在布兰斯菲尔德海峡和象岛自动检测到的磷虾聚集(Euphausia superba)的声学特征

Carlos Valdéz Mego, Daniel Grados, Luis La Cruz, Gustavo Cuadros, Martín Cornejo, Ramiro Castillo
{"title":"在布兰斯菲尔德海峡和象岛自动检测到的磷虾聚集(Euphausia superba)的声学特征","authors":"Carlos Valdéz Mego, Daniel Grados, Luis La Cruz, Gustavo Cuadros, Martín Cornejo, Ramiro Castillo","doi":"10.47193/mafis.3532022010903","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"En el presente estudio se caracterizaron agregaciones de krill (Euphasia superba) identificadas en el Estrecho de Bransfield y los alrededores de la Isla Elefante. Los datos fueron recolectados con una ecosonda multifrecuencia SIMRAD EK80 durante tres veranos australes 2018, 2019 y 2020. Para la detección de agrega-ciones de krill se utilizaron dos frecuencias (38 y 120 kHz) y un algoritmo incluido en un programa destinado para el post procesamiento denominado Echoview versión 9, automatizado con el paquete EchoviewR en R. Se detectaron un total de 22.221 agregaciones. Los descriptores acústicos fueron analizados con la correlación de Pearson. Para la caracterización de agregaciones de krill se aplicó un análisis de componentes principales (PCA), seguidamente de un agrupamiento jerárquico. Para determinar las diferencias temporales de los clústeres fue aplicado un análisis de varianza ANOVA. Además, a las agregaciones de krill se le asignaron las variables ambientales superficiales para aplicarle un modelo generalizado aditivo (GAM). Utilizando las primeras 3 dimensiones del PCA (que explicaron el 81% de la variabilidad total) se identificaron tres clústeres. El primer clúster se caracterizó por tener agregaciones de krill con menor altura (2 m) y bajos valores en el coeficiente de retrodispersión acústica (7 m2 mn-2), y estar ubicado a mayor profundidad (81 m). El segundo clúster tuvo las agregaciones más someras (34 m), de menor longitud (75 m) y compacidad (202). Finalmente, el tercer clúster presentó agregaciones de mayor longitud (849 m), volumen (207.412 m3) y altura (11 m), además de tener elevados valores de retrodispersión acústica (637 m2 mn-2), oblicuidad (6), compacidad (2.436) y coeficiente de variación (213). Espacialmente, el clúster l se localizó con mayor presencia en los alrededores de la Isla Elefante durante el 2018 y 2019, mientras que para este mismo periodo los clústeres I y II se ubicaron dispersos en toda la zona de estudio, pero focalizados en el Estrecho de Bransfield. Para 2020 se presentaron anomalías térmicas de +2 °C aproximadamente y hubo una dispersión de los tres clústeres en toda la zona de estudio, donde se observó que el clúster I se localizó con mayor presencia en el Estrecho de Bransfield. Se encontraron diferencias significativas (p < 0,05) entre los clústeres por año. Sin embargo, dichas diferencias no fueron tan marcadas. 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摘要

