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Vocal Activity as a Low Cost and Scalable Index of Seabird Colony Size

Authors

  • ABRAHAM L. BORKER,

    1. Department of Ecology and Evolutionary Biology, Center for Ocean Health, University of California Santa Cruz, Santa Cruz, CA 95060, U.S.A.
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  • MATTHEW W. MCKOWN,

    1. Department of Ecology and Evolutionary Biology, Center for Ocean Health, University of California Santa Cruz, Santa Cruz, CA 95060, U.S.A.
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  • JOSHUA T. ACKERMAN,

    1. U.S. Geological Survey, Western Ecological Research Center, Davis Field Station, One Shields Avenue, University of California, Davis, CA 95616, U.S.A.
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  • COLLIN A. EAGLES-SMITH,

    1. U.S. Geological Survey, Western Ecological Research Center, Davis Field Station, One Shields Avenue, University of California, Davis, CA 95616, U.S.A.
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  • BERNIE R. TERSHY,

    1. Department of Ecology and Evolutionary Biology, Center for Ocean Health, University of California Santa Cruz, Santa Cruz, CA 95060, U.S.A.
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  • DONALD A. CROLL

    1. Department of Ecology and Evolutionary Biology, Center for Ocean Health, University of California Santa Cruz, Santa Cruz, CA 95060, U.S.A.
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Abstract

Although wildlife conservation actions have increased globally in number and complexity, the lack of scalable, cost-effective monitoring methods limits adaptive management and the evaluation of conservation efficacy. Automated sensors and computer-aided analyses provide a scalable and increasingly cost-effective tool for conservation monitoring. A key assumption of automated acoustic monitoring of birds is that measures of acoustic activity at colony sites are correlated with the relative abundance of nesting birds. We tested this assumption for nesting Forster's terns (Sterna forsteri) in San Francisco Bay for 2 breeding seasons. Sensors recorded ambient sound at 7 colonies that had 15–111 nests in 2009 and 2010. Colonies were spaced at least 250 m apart and ranged from 36 to 2,571 m2. We used spectrogram cross-correlation to automate the detection of tern calls from recordings. We calculated mean seasonal call rate and compared it with mean active nest count at each colony. Acoustic activity explained 71% of the variation in nest abundance between breeding sites and 88% of the change in colony size between years. These results validate a primary assumption of acoustic indices; that is, for terns, acoustic activity is correlated to relative abundance, a fundamental step toward designing rigorous and scalable acoustic monitoring programs to measure the effectiveness of conservation actions for colonial birds and other acoustically active wildlife.

La Actividad Vocal como un Índice Escalable y de Bajo Costo del Tamaño de Colonia de las Aves Marinas

Resumen

Aunque las acciones para la conservación de la fauna silvestre han incrementado globalmente en número y complejidad, la carencia de métodos de monitoreo escalables y rentables limitan el manejo adaptativo y la evaluación de la eficacia de la conservación. Los sensores automatizados y los análisis auxiliados por computadores proporcionan una herramienta escalable y rentable para el monitoreo de la conservación. Una suposición clave del monitoreo acústico automatizado de aves es que las medidas de la actividad acústica en los sitios de colonia están correlacionados con la abundancia relativa de aves anidando. Probamos esta suposición en colonias de golondrinas marinas (Sterna forsteri) en nidación en la Bahía de San Francisco durante dos temporadas de reproducción. Los sensores grabaron el sonido ambiente en siete colonias que tenían entre 15 y 111 nidos en 2009 y 2010. Las colonias estaban espaciadas al menos 250 m y abarcaban desde 36 hasta 2, 571 m2. Usamos correlación cruzada de espectrograma para automatizar la detección del llamado de las aves a partir de las grabaciones. Calculamos la tasa promedio de llamados estacionales y la comparamos con la media del conteo de nidos activos en cada colonia. La actividad acústica explicó el 71% de la variación en la abundancia de nidos entre los sitios de reproducción y el 88% del cambio en el tamaño de la colonia entre los años. Estos resultados validan una suposición primaria de los índices acústicos; esto es que, para las golondrinas marinas, la actividad acústica está correlacionada con la abundancia relativa, un paso fundamental hacia el diseño riguroso y escalable de programas de monitoreo acústico para medir la efectividad de las acciones de conservación para aves coloniales y otros animales acústicamente activos.

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