Sylvain Christin

Université de Moncton
Ph.D. candidate

Supervisor: Nicolas Lecomte
Éric Hervet
Start: 2017-09-01

Project

Impact des perturbations climatiques sur la phénologie des oiseaux arctiques: une approche bioacoustique
Les changements climatiques peuvent profondément affecter la phénologie des oiseaux – i.e. l’enchaînement de leurs activités à travers le temps. Les dates de migration ou de reproduction peuvent ainsi être avancées en réponse à des printemps plus chauds. Les réponses sont toutefois très variables entre les organismes et des réactions inappropriées pourraient entraîner un déclin des populations (e.g. arrivée trop tard par rapport au pic des ressources; exposition plus grande aux prédateurs). Ceci est critique dans les régions polaires où les températures de l’air augmentent le plus vite. Cependant, à cause de l’éloignement, du coût et des contraintes logistiques, relativement peu d’études décrivent comment les variations climatiques impactent la phénologie des oiseaux arctiques. De plus, ces études étant généralement limitées à quelques sites simultanément, aucune image globale des variations phénologiques à grande échelle spatiale n’existe. Grâce aux récents progrès techniques dans le domaine de la bioacoustique, il est possible de récolter une grande quantité de données de façon objective et réplicable pendant des mois dans des régions isolées. Cependant, identifier manuellement les espèces présentes dans ces fichiers devient impossible en raison de la quantité de données enregistrées. Le projet de recherche proposé vise à accomplir trois objectifs : 1) Étudier les variations spatiales de la phénologie du paysage acoustique arctique 2) Mettre en place une plate-forme d’analyse permettant de produire des données phénologiques en mettant en relation des enregistrements acoustique et des données d’observations récoltées dans deux sites arctiques faisant l’objet d’un suivi intensif depuis plusieurs années. 3) Mettre en relation les données phénologiques avec les données environnementales afin d’étudier l’impact des perturbations climatiques sur la phénologie des oiseaux nicheurs de l’Arctique. Le projet utilisera dans un premier temps les données recueillies par 55 enregistreurs acoustiques déployés durant l’été 2018 sur 20 sites répartis à travers l’Arctique, de l’Alaska à la Suède. Ceci nous permettra d’étudier les variations phénologiques du paysage acoustique de l’Arctique à travers l’espace. Nous développerons ensuite une plate-forme technique unique permettant d’analyser automatiquement à l’aide d’algorithmes d’apprentissage machine les données sonores afin d’étudier la phénologie des espèces. Nous utiliserons pour cela les données provenant d’enregistreurs acoustiques (n = 20) déployés depuis 2013 dans deux sites arctiques: les îles Bylot et Igloolik. Ces appareils sont placés au centre de parcelles dans lesquelles un suivi de la reproduction est effectué. Comme le succès de nidification par espèce aviaire peut varier entre 0% et 80% sur ces îles à cause de la prédation, de fortes variations temporelles sont attendues. Ces variations seront utilisées pour déterminer s’il est possible de prédire la présence et l’activité pour chaque espèce aviaire à partir des enregistrements sonores. Enfin nous mettrons les données phénologiques obtenues en relation avec les données environnementales pour obtenir des modèles prédictifs permettant de quantifier l’impact de paramètres climatiques clés sur la phénologie des espèces étudiées. Nous espérons ainsi non seulement améliorer nos connaissances sur les facteurs influençant la phénologie des oiseaux arctiques mais aussi obtenir une méthode fiable nous permettant d’étudier plus facilement l’impact des changements climatiques.

Publications

1- Evaluation of Argos Telemetry Accuracy in the High-Arctic and Implications for the Estimation of Home-Range Size
Sylvain Christin, Martin-Hugues St-Laurent, Dominique Berteaux
2015 PLOS ONE

2- Applications for deep learning in ecology
Christin, Sylvain, Éric Hervet, Nicolas Lecomte,
2019 Methods in Ecology and Evolution