Η απόκρημνη δυτική ακτή της Σκωτίας φαίνεται όμορφη στον ήλιο. Η γαλαζοπράσινη θάλασσα είναι ήρεμη, αλλά ακόμη και τον Ιούλιο είναι παγωμένος 12°C. Οπλισμένος με το κιτ ηχογράφησης μου, τον εξοπλισμό μου για κολύμβηση με αναπνευστήρα και τη χοντρή μου στολή, άκουσα τα θαλάσσια πλάσματα που ζουν σε τρία διαφορετικά κρεβάτια με θαλάσσιο χόρτο της Σκωτίας.
Για το διδακτορικό μου στη θαλάσσια οικολογία, μελετώ τη βιοποικιλότητα των λιβαδιών με θαλάσσια χόρτα της Σκωτίας, τα οποία είναι τώρα σε πλήρη άνθηση στα μέσα του καλοκαιριού. Σε αντίθεση με τα φύκια, αυτά τα φύκια έχουν άνθη, σπόρους, γύρη και υπόγειες ρίζες.
Υπάρχει μεγάλη δραστηριότητα στα λιβάδια με θαλάσσια χόρτα. Τα θαλάσσια σαλιγκάρια ξύνουν τα απόβλητα των φυκιών τους στους βράχους, νεαρά ψάρια τρέφονται με μικροσκοπικό ζωοπλαγκτόν, καβούρια παλεύουν για να υπερασπιστούν την επικράτειά τους και πουλιά, φώκιες και ενυδρίδες κυνηγούν για τροφή.
Όλη αυτή η ενασχόληση δημιουργεί μια κακοφωνία ήχων και ερευνώ πώς τα ηχοτοπία των κρεβατιών από θαλάσσιο χόρτο – η συλλογή ήχων που ακούγονται σε ένα περιβάλλον – ποικίλλουν ανάλογα με την άγρια ζωή που ζει εκεί. Μια μεγαλύτερη ποικιλία ήχων θα μπορούσε να σημαίνει ότι υπάρχουν περισσότερα ζώα στο θαλάσσιο γρασίδι, υποδεικνύοντας πιθανώς ένα πιο υγιές, πιο πλούσιο σε είδη λιβάδι θαλάσσιων χόρτων.
Τα λιβάδια με θαλάσσιο χόρτο έχουν μειωθεί δραματικά λόγω των ιζημάτων και των εισροών θρεπτικών ουσιών από τη γεωργία, την ανάπτυξη των ακτών, τις καταστροφικές αλιευτικές πρακτικές και τις ασθένειες. Η Βρετανία έχει χάσει περισσότερο από το 40% των αποθεμάτων θαλάσσιου χόρτου της, πιθανώς έως και το 90% σε σύγκριση με τα προβιομηχανικά επίπεδα. Σε παγκόσμιο επίπεδο, το 29% του θαλάσσιου χόρτου έχει εξαφανιστεί από τον 18ο αιώνα και η πτώση έχει επιταχυνθεί: περίπου το 7% χάνεται κάθε χρόνο από τη δεκαετία του 1990.
Το θαλάσσιο χόρτο είναι ένα σημαντικό έδαφος αναπαραγωγής για τα ψάρια, βελτιώνει την ποιότητα του νερού και λειτουργεί ως αποθήκη άνθρακα. Επομένως, η παρακμή του επηρεάζει τη θαλάσσια ζωή που ζει σε αυτόν τον βιότοπο, τα ζώα υψηλότερα στην τροφική αλυσίδα και την υγεία των ωκεανών γενικότερα.
Η εγγραφή ήχων σε θαλάσσιο χόρτο είναι χρήσιμη επειδή επιτρέπει σε ερευνητές σαν εμένα να ανακαλύψουν πλάσματα που δεν μπορούμε απαραίτητα να δούμε, είτε επειδή είναι καμουφλαρισμένα ή κρυμμένα, είτε ίσως νυχτερινά. Επιπλέον, προκαλεί ελάχιστη διακοπή σε σύγκριση με άλλες μεθόδους παρακολούθησης και μπορεί να γίνει φθηνό και αποτελεσματικό. Στο μέλλον, ίσως θα μπορούσατε απλώς να αφήσετε κάτω ένα καταγραφικό, να το σηκώσετε, να εκτελέσετε μερικούς αλγόριθμους και να λάβετε πληροφορίες για τα ζώα που υπάρχουν.
Ακούστε την Isabel Key να εξηγεί τους ήχους που συλλέγει σε μια συνέντευξη στο The Conversation Weekly podcast.
