'Poslušal sem travnike z morsko travo'

ISABEL KEY z Univerze v Edinburghu prisluhne morski travi, da bi razumela, kako njena podvodna zvočna pokrajina odraža biotsko raznovrstnost

Razgibana zahodna obala Škotske je videti veličastno na soncu. Turkizno morje je mirno, a tudi julija ima mrzlih 12°C. Oborožen s svojim snemalnim kompletom, opremo za potapljanje z masko in debelo neoprensko obleko sem poslušal morska bitja, ki živijo na treh različnih škotskih travnikih z morsko travo.

Preberite tudi: HMS OCToPUS oboroži potapljače za hitro setev morske trave

Za doktorat iz morske ekologije raziskujem biotsko raznovrstnost škotskih travnikov z morsko travo, ki so sredi poletja v polnem razcvetu. Za razliko od morskih alg ima ta morska rastlina cvetove, semena, cvetni prah in podzemne korenine.

Travniki z morsko travo so živahni. Morski polži strgajo po skalah, medtem ko jedo alge, mlade ribe se hranijo z drobnim zooplanktonom, raki se borijo za obrambo svojega ozemlja, ptice, tjulnji in vidre pa lovijo hrano.

Preberite tudi: Uspeh angleške morske trave obljublja svetovno rast

Iz vse te zasedenosti je kakofonija zvokov in raziskujem, kako se zvočne pokrajine morske trave – to so zbirke zvokov, ki jih je mogoče slišati v okolju – razlikujejo glede na divje živali, ki tam živijo.

Če slišite več različnih zvokov, lahko pomeni, da je v morski travi več živali, in morebiti kaže na bolj zdrav travnik z morsko travo z večjo biotsko raznovrstnostjo.

Travniki morske trave imajo drastično upadla zaradi odtekanja usedlin in hranil iz kmetijstva, obalnega razvoja, uničujočih ribolovnih praks in bolezni. Združeno kraljestvo je morda izgubilo več kot 40 % svoje pokritosti z morsko travo do 90% v primerjavi s predindustrijsko ravnjo.

Po vsem svetu 29 % morske trave je izginil od 18. stoletja, stopnja upadanja pa se je pospešila, pri čemer se od devetdesetih let prejšnjega stoletja vsako leto izgubi približno 7 %.

Morska trava je Pomembno gojišče rib, izboljšuje kakovost vode in deluje kot skladišče ogljika. Njegov upad torej vpliva na morska bitja, ki živijo v habitatu, živali višje v prehranjevalni verigi in širše na zdravje oceanov.

Snemanje zvočne pokrajine v morski travi je uporabno, ker raziskovalcem, kot sem jaz, omogoča odkrivanje bitij, ki jih ne moremo nujno videti, bodisi zato, ker so zamaskirana ali se skrivajo, ali pa so morda nočna.

Prav tako povzroča minimalne motnje v primerjavi z nekaterimi drugimi metodami spremljanja in bi lahko postal poceni in učinkovit. V prihodnosti boste morda lahko preprosto odložili snemalnik, ga vzeli v roke, zagnali nekaj algoritmov in dobili nekaj informacij o prisotnih živalih.

Poslušajte Isabel Key, ki razlaga zvoke, ki jih je zbrala v intervjuju Podcast The Conversation Weekly.

Na vsakem travniku, ki ga obiščem, na stojala postavim podvodne mikrofone v velikosti dlani in jih pustim en teden na morskem dnu.

Vsak dan potapljam z dihalko, da postavim video kamero poleg mikrofona, da lahko uskladim zvok z videom. To mi pomaga ugotoviti, kateri zvok oddaja katera žival.

V pisarni sem analiziral svoje zvočne posnetke z uporabo "akustičnih indeksov", ki so merila kompleksnosti zvočne pokrajine. To vključuje zvoke živali, pa tudi valove, hrup čolna in žvenketanje priveznih verig.

Nato ocenim fonično bogastvo s poslušanjem enominutnih posnetkov. Če pogledam spektrogram – vizualni prikaz teh zvokov – lahko preštejem, koliko različnih vrst živalskih zvokov je prisotnih. To je zamudno, vendar daje odličen vpogled.

Doslej sem identificiral 14 različnih vrst zvokov, za katere sumim, da pripadajo ribam in rakom, ki živijo v morski travi, ter delfinove žvižge in klike, ki jih lahko slišim od daleč, ko plavajo mimo.

Lahko pogledam natančne frekvence (ali višino), ki jih zvoki dosegajo, in vzorce, ki jih naredijo, nato pa ta zvok natančneje dodelim živalski ali človeški dejavnosti.

