"Poslouchal jsem louky s mořskou trávou"

ISABEL KEY z University of Edinburgh poslouchá mořskou trávu, aby pochopila, jak její podvodní zvukové plochy odrážejí biologickou rozmanitost

Drsné západní pobřeží Skotska vypadá na slunci nádherně. Tyrkysové moře je klidné, ale i v červenci má chladných 12°C. Vyzbrojen svou nahrávací soupravou, vybavením na šnorchlování a tlustým neoprenem jsem poslouchal mořské tvory žijící na třech různých skotských loukách s mořskou trávou.

Přečtěte si také: HMS OCToPUS zbrojí potápěči, aby rychle zasévali mořskou trávu

Pro svůj doktorát z mořské ekologie zkoumám biologickou rozmanitost skotských luk s mořskou trávou, které jsou právě teď uprostřed léta v plném květu. Na rozdíl od mořských řas má tato mořská rostlina květy, semena, pyl a podzemní kořeny.

Louky s mořskou trávou jsou plné aktivity. Mořští šneci škrábou kameny, když jedí řasy, mladé ryby se živí drobným zooplanktonem, krabi bojují o obranu svých území a ptáci, tuleni a vydry loví potravu.

Ze všeho toho ruchu je kakofonie zvuků a já zkoumám, jak se zvukové plochy mořské trávy – to jsou sbírky zvuků, které lze slyšet v prostředí – liší v závislosti na divoké zvěři, která tam žije.

Slyšení širší škály zvuků může znamenat, že v mořské trávě je více zvířat a potenciálně naznačovat zdravější a biologicky rozmanitější louku s mořskou trávou.

Mořské louky mají drasticky klesla v důsledku odtoku sedimentů a živin ze zemědělství, rozvoje pobřeží, destruktivních rybolovných praktik a nemocí. Spojené království ztratilo více než 40 % svého pokrytí mořskou trávou, možná až 90% ve srovnání s předindustriální úrovní.

Globálně, 29 % mořské trávy zmizel od 18. století a tempo poklesu se zrychlilo, přičemž od 7. let 1990. století se každoročně ztrácí asi XNUMX %.

Mořská tráva je důležitý živnou půdou pro ryby, zlepšuje kvalitu vody a funguje jako zásobárna uhlíku. Jeho úbytek tedy ovlivňuje mořské tvory žijící v přirozeném prostředí, zvířata dále v potravním řetězci a obecně zdraví oceánů.

Nahrávání zvukových kulis v mořské trávě je užitečné, protože umožňuje výzkumníkům, jako jsem já, odhalovat tvory, které nutně nemůžeme vidět, ať už proto, že jsou maskovaní nebo se skrývají, nebo možná noční.

To také způsobuje minimální rušení ve srovnání s některými jinými metodami monitorování a mohlo by to být levné a efektivní. V budoucnu možná budete moci jednoduše odložit záznamník, zvednout ho, spustit nějaké algoritmy a získat nějaké informace o přítomných zvířatech.

Poslechněte si, jak Isabel Key vysvětluje zvuky, které získala v rozhovoru na Podcast The Conversation Weekly.

Na každé louce, kterou navštívím, postavím na stojany podvodní mikrofony velikosti dlaně a nechám je týden na mořském dně.

Denně šnorchluji, abych vedle mikrofonu postavil videokameru, abych mohl sladit zvuk s videem. To mi pomáhá zjistit, který zvuk vydává které zvíře.

Zpátky v kanceláři jsem analyzoval své zvukové nahrávky pomocí „akustických indexů“, což jsou měřítka složitosti zvukové kulisy. To zahrnuje zvuky zvířat, ale také vlny, hluk lodí a cinkání kotvících řetězů.

Dále posuzuji fonickou bohatost poslechem minutových klipů. Při pohledu na spektrogram – vizuální zobrazení těchto zvuků – dokážu spočítat, kolik různých druhů zvuků zvířat je přítomno. To je časově náročné, ale poskytuje skvělý přehled.

Doposud jsem identifikoval 14 různých druhů zvuků, o kterých mám podezření, že patří rybám a krabům žijícím v mořské trávě, plus delfíní píšťalky a cvakání, které slyším z větší dálky, když proplouvají kolem.

Mohu se podívat na přesné frekvence (nebo výšku), které zvuky dopadají, a vzory, které vytvářejí, a pak přesněji přiřadit tento zvuk zvířeti nebo lidské činnosti.