Σε κάθε λιβάδι που επισκέπτομαι, τοποθετώ υποβρύχια μικρόφωνα σε μέγεθος παλάμης σε κερκίδες και τα αφήνω στον πυθμένα του ωκεανού για μια εβδομάδα. Κάθε μέρα κατεβαίνω με το αναπνευστήρα για να βάλω μια βιντεοκάμερα δίπλα στο μικρόφωνο για να ταιριάξω τον ήχο με το βίντεο. Έτσι μπορώ να μάθω ποιος ήχος προέρχεται από ποιο ζώο.
Πίσω στο γραφείο, ανέλυσα τις ηχογραφήσεις μου χρησιμοποιώντας «ακουστικούς δείκτες», που μετρούν την πολυπλοκότητα του ηχητικού τοπίου. Αυτά περιλαμβάνουν τους θορύβους των ζώων, αλλά και τα κύματα, τους θορύβους των σκαφών και το τσούγκρισμα των αλυσίδων άγκυρας.
Στη συνέχεια, αξιολογώ τον πλούτο του ήχου ακούγοντας κλιπ ενός λεπτού. Χρησιμοποιώντας το φασματογράφημα – μια οπτική αναπαράσταση αυτών των ήχων – μπορώ να μετρήσω πόσοι διαφορετικοί τύποι ήχων ζώων υπάρχουν. Αυτό είναι χρονοβόρο, αλλά δίνει καλή εικόνα.
Μέχρι στιγμής έχω εντοπίσει 14 διαφορετικούς τύπους θορύβων που πιστεύεται ότι ανήκουν σε ψάρια και καβούρια που ζουν στο θαλάσσιο γρασίδι, καθώς και σφυρίχτρες και κλικ από δελφίνια που μπορώ να ακούσω από μεγαλύτερες αποστάσεις καθώς κολυμπούν. Μπορώ να κοιτάξω τις ακριβείς συχνότητες (ή τον τόνο) των ήχων και τα μοτίβα που σχηματίζουν και στη συνέχεια να αποδώσω με μεγαλύτερη ακρίβεια τον ήχο σε δραστηριότητα ζώου ή ανθρώπου.
Βρήκα κάποιες ενδείξεις ενός ηχητικού τοπίου που είναι χαρακτηριστικό του θαλάσσιου χόρτου, με ορισμένους ήχους να εμφανίζονται πιο συχνά σε θαλάσσιο χόρτο παρά σε βιότοπο με άμμο. Τα ψάρια κάνουν βαθιά γρυλίσματα, ρέψιμο ή γουργούρισμα. Τα καβούρια κάνουν υψηλότερους θορύβους μεταλλικών γρατσουνιών.
Συχνά ακούω έναν ήχο που σκάει που γίνεται πιο αισθητός όσο περνά η μέρα. Καθώς το θαλάσσιο χόρτο φωτοσυνθέτει, ειδικά το μεσημέρι όταν ο ήλιος είναι ζεστός και λαμπερός, το φυτό παράγει φυσαλίδες οξυγόνου που συγκεντρώνονται στην επιφάνεια των λεπίδων του θαλάσσιου χόρτου και σκάνε όταν μπαίνουν στο νερό.
Είναι δύσκολο να καταλάβουμε ποιο ζώο κάνει ποιον ήχο, ειδικά επειδή οι ωκεανοί μας είναι τόσο δυνατοί. Η ακουστική ρύπανση μπορεί να είναι ένα σοβαρό πρόβλημα για τα θαλάσσια ζώα που βασίζονται στον ήχο για επιβίωση, είτε για να βρουν σύντροφο, είτε να προσανατολιστούν, να επικοινωνήσουν μεταξύ τους ή να αναζητήσουν τροφή.
Ενδιαφέρον, ωστόσο, είναι ότι το θαλάσσιο χόρτο θα μπορούσε να χρησιμεύσει ως προστασία έναντι του υποβρύχιου θορύβου. Ως τρισδιάστατη δομή, το θαλάσσιο χόρτο λειτουργεί ως φυσικό εμπόδιο στην ενέργεια των κυμάτων – αυτός είναι ένας λόγος για τον οποίο παίζει κρίσιμο ρόλο στην προστασία των παράκτιων περιοχών από τη διάβρωση. Μπορεί επίσης να απορροφήσει ηχητικά κύματα και ακόμη και να προστατεύσει τα ψάρια από τα δελφίνια, τα οποία χρησιμοποιούν ηχολογικό εντοπισμό για να πλοηγηθούν στο θήραμά τους. Τα κλικ των δελφινιών δεν διαπερνούν πολύ καλά τα φύκια, επομένως τα ψάρια μπορεί να είναι πιο ασφαλή σε αυτό το ηχητικό φράγμα φυκιών παρά στον ανοιχτό ωκεανό.
