Diel and Seasonal Flight Call Patterns of the White-Naped Crane (Antigone vipio) in Winter Grounds Using Passive Acoustic Monitoring

Abstract

The movements of animals within home ranges are driven by environmental heterogeneity, promoting them to seek resources like food and water to avoid threats such as predators and diseases. These movements reflect the environmental factors that wildlife inhabits, underscoring the importance of monitoring habitats for conservation. During this process, animals use various signals to communicate within groups, sharing external information such as the direction and timing of movement. Understanding these signals can shed light on animal movements. Traditionally, monitoring methods have involved observation surveys or GPS tracking, which require invasive techniques of attaching devices directly to habitats or individuals. However, passive acoustic recording is emerging as a non-invasive alternative for monitoring. The white-naped crane (Antigone vipio) is a representative winter migratory bird in Korea and an endangered species. Known for their unique vocalizations used for communication and defining their home range, these cranes primarily winter in the Korean Demilitarized Zone (DMZ) and adjacent Civilian Control Zones (CCZ). However, their population has declined due to habitat destruction from development pressures. This study employed passive acoustic recording and automated detection methods to monitor the flight call of the white-naped crane. The results of passive acoustic monitoring showed a diel pattern of vocal activity, noting nocturnal vocalizations in the western CCZ boundary areas. Flight calls were most active between 14:00 and 16:00 and between 23:00 and 02:00. This suggests that white-naped cranes likely use these areas as major movement routes or habitats. There was no significant correlation or notable variation in seasonal vocal activity during overwintering, likely because the population size of the cranes was constant during overwintering and continuously searching for food throughout this time. Vocal activity showed a positive correlation with temperature, wind speed, sunshine, and snowfall, but not with precipitation. These findings indicate that passive acoustic monitoring can be an effective alternative when access to habitats is limited. Future studies should include analyses of other call types in recordings to enhance the ecological understanding of white-naped cranes and contribute to conservation strategies.;동물의 행동권 내 이동은 서식지 내 불균등한 자원의 분포로 인해 발생되며, 이는 포식자와 질병 같은 위협을 회피하는 것을 포함한다. 그리고 이와 관련된 이동은 야생생물이 서식하는 환경적인 요인을 반영하며, 행동권을 포함하는 서식지 관리를 위한 모니터링의 필요성을 시사한다. 동물들은 이동과정에서 다양한 신호를 사용하여 집단 내 의사소통을 통해 이동방향 및 시기와 같은 외부 정보를 공유한다. 행동권 내 이동성 관련 연구에서는 이 신호들을 기반으로 하여 동물의 움직임을 파악할 수 있다. 기존의 모니터링 방식은 관찰 조사 또는 GPS 추적을 이용한 것으로 서식지 또는 개체에 직접 부착하는 침습적인 방법을 사용했다. 그러나 최근 다양한 분류군에서 수동음향녹음을 이용한 모니터링 방식은 비침습적인 대안으로 사용되고 있다. 한국에 도래하는 대표적인 겨울 철새이자 멸종위기 종인 재두루미 (Antigone vipio) 는 월동지역 내에서 행동권 내에서 주기적으로 이동을 하는 것으로 알려져 있으며, 독특한 소리를 가지고 있다. 그들의 서식지는 한국의 비무장지대와 민간인 통제선으로 제한되어 있으나, 해당지역의 개발압력으로 인한 서식지 파괴로 개체수가 감소되거 있어 꾸준한 모니터링을 통한 보전 전략 구축이 필요하다. 본 연구에서는 한반도에 도래하는 겨울 철새인 재두루미 의 비행 시 발생하는 소리를 수동음향녹음과 머신러닝 기법을 적용한 자동탐지방법을 적용한 새로운 모니터링 방식을 시도하고자 했다. 연구 결과, 소리 활동 패턴이 일주의 주기적으로 나타나는 것을 확인했다. 재두루미의 소리 활동은 낮에는 14:00부터 16:00 사이, 밤에는 23:00부터 02:00 사이에 주로 나타났다. 그리고 기존 연구에서는 확인되지 않았던 민간인통제선과 외부의 경계지역에서 밤에 소리 활동을 확인했다. 이는 재두루미가 해당 지역을 주요 이동 경로 혹은 서식지로 사용할 가능성이 있음을 시사한다. 월동 기간내의 시기적인 변동은 유의미한 주기성이 존재하지 않았다. 이와 같은 결과는, 재두루미가 월동 기간내 일정한 개체군을 유지하며, 먹이 장소를 찾는 행동이 지속적으로 이루어지기 때문일 것으로 생각된다. 기후요인에 따른 소리 활동은 기온, 풍속, 일조량 및 눈에서는 양의 상관관계를 보였으나, 강수량과는 유의미하지 않은 음의 상관관계를 보였다. 이와 같은 결과들은 기존 관찰 조사와 GPS 추적 연구와 일부 유사한 경향성을 보였으며, 이는 수동음향녹음 및 자동탐지방법이 재두루미의 이동 및 음성 활동을 연구하는데 유효하다고 볼 수 있다. 추후 연구가 이루어진다면, 또 다른 유형의 소리 분석 등을 통해 재두루미에 대한 생태적 이해를 높이고, 보전 전략의 수립 및 보전 관리 노력을 향상시킬 수 있을 것이다.