Našel sem nekaj dokazov za značilno zvočno pokrajino morske trave, pri čemer se določeni zvoki pojavljajo pogosteje v morski travi kot v peščenem habitatu. Ribe oddajajo nizke zvoke godrnjanja, riganja ali predenja. Raki oddajajo visoke kovinske zvoke, kot so strganje.

Pogosto slišim pokanje ki postane čez dan bolj izrazit. Ko morska trava fotosintezira, zlasti sredi dneva, ko je sonce toplo in svetlo, rastlina proizvaja mehurčke kisika, ki se zbirajo na površini listov morske trave in pokajo, ko se premikajo v vodo.

Težko je razvozlati, katera žival oddaja kateri zvok, še posebej zato, ker so naši oceani tako hrupna mesta. Zvočno onesnaženje je lahko resen problem za morske živali, ki se za preživetje zanašajo na zvok, bodisi da najdejo partnerja, navigirajo, komunicirajo med seboj ali lovijo hrano.

Zanimivo pa je, da bi lahko morska trava delovala kot blažilnik nekaterih podvodnih obremenitev s hrupom. Kot 3D struktura morska trava deluje kot fizična ovira za energijo valovanja – to je eden od razlogov, zakaj igra ključno vlogo pri varovanje obalnih območij od erozije.

Prav tako lahko absorbira zvočne valove in celo zaščititi ribe od delfinov, ki uporabljajo eholokacijo za navigacijo do svojega plena. Kliki delfinov ne prodrejo dobro skozi morsko travo, zato so lahko ribe v tem zvočnem zavetju morske trave varnejše kot na odprtem morju.

Na dveh travnikih sem našel več zvokov rib in rakov v morski travi kot na peščenih mestih, s katerimi sem jih primerjal, kar je bilo pričakovano. Toda na eni lokaciji sem slišal več zvokov nad peskom kot v morski travi, čeprav je bilo tam manj divjih živali. Ravni biotske raznovrstnosti se torej ne odražajo nujno neposredno v zvočni pokrajini.

To je lahko deloma posledica razlik v tem, kako zvok potuje v različnih habitatih. Zvok se lažje prenaša po pesku kot po morski travi. Ta pojav lahko vodi do zavajajočih rezultatov, kjer je ribe težje slišati v gostejši morski travi, saj morska trava sama absorbira zvok, tudi če je v njej več rib.

Raziskovalci morajo biti previdni pri interpretaciji podatkov o zvočni pokrajini in upoštevati, kako struktura habitata vpliva na to, kako se zvoki slišijo. Akustično spremljanje bi torej lahko bilo bolj uporabno za preučevanje sprememb v življenju živali skozi čas na enem mestu, namesto za primerjavo med različnimi območji.

Monitoring travnikov

Upamo, da bo to vrsto dela mogoče uporabiti za urjenje algoritmov strojnega učenja in sčasoma zgraditi orodje, ki je enostavno za uporabo, za spremljanje biotske raznovrstnosti v morski travi in ​​drugih morskih habitatih.

To zahteva obsežno knjižnico zvokov. To že obstaja za delfine in druge morske sesalce, vendar še ni dobro uveljavljeno za zvoke rib, rakov in drugih nevretenčarjev, kot so kozice.

Zajemanje vseh različnih zvokov, ki jih lahko odda vsaka vrsta, se običajno začne s posnetki, posnetimi v akvariju. Nato lahko samodejno zaznavanje to poskuša uskladiti z zvoki, ki jih raziskovalci, kot sem jaz, posnamejo na terenu.

To bi moralo znanstvenikom omogočiti odkrivanje zgodnjih kazalcev upadanja travnikov ali merjenje uspeha projektov obnove morske trave.

Morda bodo nekega dne pomorski znanstveniki po vsem svetu postavili snemalnike zvoka, ki bodo lahko prenašali zvočne posnetke iz obalnih morij v centralna spletna zbirka podatkov kjer bi lahko zvočno pokrajino samodejno analizirali za oceno zdravja oceanov.

To bi nam lahko zagotovilo podatke o populaciji in gibanju živali v skoraj realnem času, kar bi nam pomagalo pri obveščanju o ukrepih za zaščito morja in trajnostnih ribolovnih praksah. To je vznemirljiv obet.

Tudi na Divernetu: 5 NAČINOV ZA IZBOLJŠANJE OHRANJANJA MORJA PO BRITANIJI, ODLIČNA RAZISKAVA MORSKE TRAVE PRESENETI ORGANIZATORJE, MORSKE TRAVE USPEVAJO BLIZU NASELJENIH MALDIVSKIH OTOKOV – TUKAJ JE ZAKAJ, PROJEKT SEAGRASS ZAČNE V CORNWALLU