An ecosystem approach to quantifying behavioural and energetic impacts of anthropogenic disturbance to Arctic whales

Arctic marine mammals are living in a rapidly changing environment. However, the impacts of increasing human activity on northern whale species and populations is poorly understood. Specifically, the loss of pristine conditions from anthropogenic sources of noise is anticipated to lead to varying levels of impact ranging from acoustic masking and behavioural disturbance to extreme cases of hearing loss and death. Furthermore, risk of serious injury or mortality from increased vessel traffic in the Canadian Arctic is of growing concern for whale species. We are seeking to employ a multi-faceted research approach using an experimental control study to quantify acoustic impacts of vessel noise and sonar exposure on Arctic whales and assess ship strike risk. Combining aerial behavioural observations (drones) with underwater biologging technology (long-term and coarse scale satellite telemetry tags with time depth recorders logging 2D movement over horizontal and vertical planes and short-term high-resolution biologgers recording 3D dive behaviour and received sound), prey field mapping (oceanographic sampling) and vessel location and noise data (AIS), we will determine how: 1) anthropogenic noise impacts Arctic whale behaviour and vocalizations (call and echolocation rates)?; 2) diving behaviour affects vessel strike risk; 3) we can mitigate impacts to reduce risk of disturbance, injury and mortality. The outcomes of our research will directly support risk mitigation actions by the Department of National Defense regarding using sonar in the Arctic and will contribute to Fisheries and Oceans Canada adaptive responses to marine shipping and environmental impacts on Arctic whales. Our project will create stronger Indigenous partnerships and engage coastal communities by assessing cumulative effects of marine shipping and fishery activities on Arctic whales.

Approche écosystémique de la quantification des impacts comportementaux et énergétiques des perturbations anthropogéniques sur les baleines arctiques

Les mammifères marins de l’Arctique vivent dans un environnement en pleine mutation. Cependant, les conséquences de l’activité humaine croissante sur les espèces et les populations de baleines nordiques demeurent méconnues. Plus précisément, on prévoit que la perte de conditions vierges due aux sources de bruit anthropiques aura des impacts à divers degrés, allant du masquage acoustique et de la perturbation des comportements à des cas extrêmes de perte auditive et de mort. En outre, le risque de blessures graves ou de mortalité que présente l’augmentation du trafic maritime dans l’Arctique canadien chez les espèces de baleines est une préoccupation croissante. Nous souhaitons employer une méthode de recherche à volets multiples misant sur une étude de contrôle expérimentale pour quantifier les impacts acoustiques du bruit des navires sur les baleines de l’Arctique et de leur exposition aux sonars, et évaluer le risque de collision des baleines avec les navires. En combinant les observations comportementales aériennes (drones) avec la technologie de biologisation sous-marine (balises de télémétrie par satellite à long terme et à grande échelle, munies d’enregistreurs de profondeur temporelle captant les mouvements bidimensionnels sur des plans horizontaux et verticaux, et capteurs d’indices biologiques haute résolution à court terme enregistrant le comportement de plongée en trois dimensions et les sons reçus), la cartographie des champs de proies (échantillonnage océanographique) et les données sur la localisation des navires et le bruit, nous déterminerons quel impact le bruit anthropique a sur le comportement et les vocalises des baleines arctiques (nombre d’appels et de clics d’écholocalisation), quel impact le comportement de plongée a sur le risque de collision avec les navires, et comment nous pouvons atténuer ces impacts pour réduire le risque de perturbation, de blessure et de mortalité. Les résultats de nos recherches appuieront directement les mesures prises par le ministère de la Défense nationale pour atténuer les risques associés à l’utilisation de sonars dans l’Arctique, et contribueront aux réponses adaptatives de Pêches et Océans Canada aux impacts de la navigation maritime et des changements environnementaux sur les baleines de l’Arctique. Notre projet permettra d’établir des partenariats autochtones constructifs et favorisera la mobilisation des collectivités côtières en évaluant les effets cumulatifs de la navigation maritime et des activités de pêche sur les baleines de l’Arctique.