Vocalisations de phoques
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Introduction
Cette Étude de cas a été préparée pour le Congrès de 1997 de la Société statistique du Canada à Fredericton, Nouveau-Brunswick. Quatre des analyses présentées lors du Congrès sont publiées dans La Revue canadienne de statistique, Vol. 28, No. 1, pp. 183-219, avec une introduction par Jack Terhune et discussion par Sylvia Esterby.
Les phoques ont recours à un répertoire varié de vocalisations sous-marines. Des variations géographiques ont été signalées entre les cris des phoques de Weddell et phoques barbus, variations que l’on a attribuées à l’isolation de populations reproductrices au sein de ces espèces. Cette étude s’intéresse aux phoques du Groenland (Phoca groenlandica) et plus particulièrement aux troupeaux de l’île Jan Mayen, du golfe Saint-Laurent et du Front. Les données nous ont été fournies par Jack (John) M. Terhune, du Département de biologie de l’université du Nouveau-Brunswick à St. John.
Les études de marquage et morphométriques indiquent qu’il n’y a que très peu de contact entre les troupeaux de phoques de l’île Jan Mayen, du golfe Saint-Laurent et du Front. Les différences de vocalisation entre ces trois troupeaux sembleraient prouver l’isolement reproductif de ces trois groupes.
Toutefois, les chercheurs ne savent ni ce qui constitue un type de vocalisation (ou de cri), ni combien de types de cris les phoques utilisent au total. Dans le passé, certains chercheurs ont cherché à classifier les vocalisations en écoutant des enregistrements et en catégorisant les cris de façon subjective. Malheureusement, les cris se situent tous sur un continuum et les chercheurs ont chacun leurs propres critères pour ce qui constitue un type d’appel différent. S’agissant d’utiliser les appels pour identifier des populations de phoques distinctes, si les définitions des cris sont trop spécifiques (grand nombre de types de cris différents) on risque d’exagérer les différences entre les troupeaux, tandis que si les cris sont définis de façon très large, on risque de rater certaines différences réelles. De plus, il faut pouvoir définir le répertoire avant d’étudier les éventuels effets des vocalisations sur le comportement des phoques. Il serait donc très utile d’avoir une méthode de classification objective utilisant un nombre restreint de variables faciles à mesurer.
Vous pouvez consulter des représentations du schéma spectrographique des vocalisations sous-marines dans l’article de Terhune (1994). Dans l’ensemble de données décrit ci-dessous, chaque représentation est composée de plusieurs mesures sommaires
Research Question:
NA
Variables:
Les données proviennent d’enregistrements sous-marins de phoques du Groenland vivant dans trois troupeaux différents. Mille cris ont été enregistrés pour chaque troupeau (île Jan Mayen, golfe Saint-Laurent et Front) et plusieurs caractéristiques notées pour chaque enregistrement. Ces variables sont les suivantes :
v1 ELEMDUR – durée de chaque élément de vocalisation, mesurée en millisecondes.
v2 INTERDUR – temps entre éléments, dans les cris à plusieurs éléments, mesuré en millisecondes. Notez que les cris ne comprennent pas tous plusieurs éléments et que cette variable est absente des cris simples. Lorsqu’elle est absente, la valeur « NA » lui est affectée.
v3 NO_ELEM – nombre d’éléments constituant l’appel. Chez les phoques du Groenland, tous les éléments d’un même cri sont similaires et l’espacement de ces éléments est constant.
v4 STARTFREQ – correspond au premier ton du cri ou au ton le plus élevé si le cri est très court (forme de cri 0 ci-dessous). Cette variable est mesurée en Hertz (Hz) mais il faudrait sans doute la convertir en octaves à l’aide de la formule suivante:
octave = log2(Hz)
en logarithme à base deux. On arrive donc au résultat suivant : 16 Hz correspond à l’octave 4, 32 Hz correspond à l’octave 2, 4096 Hz correspond à l’octave 9 etc. La conversion de Hertz en octaves est utile parce que les mammifères perçoivent les sons en octaves. Une octave correspond à un doublement du ton. Ainsi la différence entre 16 et 32 Hz est identique à la différence perçue entre 1 et 2 kHz.
v5 ENDFRE – correspond au ton final du cri ou au ton le plus bas si le cri est très court (forme de cri 0). Il faudrait également le convertir en mesure de bande d’octave.
v6 WAVEFORM – correspond à une série de formes d’ondes (fonction de l’amplitude dans le temps) qui se situent plus ou moins sur un continuum. Les ondes sont les suivantes :
sinusoïde à modulation de fréquence 9 modulation de fréquence légère et complexe 8 sinusoïde (son pur) 7 complexe (onde irrégulière) 5 impulsion d’amplitude, 4 pulsations 3 coup (pulsation très brève) 2 click (durée très courte) 1
v7 CALLSHAP – correspond à une série de formes de cris telles qu’elles apparaîtraient dans une analyse spectrale au sonographe (fonction de la fréquence dans le temps). Elles se situent sur un continuum. Voici certaines formes et les codes correspondants (formes approximatives) :v7 CALLSHAP – correspond à une série de formes de cris telles qu’elles apparaîtraient dans une analyse spectrale au sonographe (fonction de la fréquence dans le temps). Elles se situent sur un continuum. Voici certaines formes et les codes correspondants (formes approximatives) :
/ 9 _/ 8 _ / 7 /\ 6 _ ou . 5 \/ 4 \_ 3 _ \ 2 \ 1 | 0
v8 HERD – troupeau dans lequel les enregistrements ont été réalisés. Les codes sont les suivants :
Île Jan Mayen 1 Golfe Saint-Laurent 2 Front 3
Data Files:
References:
Terhune, J.M. (1994) Geographical variation of harp seal underwater vocalisations, Can. J. Zoology 72(5) 892-897.
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