Рыбы поют под луной? Как странные песни помогают опознать загадочных рыб Гавайев
Исследователи, использовавшие гидрофоны для прослушивания рифа у побережья Гоа в Индии, продвинули новый недорогой метод мониторинга изменений в мутных морских средах.
Результаты, опубликованные в Journal of the Acoustical Society of America (JASA), включают записи брачных и кормовых сигналов — песен, кваканья, трубных звуков и барабанной дроби — 21 вида шумных морских обитателей.
С помощью искусственного интеллекта и других передовых методов для распознавания звуков морской жизни были записаны и идентифицированы:
- средний "ворчун" (Terapon theraps), наиболее громкий в сумерках;
- рыбы семейства Sciaenidae;
- хоры планктоноядных видов рыб;
- щелкающие креветки, включая коммерчески ценных тигровых креветок.
Некоторые виды в подводном сообществе "работают" в раннюю смену и шумят с 3:00 до 13:45, другие — в позднюю смену с 14:00 до 2:45, в то время как хищники планктона были "сильно подвержены влиянию луны".
Учёные также зафиксировали степень различия в количестве морских обитателей до и после муссона.
В статье делается вывод, что гидрофоны — мощный инструмент, а "общая производительность классификации (89%) полезна для мониторинга рыбных запасов экосистемы в реальном времени".
Команда, включая лидера Международного эксперимента по тихому океану (IQOE) Бисваджита Чакраборти, использовала архивные записи морских видов для сопоставления с услышанным, в том числе:
- какофонию нерестящихся тигровых окуней;
- щелкающих креветок, чьи звуки, как сообщается, любят отслеживать молодые устрицы.
Также был записан "жужжащий" звук неизвестного происхождения — одна из бесчисленных загадок морской жизни.
Это исследование, являющееся вкладом в IQOE, будет обсуждаться на встрече эксперимента в Вудс-Хоуле, США, 26–27 апреля.
Развитие Глобальной библиотеки подводных биологических звуков (GLUBS)
За этим последует встреча 28–29 апреля партнёров новой Глобальной библиотеки подводных биологических звуков (GLUBS) — одного из главных наследий десятилетнего IQOE, который завершится в 2025 году.
GLUBS, задуманная в конце 2021 года и находящаяся в разработке, — это открытая онлайн-платформа, призванная помочь собрать глобальную информацию, а также расширить и стандартизировать научные и общественные знания о подводных звуковых ландшафтах и их источниках.
Она поможет объединить короткие фрагменты (записи длиной в минуты, часы, дни) биологических, антропогенных и геофизических морских звуков в полномасштабные базовые подводные звуковые ландшафты.
Особо важное применение информации из GLUBS — возможность обнаруживать в труднодоступных для обзора подводных средах, как распределение и поведение морской жизни реагирует на растущее давление изменения климата, рыболовства, освоения ресурсов, пластика, антропогенного шума и других загрязнителей.
Майлз Парсонс из Австралийского института морских наук, один из руководителей GLUBS, отмечает: "Пассивный акустический мониторинг (PAM) — эффективная методика отбора проб водных систем, особенно полезная в глубоких, тёмных, мутных, быстро меняющихся или удалённых местах".
Он и коллеги обозначают две основные цели:
- Составить и поддерживать список всех водных видов, которые, как подтверждено или ожидается, издают звуки под водой.
- Способствовать сообщениям о звуках из неизвестных источников.
Странные песни загадочных рыб Гавайев
В рамках второй цели GLUBS также поможет выявить виды, ещё неизвестные науке, и поспособствует их eventual identification.
Например, в растущую глобальную коллекцию морских звуков недавно добавлены записи с Гавайев, включающие озадачивающих:
- Загадочную рыбу 1,
- Загадочную рыбу 2,
- Загадочную рыбу 3.
Эти записи теперь являются частью целого YouTube-канала, посвящённого звукам морской жизни на Гавайях и в других местах.
Доктор Парсонс говорит: "Неопознанные звуки могут дать ценную информацию о богатстве звукового ландшафта, акустических сообществах, которые вносят в него вклад, и поведенческом взаимодействии между акустическими группами. Однако неизвестные, скрытые и редкие звуки редко являются целевыми сигналами для исследовательских и мониторинговых проектов и поэтому в основном не регистрируются".
Многообразие применений подводного звука
Из примерно 250 000 известных морских видов учёные полагают, что все полностью водные морские млекопитающие (~146, включая подвиды) издают звуки, как и по меньшей мере 100 беспозвоночных, 1000 из ~35 000 известных видов рыб и, вероятно, многие тысячи других.
GLUBS призвана помочь определить важнейшие места обитания рыб и оценить биомассу нерестового скопления коммерчески или рекреационно важных "звучащих" видов.
В одном из сценариев её использования годичная калиброванная запись может служить индикатором времени, местоположения и, при определённых обстоятельствах, количества "кричащих" рыб и того, как это меняется в течение нерестового сезона.
Она также поможет оценить деградацию и восстановление коралловых рифов.
Исследователи GLUBS предполагают, например, сбор записей с кораллового рифа, пережившего циклон или другое экстремальное погодное явление с последующим массовым обесцвечиванием. На протяжении его восстановления аудиоданные GLUBS будут сопоставляться с визуальным учётом рыбного сообщества в разные моменты времени и дополнять его.
Нефтегазовая, ветроэнергетическая и другие оффшорные отрасли также получат выгоду от своевременной информации GLUBS о возможном вреде или пользе их деятельности.