ISABEL KEY dari Universiti Edinburgh mendengar rumput laut untuk memahami bagaimana skap bunyi bawah airnya mencerminkan biodiversiti
Pantai barat Scotland yang berceranggah kelihatan megah di bawah sinaran matahari. Laut birunya tenang tetapi, walaupun pada bulan Julai, ia adalah 12ยฐC yang sejuk. Berbekalkan kit rakaman saya, peralatan snorkeling dan tebal saya pakaian basah, saya telah mendengar makhluk laut yang tinggal di tiga padang rumput laut Scotland yang berbeza.
Juga telah membaca: HMS OCToPUS mempersenjatai penyelam untuk menyemai rumput laut dengan pantas
Untuk PhD ekologi marin saya, saya sedang menyiasat biodiversiti padang rumput laut Scotland yang, sekarang pada pertengahan musim panas, sedang mekar sepenuhnya. Tidak seperti rumpai laut, tumbuhan laut ini mempunyai bunga, biji, debunga dan akar bawah tanah.
Padang rumput laut sibuk dengan aktiviti. Siput laut mengikis batu sambil memakan alga, ikan muda memakan zooplankton kecil, ketam berebut untuk mempertahankan wilayah mereka, serta burung, anjing laut dan memerang memburu makanan.
Juga telah membaca: Kejayaan rumput laut Inggeris menjanjikan peningkatan di seluruh dunia
Terdapat hiruk-pikuk bunyi dari semua kesibukan ini dan saya sedang menyelidik bagaimana pemandangan bunyi rumput laut โ itulah koleksi bunyi yang boleh didengari dalam persekitaran โ berbeza bergantung pada hidupan liar yang tinggal di sana.
Mendengar pelbagai bunyi yang lebih luas mungkin bermakna terdapat lebih banyak haiwan dalam rumput laut dan berpotensi menunjukkan padang rumput laut yang lebih sihat dan lebih biodiversiti.
Padang rumput laut mempunyai merosot secara drastik disebabkan oleh sedimen dan larian nutrien daripada pertanian, pembangunan pantai, amalan perikanan yang merosakkan dan penyakit. UK telah kehilangan lebih daripada 40% daripada litupan rumput lautnya, mungkin sehingga% 90 berbanding tahap pra-industri.
Secara global, 29% daripada rumput laut telah hilang sejak abad ke-18, dan kadar penurunan telah dipercepatkan, dengan kira-kira 7% hilang setiap tahun sejak 1990-an.
Rumput laut ialah sebuah penting tempat pembiakan ikan, ia meningkatkan kualiti air dan bertindak sebagai simpanan karbon. Jadi penurunannya memberi kesan kepada makhluk laut yang hidup di dalam habitat, haiwan meningkatkan rantaian makanan dan kesihatan lautan secara lebih meluas.
Rakaman skap bunyi dalam rumput laut adalah berguna kerana ia membolehkan penyelidik seperti saya mengesan makhluk yang tidak semestinya kita lihat, sama ada kerana ia disamarkan atau bersembunyi, atau mungkin pada waktu malam.
Ia juga menyebabkan gangguan yang minimum berbanding beberapa kaedah pemantauan lain, dan ia boleh menjadi murah dan cekap. Pada masa hadapan, anda mungkin boleh meletakkan perakam, mengambilnya, menjalankan beberapa algoritma dan mendapatkan beberapa maklumat tentang haiwan yang ada.
Dengar Isabel Key menerangkan bunyi yang dia kumpulkan dalam temu bual Podcast Mingguan Perbualan.
Di setiap padang rumput yang saya lawati, saya sediakan mikrofon bawah air sebesar tapak tangan di atas dudukan dan biarkan di dasar laut selama seminggu.
Setiap hari, saya bersnorkel untuk meletakkan kamera video di sebelah mikrofon supaya saya boleh memadankan bunyi dengan video. Ini membantu saya mengetahui bunyi yang dihasilkan oleh haiwan mana.
Kembali ke pejabat, saya telah menganalisis rakaman audio saya menggunakan "indeks akustik", yang merupakan ukuran kerumitan skap bunyi. Itu termasuk bunyi haiwan tetapi juga ombak, bunyi bot dan rantai tambatan chinking.
Seterusnya, saya menilai kekayaan fonik dengan mendengar klip berdurasi satu minit. Melihat spektrogram - gambaran visual bunyi ini - saya boleh mengira berapa banyak jenis bunyi haiwan yang terdapat. Itu memakan masa tetapi memberikan gambaran yang hebat.
Setakat ini, saya telah mengenal pasti 14 jenis bunyi berbeza yang saya syak adalah milik ikan dan ketam yang hidup di rumput laut, ditambah dengan wisel dan bunyi ikan lumba-lumba yang boleh saya dengar dari jauh semasa mereka berenang melepasi.
Saya boleh melihat pada frekuensi tepat (atau pic) bunyi yang dipukul dan corak yang dibuatnya, kemudian dengan lebih tepat menetapkan bunyi itu kepada aktiviti haiwan atau manusia.
