كيف تساعد الصوتيات الحيوية في استكشاف مملكة الحيوان

تم افتتاح مرصد صوتي في أستراليا العام الماضي. تجمع المناظر الطبيعية السليمة للحياة البرية في القارة الخضراء. لا يمكن لمثل هذه التسجيلات الصوتية أن توفر معلومات أقل عن العالم الحيواني من مواد الفيديو. سنخبرك كيف تساعد الصوتيات الحيوية العلماء في البحث عن الأنواع النادرة من الحيوانات ، وعن محبي الطبيعة البسيطة لفهم ما يسمعونه في المشي في الغابات.


صور مجانية لاستخدام الأصوات / Unsplash

الصوتيات الحيوية - قسم في علم الحيوان ، يدرس آليات وطرق الاتصال الصوتي في عالم الحيوان. يدرس متخصصو الصوتيات الحيوية كيف تصدر الحيوانات والحشرات والطيور أصواتًا وتنقل المعلومات إلى بعضها البعض. تساعد هذه الدراسات على مراقبة الحيوانات في بيئتها الطبيعية ، وتتبع تطور الأنواع وانقراضها ، وحل المشكلات التطبيقية - على سبيل المثال ، لإبعاد الطيور على المدارج.

لماذا الاستماع أسهل


المرصد الأسترالي الصوتي (المرصد الأسترالي الصوتي ، A2O) - مشروع تقاطع علم البيئة وعلم الأحياء وعلوم الكمبيوتر. يسجل متخصصوها أصواتًا في 90 موقعًا عبر القارة الخضراء ، باستخدام عدة مئات من أجهزة الاستشعار شديدة الحساسية. تضم هذه الشبكة سبع مناطق بيئية منتشرة في أستراليا بمزيج فريد من المناظر الطبيعية والظروف المناخية ، وهي مزيج محدد من الحيوانات والنباتات. على خريطة A2O ، توجد صحاري وغابات وسهول وتلال ، ومناطق قاحلة ومناطق ذات رطوبة عالية.

في هذا المشروع ، لا يمكنك القيام به مع الميكروفونات العادية. تستخدم A2O 400 مسجّل صوتي احترافي مع القدرة على تسجيل صور بانورامية صوتية بتنسيق FLAC. في الطقس الصافي ، يتم تشغيلها بواسطة الشمس في الليل وبغطاء سحابي كثيف - يتحولون إلى مصدر طاقة مستقل (تستمر البطارية لمدة 1000 ساعة من التسجيل). يتم كتابة البيانات على بطاقات SD عالية السعة - يجب تغييرها مرة واحدة على الأقل في السنة. كما هو واضح على موقع الشركة المصنعة ، فإن الأجهزة مطلوبة بين المحميات الطبيعية والمتنزهات والمؤسسات العلمية.

للوهلة الأولى ، يجب أن تفقد هذه المسجلات وظيفياً بسبب مصائد الكاميرا وكاميرات الفيديو. ولكن في الواقع ، لأغراض البحث ، يمكن أن يكون الصوت أكثر فائدة من أوضح صورة. أولاً ، "تبدو" العدسة في اتجاه واحد فقط ، ويسجل الميكروفون بانوراما صوتية أوسع. ثانيًا ، يمكن للحيوانات الصغيرة الاختباء من الكاميرا في العشب ، ولكن المسجل عالي الحساسية سيبقى صريحا للباحثين. العلماء قادرون على استعادة اللوحات القماشية على نطاق واسع من التسجيلات الصوتية ، والبحث عن ممثلين نادرين للحيوانات عليها ، لاحظ ارتفاع وانخفاض عدد الأنواع.

وبالتالي ، سيتمكنون من استكشاف المناطق النائية حيث ظهرت الحملات السابقة عدة أيام في السنة. توفر مستشعرات A2O فرصة لدراسة كيفية هجرة الحيوانات ، والاستجابة للكوارث الطبيعية والأحداث الأقل إثارة ( مؤامرة المرصد على التلفزيون الأسترالي ).

يقول بول رو ، الأستاذ في جامعة كوينزلاند للتكنولوجيا ، أحد قادة A2O: "يمكننا سماع الطيور [تأتي إلى بعض المناطق] لأن المياه ظهرت هناك وتفتح الأزهار على الأشجار" . "أو نداء الضفادع التي تظهر في الصحراء بعد المطر." عادة لا يمكننا معرفة ما يحدث لهذه الحيوانات ، لا يمكننا التكهن بموعد تصويتهم أو مكان تواجدهم ".

يؤكد البروفيسور على أن كمية البيانات التي تم جمعها لا يمكن مقارنتها مع تلك التي يمكن الحصول عليها في إطار البعثات التقليدية: "ستكون هذه تسجيلات أيام كاملة ، وسنكون قادرين على سماع كيف تتغير الأصوات خلال النهار - من الطيور التي تغني عند الفجر إلى لعبة الكريكيت للطيور في الليل". يمكن مقارنة النتائج من سنة إلى أخرى لتتبع الأحداث في الظروف البيئية المختلفة.


