Acustica pesquera

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UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL

ACÚSTICA SUBMARINA, TECNOLOGÍA Y APLICACIONES

Capítulo 9

Acústica del Plancton

Mariano Gutiérrez Torero

10. Porqué es importante la acústica del plancton ?

Ecograma grabado con el barco detenido y con umbral Sv de -65 dB

El mismo ecograma a – 90 dB

10.1. Acústica del Plancton
Según la definición griega “plankton” significa“objetos flotantes al garete”. La realidad es un poco diferente entre fito y zooplancton. Hay una gran variedad de vida en el mar, el plancton es poco importante económicamente pero es el centro de la investigación ecológica. El Plancton produce ecos según las mismas leyes que rigen para otros animales, pero los tamaños tan pequeños provocan sobreposiciones que nos parecen “nubes” en los ecogramas.Asimismo, las “nubes” son una limitante para la detección de peces por varias razones. Solo recientemente se han alcanzado logros significativos en la detección e identificación del zooplancton (gracias a la multifrecuencia). Se vienen empleando hasta 21 frecuencias comprendidas entre 0.1 y 10 Mhz (“wideband”) Para plancton es mejor una alta frecuencia, aunque el alcance se reduce. El fitoplancton es unreflector acústico muy débil, excepto cuando tiene inclusiones de aire (como en el caso de las cianofitas).

“ruido”

10.2. Patrones de dispersión geométrica y Rayleigh
Según su tamaño los objetos reflejan sonido en función a su área o su volumen. Cuando un objeto es más grande que la longitud de onda que lo insonifica se produce una “dispersión geométrica”, es decir que la magnitud del ecodependerá de la superficie del objeto que se enfrenta a la onda. Cuando un cuerpo u objeto es más pequeño que la longitud de onda del sonido que lo cubre se produce una respuesta acústica que es dependiente del volumen del organismo. En este caso se habla de “dipersión Rayleigh”. La dispersión Rayleigh es más relevante para la acústica del plancton que la geométrica, la cual se aplica más a pecesu otras especies “grandes”, de modo que las regresiones de TS y las técnicas de ecoconteo no pueden aplicarse en este caso.
Onda reflejada

onda dispersada En todas direcciones
“blanco” grande en comparación con la longitud de onda

“blanco” pequeño

onda incidente
Onda incidente

tomado de Simmonds & MacLennan, 2005, Fisheries Acoustics

10.2.1.Primera forma de dispersión :geométrica
“La magnitud del eco resultante depende del área ofrecida por el objeto si la longitud de onda es pequeña comparada con el objeto”
Onda reflejada (ó “dispersada”)

Objeto grande

Onda incidente

10.2.2.Segunda forma de dispersión : ‘Rayleigh’
“La magnitud del eco depende del volumen del objeto si éste es pequeño comparado con la longitud de onda”

Luego el sonido se dispersaObjeto pequeño

Onda incidente

10.3. Dependencia de la frecuencia
La dispersión Rayleigh no es sin embargo exclusiva de organismos pequeños como el plancton. Respecto a esta característica de la “respuesta acústica” de los organismos, se debe considerar también la potencia y distancia o rango desde el cual se insonifica. Incluso cardúmenes, cuando son insonificados con muy bajas frecuencias,llegan a quedar comprendidos en un tamaño que es menor a la de la longitud de onda.
10,000 10 rango máximo al cual pueden distinguirse bjetos dentro del ruido 1,000 6

Volumen muestreado típico (m3)

10 4

10 2

Rango máximo (m)

Volumen
100

1.0

de muestreo

10 -2

Cardúmenes
10

10 -4

Peces Plancton
1.0 1.0 10 100 1,000

10 -6

10 -8 10,000

Frecuencia (kHz)tomado de Simmonds & MacLennan, 2005, Fisheries Acoustics

10.4. Clasificación acústica del zooplancton
Existen tres categorías generales para clasificar al plancton según sus características acústicas. (1) Los “Fluid-like” (“como fluidos” ó FL), por ejemplo eufáusidos y langostinos. En estos el cuerpo es aproximadamente cilíndrico, con el largo del cuerpo más extenso que su grosor, con un...
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