A garoupa vermelha é um hermafrodita protogínico, começando a vida como fêmea e, posteriormente, transformando-se em macho. A cada inverno, elas percorrem mais de 30 quilômetros até locais em alto-mar para desovar durante a lua cheia em grandes grupos. Os machos emitem sons rítmicos de baixa frequência para atrair parceiras e defender seu território. Esse comportamento previsível a torna especialmente vulnerável à sobrepesca durante a temporada de desova.

Diferentemente dos métodos tradicionais de pesquisa, os pesquisadores da FAU Harbor Branch, juntamente com a FAU College of Engineering and Computer Science, em colaboração com a HJR Reefscaping, a Universidade das Ilhas Virgens e a Universidade de Porto Rico, adotaram o monitoramento acústico passivo. Esta técnica possibilita o monitoramento contínuo e a longo prazo do comportamento reprodutivo, mesmo em áreas remotas ou de difícil acesso, sem perturbar os animais ou seu habitat.

Para investigar como o comportamento reprodutivo da garoupa vermelha mudou ao longo do tempo, os pesquisadores analisaram mais de 2.000 horas de gravações subaquáticas de um único local de desova na costa oeste de Porto Rico, monitorado continuamente desde 2007.

Ao contrário da maioria dos estudos acústicos que se concentram em níveis gerais de som, esta pesquisa focou em chamados de acasalamento específicos relacionados a comportamentos distintos. As gropas vermelhas produzem dois tipos principais de som – um para cortejo e outro para defesa territorial. O acompanhamento desses sons ao longo do tempo permitiu que os pesquisadores detectassem mudanças sutis no comportamento reprodutivo e na dinâmica populacional.

O resultado, publicado no ICES Journal of Marine Science, é um dos conjuntos de dados acústicos mais extensos e ininterruptos já reunidos para uma espécie de peixe de recife.

A análise confirmou um padrão sazonal consistente na atividade de desova da garoupa vermelha, alinhando-se de perto com os ciclos lunares. No entanto, uma das descobertas mais surpreendentes foi uma mudança notável no equilíbrio entre os tipos de chamados ao longo dos 12 anos. Entre 2011 e 2017, os chamados relacionados ao cortejo eram mais comuns. Mas, a partir de 2018, os chamados associados a comportamentos de competição e territorialidade se tornaram dominantes – quase triplicando durante o período do estudo.

“Essa mudança pode indicar alterações na população, como um aumento no número de machos mais velhos ou dominantes, alterações na proporção de sexos, ou até uma mudança na área central de desova”, declarou Laurent Chérubin, Ph.D., autor principal e professor de pesquisa na FAU Harbor Branch.

Os pesquisadores também observaram picos mais frequentes e múltiplos na produção de som nos anos mais recentes, sugerindo que a desova pode agora estar ocorrendo ao longo de mais dias em cada ciclo lunar do que no passado. Essas mudanças podem ser respostas a alterações ambientais ou populacionais.

É fundamental ressaltar que o estudo demonstra que o monitoramento acústico passivo pode ser uma ferramenta poderosa para rastrear comportamentos reprodutivos ao longo do tempo e detectar sinais precoces de mudanças populacionais ou comportamentais – informações cruciais para gerenciar e conservar a garoupa vermelha e espécies semelhantes de peixes de recife.

“O que é notável é que até mesmo um único microfone submarino pode revelar tanto sobre as populações de peixes”, afirmou Chérubin. “Com monitoramento contínuo a longo prazo, podemos identificar sinais de alerta – como mudanças no comportamento reprodutivo ou estresse populacional – e fornecer aos gerentes de recursos as informações necessárias para adaptar as estratégias de conservação antes que seja tarde demais.”

O centro da análise foi uma ferramenta avançada de aprendizado de máquina chamada FADAR (fish acoustic detection algorithm research). Este classificador acústico personalizado permitiu que a equipe identificasse e distinguisse diferentes tipos de chamados de acasalamento com velocidade e precisão extraordinárias.

“Este estudo mostra o quanto podemos aprender simplesmente ouvindo”, disse Chérubin. “Graças ao FADAR, processamos 12 anos de dados acústicos em semanas – descobrindo padrões que teriam levado anos para serem encontrados. Isto é uma revolução para o monitoramento e gerenciamento de peixes de recife como a garoupa vermelha.”

Por meio do uso de tecnologia acústica avançada em um único local, os pesquisadores podem detectar mudanças no comportamento reprodutivo e na dinâmica populacional remotamente, fornecendo sinais de alerta críticos de estresse. Esse tipo de dado é essencial para os gerentes de recursos que desenvolvem estratégias para proteger os locais de desova e sustentar a pesca.

“À medida que a acústica passiva avança, está transformando nossa compreensão do oceano”, disse Chérubin. “Ao sintonizarmos nas paisagens sonoras subaquáticas, estamos descobrindo não apenas quando e onde os peixes desovam, mas também como esses padrões mudam ao longo do tempo – oferecendo insights vitais sobre a saúde dos ecossistemas marinhos.”

Os co-autores do estudo são Caroline Woodward, do Serviço Geológico dos Estados Unidos; Michelle Schärer-Umpierre, Ph.D., pesquisadora associada da HJR Reefscaping e da Universidade de Porto Rico-Mayaguez; Richard S. Nemeth, Ph.D., professor de pesquisa do Centro de Estudos Marinhos e Ambientais da Universidade das Ilhas Virgens; Richard Appeldoorn, Ph.D., membro do corpo docente; e Evan Tuhoy, candidato a Ph.D., ambos do Departamento de Ciências Marinhas da Universidade de Porto Rico; e Ali K. Ibrahim, Ph.D., engenheiro de pesquisa do Departamento de Engenharia Elétrica e Ciência da Computação da FAU.