ISABEL KEY Edinburghin yliopistosta kuuntelee meriruohoa ymmärtääkseen kuinka sen vedenalaiset äänimaisemat heijastavat luonnon monimuotoisuutta
Skotlannin karu länsirannikko näyttää upealta auringonpaisteessa. Turkoosi meri on tyyni, mutta heinäkuussakin on kylmä 12°C. Aseistettuna äänityspakkauksellani, snorklausvälineilläni ja paksulla märkäpuvullani olen kuunnellut meren olentoja, jotka elävät kolmella eri Skotlannin meriruohoniityllä.
Lue myös: HMS OCToPUS aseistaa sukeltajia meriruohon nopeaan kylvämiseen
Meriekologian tohtoriksi tutkin Skotlannin meriheinäniittyjen biologista monimuotoisuutta, jotka juuri nyt juhannuksena ovat täydessä kukassa. Toisin kuin merilevä, tällä merikasvilla on kukkia, siemeniä, siitepölyä ja maanalaisia juuria.
Meriheinäniityt kuhisevat toimintaa. Merietanat raaputtavat kiviä syödessään leviä, nuoret kalat ruokkivat pientä eläinplanktonia, rapuja taistelevat puolustaakseen alueitaan sekä linnut, hylkeet ja saukot metsästävät ruokaa.
Lue myös: Englannin meriheinämenestys lupaa maailmanlaajuista kasvua
Kaikesta tästä kiireestä kuuluu äänikakofonia, ja tutkin kuinka meriruohon äänimaisemat – eli ympäristössä kuultavissa olevat äänikokoelmat – vaihtelevat siellä elävän villieläinten mukaan.
Laajemman äänivalikoiman kuuleminen voi tarkoittaa, että meriruohossa on enemmän eläimiä, ja se voi viitata terveellisempään, biologisesti monimuotoisempaan meriheinäniittyyn.
Meriheinäniityillä on vähentynyt rajusti johtuu sedimentin ja ravinteiden valumisesta maataloudesta, rannikkoalueiden kehityksestä, tuhoisista kalastuskäytännöistä ja taudeista. Iso-Britannia on menettänyt yli 40 prosenttia meriruohopeittostaan, mahdollisesti jopa 90% verrattuna esiteolliseen tasoon.
maailmanlaajuisesti 29% meriruohosta on kadonnut 18-luvulta lähtien, ja laskuvauhti on kiihtynyt, ja noin 7 prosenttia on menetetty joka vuosi 1990-luvulta lähtien.
Seagrass on tärkeä kalojen kasvualusta, se parantaa veden laatua ja toimii hiilivarastona. Joten sen väheneminen vaikuttaa elinympäristössä eläviin merellisiin olentoihin, ravintoketjussa ylempänä oleviin eläimiin ja valtamerten terveyteen laajemmin.
Äänimaisemien tallentaminen meriruohoon on hyödyllistä, koska sen avulla minun kaltaiseni tutkijat voivat havaita olentoja, joita emme välttämättä näe, joko siksi, että ne ovat naamioituneita tai piiloutuneita tai ehkä yöllisiä.
Se aiheuttaa myös minimaalista häiriötä muihin valvontamenetelmiin verrattuna, ja siitä voi tulla halpaa ja tehokasta. Jatkossa saatat pystyä yksinkertaisesti laskemaan tallentimen alas, poimimaan sen, suorittamaan algoritmeja ja hankkimaan tietoja läsnä olevista eläimistä.
Kuuntele, kuinka Isabel Key selittää äänet, joita hän on kerännyt haastattelussa The Conversation Weekly -podcast.
Jokaisella vierailemallani niityllä laitan kämmenen kokoiset vedenalaiset mikrofonit telineisiin ja jätän ne merenpohjaan viikoksi.
Päivittäin snorklaan alas laittaakseni videokameran mikrofonin viereen, jotta voin sovittaa äänen videoon. Tämä auttaa minua selvittämään, minkä äänen mikä eläin tuottaa.
Toimistossa olen analysoinut äänitallenteitani käyttämällä "akustisia indeksejä", jotka mittaavat äänimaiseman monimutkaisuutta. Se sisältää eläinten ääniä, mutta myös aaltoja, veneen melua ja vinkuvia kiinnitysketjuja.
Seuraavaksi arvioin äänen rikkautta kuuntelemalla minuutin pituisia leikkeitä. Katsoessani spektrogrammia – visuaalista kuvausta näistä äänistä – voin laskea, kuinka monta erilaista eläinääntä esiintyy. Se vie aikaa, mutta antaa hyvän käsityksen.
Tähän mennessä olen tunnistanut 14 erilaista ääntä, joiden epäilen kuuluvan meriruohossa eläviin kaloihin ja rapuihin, sekä delfiinien vihellyksiä ja napsautuksia, jotka kuulen kauempaa, kun ne uivat ohi.
Pystyn tarkastelemaan tarkkaa taajuutta (tai sävelkorkeutta), joihin äänet osuvat, ja niiden muodostamia kuvioita, ja voin sitten määrittää tämän äänen tarkemmin eläimen tai ihmisen toimintaan.
