Слушая утренний хор: новая акустическая сеть мониторинга на Окинаве

В густых жарких джунглях и городских ландшафтах Окинавы за последний год появилась сеть зелёных боксов. Эти простые станции мониторинга могут дистанционно отслеживать животный мир и погодные условия, собирая огромные массивы данных о видах на острове.

Впервые применив дистанционный акустический мониторинг для отслеживания активности птиц на Окинаве, учёные исследовали их распределение. Их исследование опубликовано в журнале Ecological Research. Работа является частью нового сотрудничества учёных и граждан — проекта Okinawa Environmental Observation Network (OKEON) Churamori Project, цель которого — лучше понять наземную среду острова.

Исследователи из Окинавского института науки и технологий (OIST) и Университета Лидса (Великобритания) записывали "звуковой ландшафт" — акустическую картину естественных и антропогенных звуков — на пяти полевых участках в течение одного месяца летом. Микрофоны на участках включались каждые 30 минут и записывали звук в течение 10 минут. Затем учёные сравнили распределение записей с типом земного покрова.

Результаты подтвердили давнее предположение: в менее освоенных районах острова, особенно на севере, больше звуков птиц и животных. Там жителей будит утренний хор щебета и криков. В то же время на юге острова, где ландшафт более урбанизирован, животных звуков меньше.

"Все знают, что город звучит иначе, чем лес, но учёные всё больше интересуются количественным изучением звуковых ландшафтов. То, как звучит экосистема, содержит много информации о процессах, происходящих в ней", — отметил Эван Экономо, старший автор статьи и руководитель подразделения биоразнообразия и биосложности в OIST.

По его словам, для птиц, которые полагаются на слух для установления территории, поиска пищи или спаривания, звуки, вызванные деятельностью человека, могут быть разрушительными. "Шумовое загрязнение может оказывать большое влияние".

Сам проект является важным шагом вперёд для науки на острове, заявил Николас Фридман, автор-корреспондент исследования. Автоматизация сети позволяет исследователям эффективнее мониторить участки и отслеживать несколько звуков одновременно. Использование суперкомпьютера в OIST и программного обеспечения для распознавания звуков значительно сокращает время анализа.

"По предыдущей модели экологических исследований для сбора таких данных нам потребовались бы постоянно работающие в поле техники", — подход, требующий дополнительного обучения и времени. "Но с этим подходом мы можем создать модель идентификации птиц, что позволяет обследовать больше участков с меньшими затратами".

Команда намерена использовать это исследование как основу для будущей работы. Они расширили сеть до 24 участков и будут отслеживать различных животных, включая насекомых. Исследователи уже собрали более 25 терабайт аудиоданных — объём, для прослушивания которого без вычислительных мощностей суперкомпьютера потребовалось бы 8 лет.