Acoustic propagation in heterogeneous environments and communication networks in rock ptarmigan

• Main Author: Guibard, Arthur
• Other Authors: Ecully, Ecole centrale de Lyon, Galland, Marie-Annick, Ollivier, Sébastien, Dragna, Didier, Sèbe, Frédéric
• Format: Thesis
• Language: English
• Published: 2023
• Subjects: Communication acoustique; Environnement hétérogène; Propagation atmosphérique; Espace actif; Espace de détection; Lagopède alpin; Bioacoustique; Éco-acoustique; Acoustic communication; Heterogeneous environment; Outdoor sound propagation; Active space; Detection space; Rock ptarmigan; Bioacoustic; Ecoacoustic; rock ptarmigan
• Online Access: http://www.theses.fr/2023ECDL0027/document

La propagation acoustique rend possible la communication animale à distance. Cependant, les processus d'atténuation limitent la portée des vocalisations. De ce point de vue, l'espace actif est un concept bioacoustique central pour comprendre les réseaux de communication des animaux en milieu naturel. En parallèle, l'espace de détection conditionne les possibilités d'enregistrement des données biologiques lors des études éco-acoustiques. La propagation des signaux acoustiques animaux a été principalement étudiée en considérant l'environnement naturel comme un milieu de propagation homogène. Cela a entraîné une représentation circulaire simplifiée des espaces actifs et de détection qui est encore largement utilisée. Seules quelques études ont évalué les variations de l'espace actif dues aux hétérogénéités de l'environnement et à la position de l'émetteur. Cette thèse propose une une approche intégrative à l'interface entre la bioacoustique et la propagation atmosphérique pour estimer les espaces actifs et de détection de manière robuste chez le lagopède alpin, une espèce emblématique de la haute montagne. Pour cela, nous développons un outil stable et flexible pour étudier l'organisation des réseaux de communication ainsi que les densités de population et leur dynamique. Cet outil est basé sur la résolution numérique de l'équation parabolique pour calculer la propagation acoustique dans l'atmosphère, et prend en compte la topographie, les effets de sol et les conditions météorologiques. Ce travail de thèse comporte trois parties : (i) une validation du code de propagation acoustique en environnement hétérogène, (ii) une application du modèle à l'étude d'un réseau de communication, et (iii) une application aux espaces de détection pour le monitoring passif. Tout d'abord, la comparaison des simulations numériques avec les mesures effectuées lors d'une campagne expérimentale dans les Alpes françaises confirme la capacité du code à prédire avec précision les niveaux sonores. Nous utilisons ensuite ce modèle pour ...