Όπως ήταν αναμενόμενο, σε δύο λιβάδια βρήκα περισσότερους ήχους ψαριών και καβουριών στο λιβάδι παρά στα αμμώδη κομμάτια με τα οποία τα συνέκρινα. Ωστόσο, κάποια στιγμή άκουσα περισσότερο θόρυβο πάνω από την άμμο παρά στο θαλάσσιο γρασίδι, παρόλο που υπήρχε λιγότερη άγρια ζωή εκεί. Ο βαθμός βιοποικιλότητας δεν αντανακλάται απαραίτητα άμεσα στον θόρυβο του περιβάλλοντος.
Αυτό μπορεί να οφείλεται εν μέρει σε διαφορές στη μετάδοση του ήχου σε διαφορετικούς οικοτόπους. Ο ήχος μεταδίδεται πιο εύκολα μέσω της άμμου παρά μέσω των φυκιών. Αυτό το φαινόμενο θα μπορούσε να οδηγήσει σε παραπλανητικά αποτελέσματα, επειδή σε περιοχές με πυκνότερο θαλάσσιο γρασίδι είναι πιο δύσκολο να ακουστούν ψάρια επειδή το ίδιο το θαλάσσιο χόρτο απορροφά τον ήχο ακόμα κι αν φιλοξενεί περισσότερα ψάρια.
Οι ερευνητές πρέπει να είναι προσεκτικοί όταν ερμηνεύουν δεδομένα ηχητικού τοπίου και να εξετάζουν πώς η δομή του οικοτόπου επηρεάζει την αντίληψη του ήχου. Ως εκ τούτου, η ακουστική παρακολούθηση θα μπορούσε να είναι πιο χρήσιμη για τη μελέτη των αλλαγών στη ζωή των ζώων με την πάροδο του χρόνου σε μια τοποθεσία, παρά για τη διενέργεια συγκρίσεων μεταξύ διαφορετικών περιοχών.
Παρακολούθηση λιβαδιών
Η ελπίδα είναι ότι αυτό το είδος εργασίας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκπαίδευση αλγορίθμων μηχανικής μάθησης και τελικά να αναπτυχθεί ένα εύχρηστο εργαλείο για την παρακολούθηση της βιοποικιλότητας στο θαλάσσιο χόρτο και σε άλλους θαλάσσιους οικοτόπους. Αυτό απαιτεί μια ολοκληρωμένη βιβλιοθήκη ήχων. Αυτό υπάρχει ήδη για τα δελφίνια και άλλα θαλάσσια θηλαστικά, αλλά δεν έχει ακόμη καθιερωθεί καλά για τους ήχους που προκαλούν τα ψάρια, τα καβούρια και άλλα ασπόνδυλα όπως οι γαρίδες.
Για να καταγράψετε όλους τους διαφορετικούς ήχους που κάνει κάθε είδος, συνήθως ξεκινάτε με ηχογραφήσεις σε ένα ενυδρείο. Η αυτόματη ανίχνευση μπορεί στη συνέχεια να προσπαθήσει να τα αντιστοιχίσει με ήχους που καταγράφουν ερευνητές σαν εμένα στο πεδίο. Αυτό θα επιτρέψει στους επιστήμονες να ανιχνεύσουν πρώιμα σημάδια παρακμής λιβαδιών ή να μετρήσουν την επιτυχία των έργων αποκατάστασης θαλάσσιου χόρτου.
Ίσως μια μέρα επιστήμονες της θάλασσας σε όλο τον κόσμο θα αναπτύξουν συσκευές εγγραφής ήχου που μπορούν να μεταδώσουν ηχητικά κλιπ από τους παράκτιους ωκεανούς σε μια κεντρική διαδικτυακή βάση δεδομένων, όπου τα ηχητικά τοπία θα μπορούσαν να αναλυθούν αυτόματα για την αξιολόγηση της υγείας των ωκεανών. Αυτό θα μας επέτρεπε να αποκτήσουμε σχεδόν σε πραγματικό χρόνο δεδομένα για τους πληθυσμούς και τις μετακινήσεις των ζώων, επιτρέποντάς μας να αναπτύξουμε μέτρα για τη διατήρηση της θάλασσας και τις βιώσιμες πρακτικές αλιείας. Αυτή είναι μια συναρπαστική προοπτική.
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύεται από το The Conversation με άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.
Η Isabel Key λαμβάνει χρηματοδότηση από το Natural Environment Research Council και το NatureScot.