Saya telah menemui beberapa bukti untuk landskap bunyi rumput laut berciri dengan bunyi tertentu yang lebih kerap berlaku di rumput laut berbanding di habitat berpasir. Ikan mengeluarkan bunyi dengusan, sendawa atau dengungan nada rendah. Ketam mengeluarkan bunyi mengikis dengan nada logam yang lebih tinggi.
Saya sering mendengar bunyi meletus yang menjadi lebih menonjol pada siang hari. Semasa rumput laut berfotosintesis, terutamanya pada tengah hari apabila matahari panas dan terang, tumbuhan menghasilkan gelembung oksigen yang terkumpul di permukaan bilah rumput laut dan meletus apabila ia bergerak ke dalam air.
Sukar untuk menguraikan haiwan yang mengeluarkan bunyi, terutamanya kerana lautan kita adalah tempat yang bising. Pencemaran akustik boleh menjadi masalah serius bagi haiwan marin yang bergantung kepada bunyi untuk kelangsungan hidup mereka, sama ada untuk mencari pasangan, mengemudi, berkomunikasi antara satu sama lain atau memburu makanan.
Menariknya, walau bagaimanapun, rumput laut boleh bertindak sebagai penampan kepada beberapa pencemaran bunyi di bawah air. Sebagai struktur 3D, rumput laut bertindak sebagai penghalang fizikal kepada tenaga gelombang โ itulah salah satu sebab mengapa ia memainkan peranan penting dalam melindungi kawasan pantai daripada hakisan.
Ia juga boleh menyerap gelombang bunyi dan juga melindungi ikan daripada ikan lumba-lumba yang menggunakan ekolokasi untuk mengemudi ke arah mangsanya. Klik ikan lumba-lumba tidak menembusi rumput laut dengan baik, jadi ikan boleh menjadi lebih selamat di tempat perlindungan bunyi rumput laut ini berbanding di laut terbuka.
Di dua padang rumput, saya menemui lebih banyak bunyi ikan dan ketam di rumput laut berbanding di tapak berpasir yang saya bandingkan dengannya, seperti yang dijangkakan. Tetapi di satu lokasi, saya mendengar lebih banyak bunyi di atas pasir daripada di rumput laut walaupun terdapat kurang hidupan liar di sana. Jadi tahap biodiversiti tidak semestinya dicerminkan secara langsung oleh skap bunyi.
Ini mungkin sebahagiannya disebabkan oleh perbezaan cara bunyi bergerak dalam habitat yang berbeza. Bunyi dihantar lebih mudah melalui pasir daripada melalui rumput laut. Fenomena ini boleh membawa kepada keputusan yang mengelirukan di mana lebih sukar untuk mendengar ikan dalam rumput laut yang lebih padat, kerana rumput laut itu sendiri menyerap bunyi, walaupun ia adalah rumah kepada lebih banyak ikan.
Penyelidik perlu berhati-hati dalam mentafsir data skap bunyi, dan mengambil kira cara struktur habitat mempengaruhi cara bunyi didengar. Oleh itu, pemantauan akustik boleh menjadi lebih berguna untuk mengkaji perubahan dalam kehidupan haiwan dari semasa ke semasa di satu tapak daripada membandingkan antara kawasan yang berbeza.
Pemantauan padang rumput
Harapannya ialah jenis kerja ini boleh digunakan untuk melatih algoritma pembelajaran mesin dan akhirnya membina alat yang mudah digunakan untuk memantau biodiversiti dalam rumput laut dan habitat marin yang lain.
Itu memerlukan perpustakaan bunyi yang komprehensif. Ini sudah wujud untuk ikan lumba-lumba dan mamalia marin lain tetapi ia masih belum mantap untuk bunyi ikan, ketam dan invertebrata lain seperti udang.
Menangkap semua bunyi berbeza yang boleh dihasilkan oleh setiap spesies biasanya bermula dengan rakaman yang diambil dalam akuarium. Kemudian, pengesanan automatik boleh cuba memadankannya dengan bunyi yang dirakam oleh penyelidik seperti saya di lapangan.
Ini sepatutnya membolehkan saintis mengenal pasti petunjuk awal penurunan padang rumput atau mengukur kejayaan projek pemulihan rumput laut.
Mungkin suatu hari nanti, saintis marin di seluruh dunia akan menyediakan perakam bunyi yang boleh menghantar klip audio dari laut pantai ke pangkalan data dalam talian pusat tempat bunyi boleh dianalisis secara automatik untuk menilai kesihatan lautan.
Ini boleh memberi kami data hampir masa nyata tentang populasi dan pergerakan haiwan, membantu memaklumkan langkah perlindungan marin dan amalan penangkapan ikan yang mampan. Itu prospek yang mengujakan.
KUNCI ISABEL ialah calon PhD dalam ekologi marin di UNIVERSITI EDINBURGH.
Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.
Juga di Divernet: 5 CARA MENINGKATKAN PEMULIHARAAN LAUT DI SEKITAR BRITAIN, KAJIAN HEBAT LAUT MENGEJUTKAN PENGANJUR, Rumput Laut TUMBUH BERDEKATAN PULAU MALDIVES YANG DIdiami โ INILAH SEBABNYA, PROJEK Rumput Laut SEMAKIN BERLANGSUNG DI CORNWALL
