ISABEL KEY iš Edinburgo universiteto klausosi jūros žolės, kad suprastų, kaip jos povandeniniai garso peizažai atspindi biologinę įvairovę
Atšiauri vakarinė Škotijos pakrantė puikiai atrodo saulėje. Turkio spalvos jūra rami, bet net liepą vyrauja 12°C vėsa. Apsiginklavęs savo įrašymo rinkiniu, nardymo įranga ir storu hidrokostiumu, klausiausi jūros būtybių, gyvenančių trijose skirtingose Škotijos jūros žolių pievose.
Taip pat skaitykite: HMS OCToPUS ginklai narai greitai sėja jūržoles
Savo jūrų ekologijos doktorantūroje tyrinėju Škotijos jūržolių pievų, kurios šiuo metu vidurvasarį žydi, biologinę įvairovę. Skirtingai nuo jūros dumblių, šis jūrinis augalas turi gėlių, sėklų, žiedadulkių ir požeminių šaknų.
Jūros žolių pievose šurmuliuoja veikla. Jūros sraigės skabo uolienas valgydamos dumblius, jaunos žuvys minta mažu zooplanktonu, krabai kovoja, kad apgintų savo teritorijas, o paukščiai, ruoniai ir ūdros medžioja maisto.
Taip pat skaitykite: Anglijos jūržolių sėkmė žada pagyvėjimą visame pasaulyje
Iš viso šio užimtumo sklinda garsų kakofonija ir aš tyrinėju, kaip jūros žolių garso peizažai – tai aplinkoje girdimų garsų rinkiniai – skiriasi priklausomai nuo ten gyvenančios laukinės gamtos.
Išgirdę įvairesnius garsus gali reikšti, kad jūržolėse yra daugiau gyvūnų, o tai gali reikšti sveikesnę, biologiškai įvairesnę jūržolių pievą.
Jūros žolių pievos turi sumažėjo drastiškai dėl nuosėdų ir maistinių medžiagų nuotėkio iš žemės ūkio, pakrančių plėtros, žalingos žvejybos praktikos ir ligų. JK tikriausiai prarado daugiau nei 40% jūros žolių dangos iki 90% lyginant su ikiindustriniu lygiu.
Visame pasaulyje 29% jūros žolės išnyko nuo XVIII amžiaus, o mažėjimo tempas paspartėjo – nuo 18-ųjų kasmet prarandama apie 7 proc.
Jūros žolė yra svarbus žuvų veisimosi vieta, gerina vandens kokybę ir veikia kaip anglies saugykla. Taigi jo nuosmukis daro įtaką buveinėse gyvenantiems jūrų gyvūnams, toliau maisto grandinėje esantiems gyvūnams ir vandenynų sveikatai plačiau.
Garso peizažų įrašymas jūros žolėje yra naudingas, nes leidžia tokiems tyrinėtojams kaip aš aptikti būtybes, kurių mes nebūtinai matome, nes jie yra užmaskuoti ar slepiasi, o gal ir naktiniai.
Tai taip pat sukelia minimalius trikdžius, palyginti su kai kuriais kitais stebėjimo metodais, ir gali tapti pigiu ir efektyviu. Ateityje galbūt galėsite tiesiog padėti įrašymo įrenginį, pasiimti jį, paleisti algoritmus ir gauti informacijos apie esančius gyvūnus.
Klausykite, kaip Isabel Key paaiškina garsus, kuriuos ji surinko interviu Pokalbių savaitės podcast'as.
Kiekvienoje lankomoje pievoje ant stovų pasistatau delno dydžio povandeninius mikrofonus ir palieku savaitei jūros dugne.
Kasdien nardysiu, kad prie mikrofono padėtų vaizdo kamerą, kad galėčiau suderinti garsą su vaizdo įrašu. Tai padeda man išsiaiškinti, kokį garsą skleidžia koks gyvūnas.
Grįžęs į biurą, aš analizavau savo garso įrašus naudodamas „akustinius indeksus“, kurie yra garso kraštovaizdžio sudėtingumo matai. Tai apima gyvūnų garsus, taip pat bangas, valčių triukšmą ir švartavimosi grandinių čirkavimą.
Toliau, klausydamas vienos minutės trukmės klipų, vertinu garso sodrumą. Žvelgdamas į spektrogramą – vizualų šių garsų vaizdavimą – galiu suskaičiuoti, kiek skirtingų gyvūnų garsų yra. Tai užima daug laiko, bet suteikia puikią įžvalgą.
Iki šiol radau 14 skirtingų garsų, kurie, kaip įtariu, priklauso žuvims ir krabams, gyvenantiems jūros žolėje, taip pat delfinų švilpimus ir spragtelėjimus, kuriuos girdžiu iš toliau, kai jie plaukia pro šalį.
Galiu pažvelgti į tikslius garsų dažnius (arba aukštį) ir jų sukuriamus modelius, tada tiksliau priskirti tą garsą gyvūno ar žmogaus veiklai.
Radau tam tikrų įrodymų apie būdingą jūržolių garsą, kai tam tikri garsai dažniau girdimi jūržolėse nei smėlėtoje buveinėje. Žuvys skleidžia žemus murkimo, raugėjimo ar murkimo garsus. Krabai skleidžia aukštesnius metalinius garsus.