Olen löytänyt todisteita tyypillisestä meriruohon äänimaisemasta, jossa tiettyjä ääniä esiintyy useammin meriruohossa kuin hiekkaisessa ympäristössä. Kalat pitävät matalaa murisevaa, röyhtäilevää tai kehräävää ääntä. Ravut pitävät korkeatasoisia metallisia raapivia ääniä.
kuulen usein poksahtava ääni joka tulee näkyvämmäksi päivän aikana. Meriheinän fotosynteesin aikana, erityisesti keskellä päivää, kun aurinko on lämmin ja kirkas, kasvi tuottaa happikuplia, jotka kerääntyvät meriruohon terien pinnalle ja poksahtavat niiden liikkuessa veteen.
On vaikea selittää, mikä eläin pitää minkäkin äänen, varsinkin koska valtameremme ovat niin meluisia paikkoja. Akustinen saaste voi olla vakava ongelma merieläimille, jotka turvautuvat ääneen selviytyessään joko löytääkseen kumppanin, navigoidakseen, kommunikoidakseen keskenään tai metsästäessään ruokaa.
Mielenkiintoista on kuitenkin, että meriruoho voisi toimia puskurina joillekin vedenalaisille melusaasteille. 3D-rakenteena meriruoho toimii fyysisenä esteenä aaltoenergialle – tämä on yksi syy, miksi sillä on ratkaiseva rooli rannikkoalueiden suojelemiseksi eroosiolta.
Se voi myös absorboida ääniaaltoja ja jopa suojella kaloja delfiineiltä, jotka käyttävät kaikulokaatiota navigoidakseen saaliinsa kohti. Delfiinien napsautukset eivät tunkeudu kovin hyvin meriruohoon, joten kalat voivat olla turvallisempia tässä meriheinäsuojassa kuin avomerellä.
Kahdella niityllä löysin odotetusti enemmän kalan ja rapujen ääniä meriruohosta kuin niiltä, joihin niitä vertasin. Mutta yhdessä paikassa kuulin enemmän ääniä hiekan yli kuin meriruohossa, vaikka siellä oli vähemmän villieläimiä. Biologisen monimuotoisuuden tasot eivät siis välttämättä heijastu suoraan äänimaisemasta.
Tämä saattaa osittain johtua eroista siinä, miten ääni kulkee eri elinympäristöissä. Ääni siirtyy helpommin hiekan yli kuin meriruohon läpi. Tämä ilmiö voi johtaa harhaanjohtaviin tuloksiin, joissa kalan kuuleminen tiheämmässä meriruohossa on vaikeampaa, koska meriruoho itse vaimentaa äänen, vaikka siinä olisi enemmän kaloja.
Tutkijoiden on oltava varovaisia äänimaisematietojen tulkinnassa ja otettava huomioon, kuinka elinympäristön rakenne vaikuttaa siihen, miten ääniä kuullaan. Akustinen monitorointi voisi siksi olla hyödyllisempää tutkittaessa eläinelämässä ajan mittaan tapahtuvia muutoksia yhdessä paikassa eri alueiden vertailun sijaan.
Niittyjen seuranta
Toiveena on, että tämän tyyppistä työtä voidaan käyttää koneoppimisalgoritmien kouluttamiseen ja lopulta rakentavan helppokäyttöisen työkalun meriruohon ja muiden meriympäristöjen biologisen monimuotoisuuden seurantaan.
Se vaatii kattavan äänikirjaston. Tämä on jo olemassa delfiineille ja muille merinisäkkäille, mutta se ei ole vielä vakiintunut kalojen, rapujen ja muiden selkärangattomien, kuten katkarapujen, äänille.
Jokaisen lajin erilaisten äänien tallentaminen alkaa yleensä akvaariossa otetuista äänityksistä. Sitten automaattinen tunnistus voi yrittää sovittaa sen yhteen ääniin, joita kaltaiseni tutkijat tallentavat kentällä.
Tämän pitäisi antaa tutkijoille mahdollisuus tunnistaa niittyjen vähenemisen varhaisia indikaattoreita tai mitata meriheinän ennallistamishankkeiden onnistumista.
Ehkä jonain päivänä meren tutkijat ympäri maailmaa perustavat äänitallentimia, jotka voivat välittää äänileikkeitä rannikkomeristä keskitetty online-tietokanta jossa äänimaisemia voitaisiin analysoida automaattisesti valtamerten terveyden arvioimiseksi.
Tämä voisi antaa meille lähes reaaliaikaista tietoa eläinpopulaatioista ja -liikkeistä, mikä auttaa tiedottamaan merensuojelutoimista ja kestävistä kalastuskäytännöistä. Se on jännittävä mahdollisuus.
ISABEL KEY on tohtorikandidaatti meriekologiasta EDINBURGHIN YLIOPISTO.
Tämä artikkeli julkaistaan uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssillä. Lue alkuperäinen artikkeli.
Myös Divernetissä: 5 TAPAA PARANTAA MEREN SUOJELUA YMPÄRISTÖSSÄ BRITANNIASSA, SUURI MERURIKUTKELU YLLÄTTÄÄ JÄRJESTÄJÄT, MERIRUOHA KULOSTEE LÄHELLÄ ASUTTUJA MALEDIVIEN SAARIA – TÄSTÄ, SEAGRASS-PROJEKTI ALOITTAA CORNWALLISSA
