Modelling underwater acoustic noise as a tool for coastal management

Dissertação de Mestrado, Gestão da Água e da Costa, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2009

A instalação de equipamentos off-shore para a produção de energia podem criar vários efeitos indesejados, entre os quais, o incremento do ruído acústico no meio marinho. O objectivo principal deste trabalho é provar a viabilidade da modelização do ruído acústico submarino como ferramenta de gestão costeira na futura instalação dos equipamentos de energia das ondas. A metodologia foi dividida em três passos. O primeiro consistiu numa caracterização do caso de estudo: caracterização ambiental, biológica e da fonte sonora, e a ilustração do esquema do marco DPSIR. Em segundo lugar, foi utilizado o programa MATLAB como interface para o modelo de propagação acústica de modos normais KRAKEN para a obtenção de mapas espaciais dos níveis do ruído acústico submarino. No terceiro passo, a validação do modelo foi feita, e as áreas onde o nível de ruído ficava acima dos limiares sonoros dos mamíferos marinhos foram obtidas. Segundo os resultados do presente estudo, fica demonstrado que, mediante o uso da modelização do ruído acústico submarino, os valores da propagação podem ser preditos e a criação de mapas do impacto acústico facilita ao gestor a tomada de decisões. Tal poderá ser utilizado na minimização ou mitigação dos efeitos da introdução do ruído acústico submarino. As acções de gestão costeira escolhidas para o caso do dispositivo Pelamis foram a criação de níveis de exposição segura, um maior estudo e monitorização das características tanto ambientais como do ruído, e a criação duma regulação apropriada para o ruído acústico submarino e a fixação de limiares sonoros fiáveis para a sua utilização.

The installation of off-shore equipments for energy production may create undesirable effects, like an increase of acoustic noise on the marine environment. The main objective of this work is to test the viability of modelling the underwater acoustic noise, as a tool for coastal management on future installation of wave-energy equipments. Methodology was divided in three steps. The first step consisted on a characterization of the case-study: environmental, biological and noise source characterization, and the DPSIR framework scheme illustration. Within the second step, Matlab software was used for running KRAKEN normal mode model to obtain spatial underwater noise level maps. Within the third step, validation of the model was done, obtaining the areas where noise is over the hearing thresholds of marine mammals. By the results of the current study, it remains demonstrated that, by the usage of modelling underwater acoustic noise, values of propagation can be predicted and the creation of maps of acoustic impacts facilitates manager decision-making. This will lead either to minimize or mitigate the effects of anthropogenic acoustic noise introduction. Management actions chosen in the case of Pelamis device were mainly the creation of safe exposure levels, adjustment of noise source, further study and monitoring of either the environmental and noise characteristics, and the creation of appropriate regulation over marine acoustic noise and setting of reliable hearing thresholds to use.