Našel jsem nějaké důkazy pro charakteristickou zvukovou scénu mořské trávy s určitými zvuky, které se vyskytují častěji v mořské trávě než v písčitém prostředí. Ryby vydávají tiché vrčení, říhání nebo vrnění. Krabi vydávají vyšší kovové škrábavé zvuky.

často slyším praskavý zvuk která se během dne stává výraznější. Během fotosyntézy mořské trávy, zejména uprostřed dne, kdy je slunce teplé a jasné, rostlina produkuje bubliny kyslíku, které se shromažďují na povrchu stébel mořské trávy a praskají, když se pohybují do vody.

Je těžké rozluštit, které zvíře vydává jaký zvuk, zvláště proto, že naše oceány jsou tak hlučná místa. Akustické znečištění může být vážným problémem pro mořské živočichy, kteří při přežití spoléhají na zvuk, ať už při hledání partnera, navigaci, vzájemné komunikaci nebo při lovu potravy.

Zajímavé však je, že mořská tráva by mohla působit jako nárazník pro některé podvodní hlukové znečištění. Jako 3D struktura působí mořská tráva jako fyzická bariéra pro energii vln – to je jeden z důvodů, proč hraje klíčovou roli v chránit pobřežní oblasti z eroze.

Může také absorbovat zvukové vlny a dokonce chránit ryby od delfínů, kteří používají echolokaci k navigaci ke své kořisti. Cvakání delfínů neproniká mořskou trávou příliš dobře, takže ryby mohou být v tomto zvukovém úkrytu z mořské trávy bezpečnější než na otevřeném moři.

Na dvou loukách jsem podle očekávání našel více zvuků ryb a krabů v mořské trávě než v písčitých lokalitách, se kterými jsem je srovnával. Ale na jednom místě jsem slyšel více zvuků nad pískem než v mořské trávě, přestože tam bylo méně divoké zvěře. Úrovně biologické rozmanitosti se tedy nemusí nutně přímo odrážet ve zvukové krajině.

To může být částečně způsobeno rozdíly v tom, jak se zvuk šíří v různých stanovištích. Přes písek se zvuk přenáší snadněji než přes mořskou trávu. Tento jev by mohl vést k zavádějícím výsledkům, kdy je hůře slyšet ryby v hustší mořské trávě, protože samotná mořská tráva pohlcuje zvuk, i když je domovem více ryb.

Výzkumníci musí být opatrní při interpretaci dat o zvukové krajině a vzít v úvahu, jak struktura stanoviště ovlivňuje, jak jsou zvuky slyšeny. Akustické monitorování by proto mohlo být užitečnější pro studium změn v životě zvířat v průběhu času na jednom místě než pro porovnávání mezi různými oblastmi.

Monitoring louky

Doufáme, že tento typ práce lze použít k trénování algoritmů strojového učení a nakonec k vytvoření snadno použitelného nástroje pro monitorování biologické rozmanitosti v mořské trávě a dalších mořských biotopech.

To vyžaduje komplexní knihovnu zvuků. To již existuje u delfínů a jiných mořských savců, ale ještě není dobře zavedeno pro zvuky ryb, krabů a jiných bezobratlých, jako jsou krevety.

Zachycení všech různých zvuků, které může každý druh vydávat, obvykle začíná nahrávkami pořízenými v akváriu. Pak se to může automatická detekce pokusit porovnat se zvuky, které výzkumníci jako já zaznamenávají v terénu.

To by mělo vědcům umožnit identifikovat včasné indikátory poklesu luk nebo měřit úspěšnost projektů obnovy mořské trávy.

Možná jednoho dne námořní vědci z celého světa zřídí zvukové záznamníky, které dokážou přenášet zvukové klipy z pobřežních moří do centrální online databáze kde by bylo možné automaticky analyzovat zvukové scenérie za účelem posouzení zdraví oceánů.

To by nám mohlo poskytnout údaje o populacích a pohybu zvířat téměř v reálném čase, což by pomohlo informovat o opatřeních na ochranu moří a udržitelných rybolovných postupech. To je vzrušující vyhlídka.

Také na Divernetu: 5 ZPŮSOBŮ, JAK ZLEPŠIT OCHRANU MOŘSTVÍ KOLEM BRITÁNIE, SKVĚLÝ PRŮZKUM SEAGRASS ORGANIZÁTORY PŘEKVAPÍ, MOŘSKÉ TRÁVĚ SE BLÍŽÍ U OBÝVANÝCH MALDIVSKÝCH OSTROVŮ – TADY JE PROČ, PROJEKT SEAGRASS SE ROZDÁVÁ V CORNWALLU