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

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 Indice Escalable y de Bajo Costo del Tamano de Colonia de las Aves Marinas Resumen Aunque las acciones para la conservacion de la fauna silvestre han incrementado globalmente en numero y complejidad, la carencia de metodos de monitoreo escalables y rentables limitan el manejo adaptativo y la evaluacion de la eficacia de la conservacion. Los sensores automatizados y los analisis auxiliados por computadores proporcionan una herramienta escalable y rentable para el monitoreo de la conservacion. Una suposicion clave del monitoreo acustico automatizado de aves es que las medidas de la actividad acustica en los sitios de colonia estan correlacionados con la abundancia relativa de aves anidando. Probamos esta suposicion en colonias de golondrinas marinas (Sterna forsteri) en nidacion en la Bahia de San Francisco durante dos temporadas de reproduccion. Los sensores grabaron el sonido ambiente en siete colonias que tenian 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 correlacion cruzada de espectrograma para automatizar la deteccion 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 acustica explico el 71% de la variacion en la abundancia de nidos entre los sitios de reproduccion y el 88% del cambio en el tamano de la colonia entre los anos. Estos resultados validan una suposicion primaria de los indices acusticos; esto es que, para las golondrinas marinas, la actividad acustica esta correlacionada con la abundancia relativa, un paso fundamental hacia el diseno riguroso y escalable de programas de monitoreo acustico para medir la efectividad de las acciones de conservacion para aves coloniales y otros animales acusticamente activos.