Modalità di produzione sonora e ricezione uditiva nei cetacei, per la realizzazione di un dispositivo deterrente acustico, attraverso lo studio del biosonar

par Federica Maggiani

Thèse de doctorat en Sciences morphologiques et bioacoustique

Sous la direction de Roberto Crnjar et de Lucile Rossi-Tison.

Soutenue en 2004

à Corte en cotutelle avec Cagliari .


  • Résumé

    Ce projet de recherche a comme objectif l'agrandissement des connaissances sur le fonctionnement des systèmes sensoriels chez les cétacés et en particulier du système d'écholocation ou "biosonar", grâce à une approche pluridisciplinaire. A travers le reconstruction d'une carte tridimensionnelle (3D) des propriétés acoustiques du melon, obtenue avec l'utilisation de techniques ultrasoniques, on apu mettre en évidence la vitesse de propagation sonore propre de chaque zone du melon, de façon à pouvoir construire un modèle théorique fonctionnel de ce dernier comme focalisateur acoustique du biosonar des dauphins. Des échantillons de melon, provenant d'adultes et de juvéniles ont été examinés avec le but de rechercher des différences liées à l'âge en structures homologues et pour vérifier si l'écholocation, comme d'autrtes fonctions chez les mammifères, sont sujettes à un processus de mûrissement. Pour connaître à fond les caractéristiques du melon comme lentille acoustique, il a été nécessaire d'en étudier la composition chimique, la morphologie etr les corréler à la vitesse de propagation ultrasonique. Le champ de distributions des vitesses a été reconstruit par des techniques tomographiques en correspondance d'une section du melon. Les données ainsi obtenues ont fourni une base pour la création d'un modèle du melon comme "lentille acoustique" d'émission sonore chez les dauphins dans le cadre du mécanisme d'écholocation. Le second sujet pris en considération au cours du projet de recherche a été l'étude sur l'interaction entre lez dauphins et les outils de pêche, avec une attention toute particulière aux aspects acoustiques. Les analyses acoustiques sur les ultrasons produits par les dauphins pendant les phases d'attaque aux filets et sur les dispositifs de dissuasion disponibles sur le marché ont fourni un support dans le domaine de l'étude du système d'écholocation des cétacés. En effet, la seule découverte des fréquences aptes à "perturber" le système biosonar ou de communication des dauphins à masquer les filets de pêche de façon que ceux-ci ne soient plus un objet d'attraction peut se révéler une solution efficace à une problématique de nature pratique qui implique la pêche de presque tous les pays de la Méditerranée. En théorie, les "pinger" devraient agir sur le système d'écholocation en produisant une sorte de déguisement des filets. Quand un dauphin écholocalise en direction d'un filet muni de dispositifs acoustiques de dissuasion, il devrait à la place d'obtenir des renseignements précis sur le poisson ne pas recevoir de renseignements suffisants à pouvoir lui permettre de créer une carte spatiale de la situation. Il semble en effet que les dauphins ne soient pas complètement aptes à "voir" les filets de pêche à cause du type de matériel et de leur forme géométrique mais qu'ils soient en fait attirés par les mouvements des poissons capturés dans les mailles du filet. Une meilleure compréhension du système d'écholocation pourrait fournir, par la suite, une aide concrète pour comprendre quel type d'émissions sonores on devrait émettre pour obtenir ce résultat de répulsion.


  • Résumé

    This project of research has like objective the enlarging of the knowledge on the working of the sensory systems among the cetaceans and in particular of the system of echolocation or "biosonar", thanks to a multidisciplinary approach. Through the reconstruction of a tree-dimensional card (3D) of the acoustic properties of the melon, gotten with the use of ultrasonic techniques, one could put in evidence the speed of clean resonant propagation of every zone of the melon, in order to be able to construct a functional theoretical model of this acoustic lens of the biosonar in dolphins. Of the melons samples, coming from adults and of juvenile, have been examinated with the goal to search for differences bound to age in structures counterparts, and to verify if the echolocation, as other functions among the mammals, are subject to a process of development. To know the features of the melon in depth as acoustic lens, it was necessary t ostudy the chemical composition of it, the morphology and to correlate them to the ultrasonic propagation speed. The field of distribution of the speeds has been rebuilt by tomography techniques in correspondance of a section of the melon. Data gotten this provided a basis for the creation of a model of the melon as "acoustic lentil" of resonant broadcast among the dolphins, in the setting of the mechanism of echolocation. The second topic took in consideration during the project of research was the survey on the interaction between the dolphins and the tools of fishing, with an attention all particular to the acoustic aspects. The acoustic analyses on the ultrasonic sounds produced by the dolphins during the phases of attack to the nets and the devices of available dissuasion in commerce provided a support in the domain of the survey of the system of echolocation of the cetaceans. Indeed, the discovery of the frequencies capable to "make interference" with biosonar system or in dolphins' communication to make fishing nets not anymore an object of attraction, can be revealed an efficient solution to a problematic that implies the fishing of nearly all Countries of the Mediterranean. In theory, the "pinger" should act on the system of echolocation while producing a sort of disguise of the nets. When a dolphin uses echolocation in direction of a net provided with deterrent acoustic devices, he would have to, instead to get precise information on fish, not to receive any sufficient information to be able to allow him to create a spatial card of the situation. It seems that the dolphins are not completely capable to "see" the nets, because of the type of material and their geometric shape, but that they are in fact attracted by the movements of fish captured in the stiches of the net. A better understanding of the system of echolocation could provide, thereafter, a concrete help to understand what type of frequencies one should emit to get this result of repulsion.

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Informations

  • Détails : 212 f.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université de Corse (Corte, Haute-Corse). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH MAG 60858
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