'Jeg har lyttet til strandenge'

ISABEL KEY fra University of Edinburgh lytter til søgræs for at forstå, hvordan dets undersøiske lydlandskaber afspejler biodiversitet

Skotlands forrevne vestkyst ser herlig ud i solskinnet. Det turkise hav er roligt, men selv i juli er det kølige 12°C. Bevæbnet med mit optagesæt, snorkeludstyr og min tykke våddragt har jeg lyttet til havdyrene, der lever i tre forskellige skotske strandenge.

Til min ph.d. i havøkologi undersøger jeg biodiversiteten af ​​skotske strandenge, som lige nu midt på sommeren står i fuldt flor. I modsætning til tang har denne marine plante blomster, frø, pollen og underjordiske rødder.

Strandenge summer af aktivitet. Søsnegle skraber sten, mens de spiser alger, unge fisk lever af bittesmå dyreplankton, krabber kæmper for at forsvare deres territorier, plus fugle, sæler og oddere jager føde.

Der er en kakofoni af lyde fra al denne travlhed, og jeg forsker i, hvordan søgræs-lydbilleder – det er de samlinger af lyde, der kan høres i et miljø – adskiller sig afhængigt af det dyreliv, der lever der.

At høre en bredere variation af lyde kan betyde, at der er flere dyr i strandeng og potentielt indikere en sundere, mere biodiverseret strandeng.

Strandenge har faldt drastisk på grund af afstrømning af sedimenter og næringsstoffer fra landbruget, kystudvikling, destruktiv fiskeripraksis og sygdom. Storbritannien har mistet mere end 40% af sit havgræsdække, evt op til 90% sammenlignet med førindustrielt niveau.

Globalt 29 % af havgræsset er forsvundet siden det 18. århundrede, og faldet er accelereret, med omkring 7 % tabt hvert år siden 1990'erne.

Seagrass er en vigtigt yngleplads for fisk, det forbedrer vandkvaliteten og fungerer som et kulstoflager. Så dets tilbagegang påvirker havdyrene, der lever i habitatet, dyr længere oppe i fødekæden og havets sundhed mere bredt.

Optagelse af lydlandskaber i søgræs er nyttigt, fordi det giver forskere som mig mulighed for at opdage væsner, som vi ikke nødvendigvis kan se, enten fordi de er camoufleret eller gemmer sig, eller måske er nataktive.

Det forårsager også minimale forstyrrelser sammenlignet med nogle andre overvågningsmetoder, og det kan blive billigt og effektivt. I fremtiden kan du måske blot lægge en optager fra dig, samle den op, køre nogle algoritmer og få nogle oplysninger om de tilstedeværende dyr.

Lyt til Isabel Key, der forklarer de lyde, hun har samlet i et interview om The Conversation Weekly podcast.

På hver eng, jeg besøger, sætter jeg undervandsmikrofoner på størrelse med håndfladen på stativer og lader dem ligge på havbunden i en uge.

Til daglig snorkler jeg ned for at sætte et videokamera ved siden af ​​mikrofonen, så jeg kan matche lyden med videoen. Dette hjælper mig med at finde ud af, hvilken lyd der laves af hvilket dyr.

Tilbage på kontoret har jeg analyseret mine lydoptagelser ved hjælp af "akustiske indekser", som er mål for kompleksiteten af ​​lydbilledet. Det inkluderer dyrelyde, men også bølger, bådstøj og knirkende fortøjningskæder.

Dernæst vurderer jeg lydrigdom ved at lytte til et minut lange klip. Når jeg ser på spektrogrammet – en visuel afbildning af disse lyde – kan jeg tælle hvor mange forskellige typer dyrelyde der er til stede. Det er tidskrævende, men giver et godt indblik.

Indtil videre har jeg identificeret 14 forskellige typer lyd, som jeg formoder tilhører fisk og krabber, der lever i søgræsset, plus delfinfløjter og klik, som jeg kan høre længere væk, når de svømmer forbi.

Jeg kan se på de nøjagtige frekvenser (eller tonehøjde), som lyde rammer, og de mønstre, de laver, og derefter mere præcist tildele den lyd til et dyr eller en menneskelig aktivitet.

