In the still of the night: revisiting Eastern Whip-poor-will surveys with passive acoustic monitoring
Dans le calme de la nuit : réévaluer les inventaires d'Engoulevent bois-pourri au moyen de suivis acoustiques passifs

Elly C. Knight, Department of Biological Sciences, University of Alberta
Kevin C. Hannah, Canadian Wildlife Service, Environment and Climate Change Canada
Jonathan DeMoor

DOI: http://dx.doi.org/10.5751/ACE-02080-170121

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Abstract

Recent advances in passive acoustic monitoring warrant the review of survey protocols because passive acoustic monitoring can increase sampling effort with minimal additional cost. In particular, protocols for nocturnal species should be re-evaluated because automated processing with signal recognition is expected to perform well for these species and surveys conducted by human observers are often limited by safety concerns. We revisited the best survey practices for the Eastern Whip-poor-will (Antrostomus vociferus), a nocturnal species of conservation concern. Whip-poor-will surveys are typically limited to nighttime, but also to times of high lunar illumination because their calling rate is associated with moonlight levels. We used automated recognition to extract Whip-poor-will detections from a dataset of autonomous recording unit (ARU) recordings from sites with known Eastern Whip-poor-will occupancy in Ontario, Canada. Temperature and time relative to sunset had particularly strong quadratic effects on detectability, with detectability maximized at 13 °C and 4 hours after sunset. Moon altitude and day of year had positive effects on detectability, while wind speed had negative effects on detectability. We found constraining surveys by optimal values of those detectability covariates was worthwhile only up until 10 recordings, at which point the cumulative probability of detecting an Eastern Whip-poor-will at each site was equal between constrained and unconstrained nocturnal recordings. The number of recordings required to reach an asymptote for detectability was between 81 and 97, depending on recording length. We provide objective-specific recommendations for Eastern Whip-poor-will surveys and suggest unconstrained passive acoustic monitoring as the preferred survey method for many objectives. Given the rise of passive acoustic monitoring, survey practices for many species should be revisited because the increases in sampling effort provided by ARUs can improve cumulative detection probability and potentially outweigh the advantages of limiting surveys to times and dates of optimal detectability.

Résumé

Les progrès récents dans le domaine des suivis acoustiques passifs justifient la révision des protocoles d'inventaire car le suivi acoustique passif permet d'augmenter l'effort d'échantillonnage à un coût supplémentaire minime. Les protocoles pour les espèces nocturnes devraient être réévalués en particulier, parce que le traitement automatisé de la reconnaissance de signaux devrait être performant pour ces espèces et les relevés menés par des observateurs humains sont souvent limités par la sécurité de ces derniers. Nous avons réexaminé les meilleures pratiques d'inventaire pour l'Engoulevent bois-pourri (Antrostomus vociferus), une espèce nocturne dont la conservation est préoccupante. Les inventaires d'Engoulevents bois-pourri sont généralement limités à la nuit et aussi aux périodes de forte illumination lunaire, car la fréquence de leurs appels est associée aux niveaux de lumière lunaire. Nous avons utilisé la reconnaissance automatique pour extraire les détections d'Engoulevent bois-pourri d'enregistrements provenant d'enregistreurs automatisés (EA) installés à des sites dont l'occupation par cette espèce est connue en Ontario, au Canada. La température et le temps par rapport au coucher du soleil ont eu des effets quadratiques particulièrement forts sur la détectabilité, la détectabilité maximale se situant à 13 °C et à 4 heures après le coucher du soleil. L'altitude de la lune et le jour de l'année ont eu des effets positifs sur la détectabilité, tandis que la vitesse du vent a eu des effets négatifs sur celle-ci. Nous avons constaté que le fait de restreindre les relevés aux valeurs optimales de ces covariables de détectabilité ne valait la peine que jusqu'à 10 enregistrements, après quoi la probabilité cumulée de détecter un engoulevent à chaque site était égale entre les enregistrements nocturnes restreints ou non restreints. Le nombre d'enregistrements requis pour atteindre une asymptote de détectabilité se situait entre 81 et 97, selon la longueur de l'enregistrement. Nous offrons des recommandations spécifiques aux objectifs pour les inventaires d'Engoulevent bois-pourri et proposons que le suivi acoustique passif sans restriction soit la méthode d'inventaire privilégiée pour de nombreux objectifs. Étant donné l'essor des suivis acoustiques passifs, les pratiques d'inventaire pour de nombreuses espèces devraient être réévaluées, car l'augmentation de l'effort d'échantillonnage fournie par les EA peut améliorer la probabilité de détection cumulative et l'emporter potentiellement sur les avantages de limiter les inventaires aux heures et aux dates de détectabilité optimale.

Key words

autonomous recording unit (ARU); citizen science; detection probability; Eastern Whip-poor-will; environmental assessment; monitoring; nightjar; nocturnal; passive acoustic monitoring; survey

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Avian Conservation and Ecology ISSN: 1712-6568