本研究描述了在布兰斯菲尔德海峡和大象岛周围发现的磷虾群(Euphasia superba)。这些数据是在2018年、2019年和2020年三个南方夏季用SIMRAD EK80多频回声测深仪收集的。为了检测磷虾聚集,使用了两个频率(38和120千赫),并在一个名为Echoview版本9的后处理程序中包含了一种算法,该程序使用EchoviewR包自动检测到总共22,221个聚集。采用Pearson相关分析声学描述符。为了描述磷虾聚集的特征,采用主成分分析(PCA),然后进行层次聚类。为了确定聚类的时间差异,采用方差分析。此外,磷虾聚集被分配到表面环境变量,以应用广义加性模型(GAM)。利用PCA的前三个维度(占总变异性的81%)确定了三个集群。第一集群特点有高度较低的磷虾(2米)的国民账户体系中低收入和价值观声散射系数(mn-2 7平方米),是位于较深(81米)。第二大集群有各方someras(34米),长度(75米)和密度较小(202)。最后,第三个集群的聚集长度(849 m)、体积(207,412 m3)和高度(11 m)较高,声后向散射值(637 m2 mn-2)、倾角(6)、致密性(2436)和变异系数(213)较高。从空间上看,2018年和2019年期间,l集群在象岛周围的存在程度较高,而在同一时期,I和II集群分散在整个研究区域,但集中在布兰斯菲尔德海峡。到2020年,热异常约为+2°C,三个星团在整个研究区域呈分散,其中星团I在布兰斯菲尔德海峡的存在最大。结果表明,每年聚类间差异显著(p < 0.05)。然而,这些差异并没有那么明显。采用GAM方法,确定每个集群的所有变量都是显著的(p < 0.05)。在平均温度(0.8°C)、盐度(34.14)和溶解氧(8.16 ml l-1)条件下保持聚集。在年际尺度上,观察到聚合的特征没有变化。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Caracterización acústica de las agregaciones de krill (Euphausia superba) detectadas automáticamente en el Estrecho de Bransfield e Isla Elefante
En el presente estudio se caracterizaron agregaciones de krill (Euphasia superba) identificadas en el Estrecho de Bransfield y los alrededores de la Isla Elefante. Los datos fueron recolectados con una ecosonda multifrecuencia SIMRAD EK80 durante tres veranos australes 2018, 2019 y 2020. Para la detección de agrega-ciones de krill se utilizaron dos frecuencias (38 y 120 kHz) y un algoritmo incluido en un programa destinado para el post procesamiento denominado Echoview versión 9, automatizado con el paquete EchoviewR en R. Se detectaron un total de 22.221 agregaciones. Los descriptores acústicos fueron analizados con la correlación de Pearson. Para la caracterización de agregaciones de krill se aplicó un análisis de componentes principales (PCA), seguidamente de un agrupamiento jerárquico. Para determinar las diferencias temporales de los clústeres fue aplicado un análisis de varianza ANOVA. Además, a las agregaciones de krill se le asignaron las variables ambientales superficiales para aplicarle un modelo generalizado aditivo (GAM). Utilizando las primeras 3 dimensiones del PCA (que explicaron el 81% de la variabilidad total) se identificaron tres clústeres. El primer clúster se caracterizó por tener agregaciones de krill con menor altura (2 m) y bajos valores en el coeficiente de retrodispersión acústica (7 m2 mn-2), y estar ubicado a mayor profundidad (81 m). El segundo clúster tuvo las agregaciones más someras (34 m), de menor longitud (75 m) y compacidad (202). Finalmente, el tercer clúster presentó agregaciones de mayor longitud (849 m), volumen (207.412 m3) y altura (11 m), además de tener elevados valores de retrodispersión acústica (637 m2 mn-2), oblicuidad (6), compacidad (2.436) y coeficiente de variación (213). Espacialmente, el clúster l se localizó con mayor presencia en los alrededores de la Isla Elefante durante el 2018 y 2019, mientras que para este mismo periodo los clústeres I y II se ubicaron dispersos en toda la zona de estudio, pero focalizados en el Estrecho de Bransfield. Para 2020 se presentaron anomalías térmicas de +2 °C aproximadamente y hubo una dispersión de los tres clústeres en toda la zona de estudio, donde se observó que el clúster I se localizó con mayor presencia en el Estrecho de Bransfield. Se encontraron diferencias significativas (p < 0,05) entre los clústeres por año. Sin embargo, dichas diferencias no fueron tan marcadas. Mediante un GAM, se estableció que todas las variables para cada clúster fueron significativas (p < 0,05). Las agregaciones se mantuvieron en condiciones promedio de temperatura (0,8 °C), salinidad (34,14) y oxígeno disuelto (8,16 ml l-1). A escala interanual, se observó que las características de las agrega-ciones no cambiaron.
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