Jeg har fundet nogle beviser for et karakteristisk søgræs-lydlandskab med visse lyde, der forekommer mere almindeligt i søgræs end i sandet habitat. Fisk laver lavmælte grynten, bøvsen eller spindende lyde. Krabber laver højere metalliske slags skrabelyde.

Jeg hører ofte en knaldende lyd som bliver mere fremtrædende i løbet af dagen. Når havgræsset fotosynteserer, især midt på dagen, hvor solen er varm og lysende, producerer planten iltbobler, der samler sig på overfladen af ​​havgræsstråene og springer, når de bevæger sig ud i vandet.

Det er svært at tyde, hvilket dyr der laver hvilken lyd, især fordi vores oceaner er så støjende steder. Akustisk forurening kan være et alvorligt problem for havdyr, der er afhængige af lyd for deres overlevelse, enten for at finde en mage, navigere, kommunikere med hinanden eller jage efter føde.

Interessant nok kan søgræs imidlertid fungere som en buffer for en vis undervandsstøjforurening. Som en 3D-struktur fungerer søgræs som en fysisk barriere for bølgeenergi – det er en af ​​grundene til, at det spiller en afgørende rolle i beskyttelse af kystområder fra erosion.

Det kan også absorbere lydbølger og endda beskytte fisk fra delfiner, der bruger ekkolokalisering til at navigere mod deres bytte. Delfinernes klik trænger ikke så godt ind i havgræsset, så fisk kan være mere sikre i dette havgræslydsly end på åbent hav.

På to enge fandt jeg flere fiske- og krabbelyde i søgræsset end på de sandede steder, som jeg sammenlignede dem med, lige som forventet. Men et sted hørte jeg flere lyde over sandet end i søgræsset på trods af, at der var mindre dyreliv der. Så biodiversitetsniveauer afspejles ikke nødvendigvis direkte af lydbilledet.

Dette kan til dels skyldes forskelle i, hvordan lyd bevæger sig i forskellige levesteder. Lyd overføres lettere over sand end gennem søgræs. Dette fænomen kan føre til misvisende resultater, hvor det er sværere at høre fisk i tættere søgræs, fordi havgræsset selv absorberer lyden, selvom det er hjemsted for flere fisk.

Forskere skal være forsigtige med at fortolke lydlandskabsdata og tage højde for, hvordan habitatstrukturen påvirker, hvordan lyde høres. Akustisk overvågning kunne derfor være mere nyttig til at studere ændringer i dyrelivet over tid på et sted i stedet for at sammenligne mellem forskellige områder.

Engovervågning

Håbet er, at denne type arbejde kan bruges til at træne maskinlæringsalgoritmer og på sigt bygge et letanvendeligt værktøj til overvågning af biodiversitet i søgræs og andre marine habitater.

Det kræver et omfattende bibliotek af lyde. Dette findes allerede for delfiner og andre havpattedyr, men det er endnu ikke veletableret for lyde af fisk, krabber og andre hvirvelløse dyr såsom rejer.

At fange alle de forskellige lyde, hver art kan lave, starter normalt med optagelser taget i et akvarium. Så kan automatiseret detektion forsøge at matche det med lyde, som forskere som mig optager i felten.

Dette skulle gøre det muligt for videnskabsmænd at identificere tidlige indikatorer for enge-tilbagegang eller måle succesen med havgræs-genopretningsprojekter.

Måske vil havforskere over hele verden en dag opsætte lydoptagere, der kan transmittere lydklip fra kystnære have til en central online database hvor lydlandskaber automatisk kunne analyseres for at vurdere havets sundhed.

Dette kunne give os næsten realtidsdata om dyrepopulationer og bevægelser, hvilket kan hjælpe med at informere havbeskyttelsesforanstaltninger og bæredygtige fiskeripraksis. Det er en spændende udsigt.

Også på Divernet: 5 MÅDER TIL FORBEDRING AF MARIN BEVARING RUNDT STORBRITANNIEN, STOR SAGRES UNDERSØGELSE OVERRASKER ARRANGØRERNE, HAVGRÆS TRIVES NÆR DE BEVETTE MALDIVERØER – HER ER HVORFOR, SEAGRESS PROJEKT KOMMER I GANG I CORNWALL