Dažnai girdžiu trykštantis triukšmas kuri išryškėja dienos metu. Kai jūržolės fotosintezė, ypač vidury dienos, kai saulė yra šilta ir šviesi, augalas gamina deguonies burbulus, kurie kaupiasi ant jūržolės ašmenų paviršiaus ir iššoka, kai jie patenka į vandenį.
Sunku iššifruoti, kuris gyvūnas kurį garsą skleidžia, ypač todėl, kad mūsų vandenynai yra tokios triukšmingos vietos. Akustinė tarša gali būti rimta problema jūrų gyvūnams, kurių išlikimas priklauso nuo garso, kad galėtų susirasti porą, naršyti, bendrauti tarpusavyje ar medžioti maistą.
Tačiau įdomu tai, kad jūržolės gali veikti kaip tam tikros povandeninės triukšmo taršos buferis. Jūros žolė, kaip 3D struktūra, veikia kaip fizinis barjeras bangų energijai – tai viena iš priežasčių, kodėl ji atlieka lemiamą vaidmenį apsaugoti pakrančių teritorijas nuo erozijos.
Jis taip pat gali sugerti garso bangas ir net apsaugoti žuvis iš delfinų, kurie naudojasi echolokacija, kad nukeliautų link savo grobio. Delfinų paspaudimai nelabai prasiskverbia į jūržoles, todėl žuvys gali būti saugesnės šioje jūros žolių garso prieglobstyje nei atviroje jūroje.
Kaip ir tikėjausi, dviejose pievose jūržolėse radau daugiau žuvies ir krabų garsų nei smėlėtose vietose, su kuriomis jas lyginau. Tačiau vienoje vietoje girdėjau daugiau garsų virš smėlio nei jūržolėje, nepaisant to, kad ten mažiau laukinės gamtos. Taigi biologinės įvairovės lygį nebūtinai tiesiogiai atspindi garsovaizdis.
Tai iš dalies gali būti dėl to, kad skirtingose buveinėse skiriasi garsas. Garsas lengviau perduodamas per smėlį nei per jūros žolę. Šis reiškinys gali lemti klaidinančius rezultatus, kai tankesnėse jūržolėse sunkiau girdėti žuvis, nes pati jūržolė sugeria garsą, net jei joje gyvena daugiau žuvų.
Tyrėjai turi būti atsargūs interpretuodami garso kraštovaizdžio duomenis ir atsižvelgti į tai, kaip buveinių struktūra veikia garsų girdimą. Todėl akustinis stebėjimas galėtų būti naudingesnis tiriant gyvūnų gyvenimo pokyčius per tam tikrą laiką vienoje vietoje, o ne lyginant skirtingas sritis.
Pievų stebėjimas
Tikimasi, kad tokio tipo darbas gali būti panaudotas mokant mašininio mokymosi algoritmus ir galiausiai sukurti lengvai naudojamą įrankį, skirtą jūros žolių ir kitų jūrų buveinių biologinei įvairovei stebėti.
Tam reikia išsamios garsų bibliotekos. Tai jau egzistuoja delfinams ir kitiems jūrų žinduoliams, tačiau dar nėra gerai žinoma, kaip girdėti žuvų, krabų ir kitų bestuburių, pavyzdžiui, krevečių, garsus.
Visų skirtingų garsų fiksavimas, kurį gali skleisti kiekviena rūšis, paprastai prasideda nuo įrašų, padarytų akvariume. Tada automatinis aptikimas gali bandyti suderinti tai su garsais, kuriuos tokie tyrinėtojai kaip aš įrašo lauke.
Tai turėtų padėti mokslininkams nustatyti ankstyvus pievų nykimo rodiklius arba įvertinti jūros žolių atkūrimo projektų sėkmę.

Galbūt vieną dieną jūrų mokslininkai visame pasaulyje sukurs garso įrašymo įrenginius, galinčius perduoti garso klipus iš pakrančių jūrų į centrinė internetinė duomenų bazė kur garso peizažai gali būti automatiškai analizuojami, siekiant įvertinti vandenyno sveikatą.
Tai galėtų suteikti mums beveik realiojo laiko duomenis apie gyvūnų populiacijas ir judėjimą, padėtų informuoti apie jūrų apsaugos priemones ir tvarią žvejybos praktiką. Tai jaudinanti perspektyva.
IZABELĖ KEY yra jūrų ekologijos doktorantas EDINBURGO UNIVERSITETAS.
Šis straipsnis yra iš naujo paskelbtas Pokalbis pagal Creative Commons licenciją. Skaityti Originalus straipsnis.
Taip pat „Divernet“: 5 BŪDAI GERINTI JŪRŲ APSAUGOJIMĄ APLINKOJI D. Britanijoje, DIDŽIOJI JŪROŽOLĖS TYRIMAI NUTEIKINA ORGANIZATORIUS, JŪROŽOLĖ KLESTĖJA PRIE GYVENAMŲ MALDYVŲ SALŲ – ŠTAI KODĖL, SEAGRASS PROJEKTAS VYKDĖJAMAS KORVALLE