Bioakustyka - Instytut Oceanografii

Nazwa przedmiotu
Kod ECTS:
Bioakustyka
Nazwa jednostki prowadzącej kierunek:
Wydział Oceanografii i Geografii
Instytut Oceanografii
Nazwa specjalności: Fizyka morza
Nazwa kierunku:
Oceanografia
Nazwisko osoby prowadzącej (osób prowadzących): prof. UG, dr hab. Natalia Gorska
Liczba godzin zajęć 30, w tym:
30 wykład
Liczba punktów ECTS: 2
Rodzaj studiów: stacjonarne II stopnia
Rok i semestr studiów: II, 3
Status przedmiotu: fakultatywny
Język wykładowy: polski
Metody dydaktyczne:
Formy i warunki zaliczania przedmiotu:
wykłady w formie prezentacji
zaliczenie na ocenę
multimedialnej
Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi:
Wymagania wstępne: konieczna jest znajomość podstaw matematyki wyŜszej oraz wiedza z
zakresu fizyki ogólnej, podstawowa wiedza z oceanografii fizycznej oraz biologicznej
ZałoŜenia i cele przedmiotu:
Przedmiot jest zalecany przede wszystkim dla studentów ze ścieŜek oceanografii fizycznej oraz
biologicznej. Przedmiot daje wiedzę dotyczącą generowania i odbierania dźwięków przez
zwierzęta morskie oraz wiedzę w zakresie nowoczesnych akustycznych metod oszacowania
biomasy i klasyfikacji habitatów.
Treści programowe:
1. Podstawy teoretyczne: definicja fali akustycznej, parametry, charakteryzujące falę akustyczną,
propagacja fal akustycznych w morzu: absorpcja dźwięku w wodzie morskiej, rozprzestrzenianie
się geometryczne, zjawiska falowe: interferencja fal, odbicie i transmisja fal na granicy dwóch
ośrodków, rozpraszanie na niejednorodnościach objętościowych oraz nierównych granicach
ośrodków, generowanie oraz detekcja fal akustycznych, nadajniki i odbiorniki fal akustycznych
(kierunkowość, moc, charakterystyki częstotliwościowe), zasada działania echosondy.
2. Generowanie i odbieranie dźwięków przez zwierzęta morskie: dźwięki biologiczne,
mechanizmy generowania dźwięków przez zwierzęta morskie, odbieranie dźwięków przez
zwierzęta morskie (próg detekcji, maskowanie i krytyczna szerokość pasma, ultradźwięki i
infradźwięki), sonar biologiczny, wpływ środowiska na zjawisko odbierania oraz generowania
dźwięków (super mocne źródła dźwięków, zanieczyszczenia morza przez szumy akustyczne),
współczesne akustyczne techniki badań dźwięków o pochodzeniu biologicznym.
3. Akustyka rybacka. Akustyka zooplanktonu: rozpraszanie fal akustycznych przez obiekty
biologiczne (ryby, zooplankton, rośliny), wpływ morfologii, fizjologii, ontogenezy oraz
zachowania ryb i zooplanktonu na ich właściwości rozpraszające; urządzenia hydroakustyczne do
badań biologicznych: echosonda jednowiązkowa, sonar boczny, sonda wielowiązkowa, ADCP,
anteny hydrofonów. Zasady działania, moŜliwości, akustyczne obserwacje zachowania zwierząt
morskich (rozkład przestrzenny, migracje dobowa i sezonowa i in.), akustyczne techniki
szacowania biomasy ryb i zooplanktonu, akustyczna identyfikacja gatunków ryb i zooplanktonu.
4. Akustyka bentosu: detekcja roślin podwodnych z zastosowaniem echosondy jednowiązkowej,
sonaru bocznego oraz sondy wielowiązkowej; akustyczne oszacowanie biomasy roślin
bentosowych; akustyczna klasyfikacja habitatów bentosowych, akustyczne obserwacje
fotosyntezy roślin podwodnych.
5. Metodologia opracowania akustycznych technik badań flory i fauny morskiej: organizacja
akustyczno – biologicznego rejsu naukowo – badawczego; metodologia wspólnych pomiarów
akustyczno - biologicznych.
6. Badania akustyczne flory i fauny Bałtyckiej: zadania, trudności, perspektywy
7. Wykorzystanie metod akustycznych w czynnej ochronie zasobów morskich.
Umiejętności i kompetencje:
1. kurs wprowadza we współczesne zagadnienia bioakustyki;
2. kurs demonstruje moŜliwości współczesnych metod akustycznych stosowanych do badań
ekosystemów morskich;
3. kurs wprowadza w metodologię opracowania metod akustycznych stosowanych do badań
biologicznych w morzu;
4. kurs nadaje szczególną wagę zrozumieniu fizycznych podstaw metod akustycznych, bez czego
nie jest moŜliwa prawidłowa interpretacja otrzymanych danych biologicznych;
5. kurs uczy kreatywnego myślenia.
Wykaz literatury
- podstawowej:
1. MacLennan D. N. and Simmonds E. J., 2005. Fisheries Acoustics Theory and Practice.
Blackwell Publishing Limited; 2 edition (September 1, 2005), 437.
2. Lurton X., 2002. An Introduction to Underwater Acoustics. Principles and Applications.
Springer, 347.
3. Medwin H. and Clay C. S., 1998. Fundamentals of Acoustical Oceanography. Academic Press,
Boston, 712.
4. Medwin H., 2005. Sounds in the Sea. From Ocean Acoustics to Acoustical Oceanography.
Cambridge University Press, New York, 643.
5. Stepnowski A., 2001. Systemy akustycznego monitoringu środowiska morskiego. Gd. Tow.
Nauk., Gdańsk, 283.
- uzupełniającej:
1. Śliwiński A., 2001. Ultradźwięki i ich zastosowania. Wyd. Nauk.-Tech., Warszawa, 426.
2. Urick R. J., 1975. Principles of underwater sound. McGraw-Hill.
3. Clay C. S. and Medwin H., 1977. Acoustical Oceanography: Principles and Applications.
Wiley, New York, 544.