D. D., Mikhaliev, Y. A., Best, P. B., Zemsky, V. A., Sekiguchi, K., & Brownell,

R. L. 1998. Soviet catches of southern right whales Eubalaena australis, 1951-1971.

Biological data and conservation implications. Biological Conservation, 86, 185-197.

Tubelli, A. A., A. Zosuls, D. R. Ketten, M. Yamato & D. C. Mountain. 2012. A prediction

of the minke whale (Balaenoptera acutorostrata) middle-ear transfer function. Journal

of the Acoustical Society of America, 132:3263-3272.

Tyack, P. L. 2000. Fucntional aspects of cetacean communication. In Cetacean Society:

Field Studies of dolphins and whales, edited by J. Mann, R. C. Connor, P. L. Tyack,

H. Whitehead, and (The University of Chicago Press Chicago), pp. 270-307.

Van Parijs, S. M., Clark, C. W., Sousa-Lima, R. S., Parks, S. E., Rankin, S., Risch, D., &

Van Opzeeland, I. C. 2009. Management and research applications of real-time and

archival passive acoustic sensors over varying temporal and spatial scales. Marine

Ecology Progress Series, 395, 21-36.

Vergne, A. L., Pritz, M. B., & Mathevon, N. 2009. Acoustic communication in

crocodilians: from behaviour to brain. Biological reviews of the Cambridge

Philosophical Society, 84, 391-411.

Wade, P. R., Kennedy, A., LeDuc, R., Barlow, J., Carretta, J., Shelden, K., Perryman,

W., Pitman, R., Robertson, K., Rone, B., Salinas, J. C., Zerbini, A., Brownell, R.

L., Jr., & Clapham, P. J. 2011. The world's smallest whale population?. Biology

letters, 7, 83-85.

Page 111: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO … · Repertório acústico. – Dissertação. I. Sousa-Lima, Renata S. II. Parks, Susan E. III. Universidade Federal do Rio Grande

99

Yamato, M., D. R. Ketten, J. Arruda, S. Cramer & K. Moore. 2012. The auditory anatomy

of the minke whale (Balaenoptera acutorostrata): a potential fatty sound reception

pathway in a baleen whale. Anatomy Records (Hoboken), 295, 991-998.