صور جارون نيكس / Unsplash

بعد خمس سنوات ، عندما ينتهي المشروع ، سيكون لدى العلماء مواد صوتية تحت تصرفهم مدتها الإجمالية 2000 سنة - وهذا أرشيف صوتي من "النطاق القاري". للتعرف على المشاركين المختلفين في بانوراما الصوت وإنشاء "الحمض النووي الصوتي" من الحياة البرية الأسترالية من كل هذا التنوع ، سيستخدم العلماء برمجيات تحليلية من تصميمهم الخاص. ثم ستقع البيانات في السحابة العامة - كما هو الحال في الصور البانورامية للخرائط ، سيتمكن المستخدمون من تحديد والاستماع إلى أي أجزاء على المخطط الزمني (بعض التسجيلات الصوتية متاحة بالفعل ).

خاصة تحت الماء


على الرغم من أن A2O هي واحدة من أكثر المبادرات طموحًا من حيث التغطية ، إلا أن هناك بالفعل مشروعات رئيسية أخرى في تاريخ الصوتيات الحيوية. تم تخصيص العديد من الأعمال لدراسة الأعماق تحت الماء ، حيث ، كما تعلم ، ينتقل الصوت بشكل أسرع بكثير من الهواء. لهذا السبب ، بالنسبة للعديد من السكان البحريين ، تلعب الصوتيات دورًا أكبر من الحيوانات الأرضية.

في عام 2000 ، وجد علماء نيوزيلنديون أن الموجات الصوتية تساعد في توجيه يرقات أسماك السطح التي تفقس في الآونة الأخيرة من البيض. وكما اتضح ، فإن هذه المخلوقات الصغيرة تعرف كيف يمكن "للشعاب المرجانية" (موطن البالغين من جنسهم) "الأصوات" ، أن تغطي عشرات الكيلومترات في طريقها إلى الهدف وتحمل تيارات المحيط.

كما تساعد تقنيات الصوتيات الحيوية العلماء على دراسة الفوضى المنظمة للكتل تحت الماء - لتقدير حجم التجمعات ، وتحديد الأنواع المختلفة من الأسماك ، لرصد كيفية كفاحهم من أجل البقاء. اليوم ، يعتبر الاستماع السلبي أحد أكثر الأساليب المسؤولة بيئياً لمثل هذه المراقبة. علاوة على ذلك ، توفر هذه التقنية دقة عالية للملاحظات - على عكس الغوص في أعماق البحار ، والتي تكسر الحاجز بين العلماء وموضوع الدراسة ولا تعطي دائمًا فكرة صحيحة عن سلوك الحيوانات.

مارينا العقول الأصلية


سيكون من الخطأ الاعتقاد بأن كل هذه التقنيات تستخدم فقط في البحث العلمي. هناك مشاريع خاصة للهواتف الذكية العادية بروح " شيزما للطيور ".


تصوير سوزان كيرسيتش / أونسبلاش ،

لكن المنظمات لا تضطر إلى إنفاق مئات الدولارات على معدات مثل مسجلات A2O. الباحثون على ميزانية تستطيع الأجهزة مثل AudioMoth أن تكلفة $ 70-75 دون بطاقة SD والبطاريات - على سبيل المقارنة، فإن BAR الشمسية من المشروع A2O أن تدفع $ 1،300. يمكن معالجة البيانات الصوتية ، على وجه الخصوص ، باستخدام نظام ARBIMON(شبكة رصد التنوع البيولوجي عن بعد) - لديها أدوات لتحليل وتحديد أصوات الحياة البرية. الشيء الرئيسي هو استخدام الأجهزة للغرض المقصود منها وبشكل مبدئي (حتى قبل اتخاذ قرار بطلب شيء من هذا القبيل) فكر في الصعوبات المحتملة المرتبطة بتسليمها (أو حتى أفضل ، استشر متخصصي البريد وزملائك الذين يمكنهم استخدام نظائرها).

ساعد نفسه AudioMoth تتبع حركة الطيور في حديقة جبل كينيا الوطنية، والعثور على أنواع نادرة من الخفافيش في كوبا و ماديرا : اعتبرت ينبح قمع من الأنواع Natalus بريموس انقرضت حتى جاء العلماء في جميع أنحاء مناطق إقامتهم الحالية.

يقول علماء البيئة أنفسهم أن عتبة دخول عالم الصوتيات الحيوية أصبحت الآن أقل من أي وقت مضى. وهناك مكان لأية مشاريع. على سبيل المثال ، يمكنك دراسة "محادثات" النباتات! هذا صحيح - فالنباتات تنبعث منها أيضًا موجات صوتية ، منخفضة التردد وعالية التردد. تتبع وتحليل هذه الإشارات هو أساس نظام مستقل - الصوتيات الحيوية "النباتية" .

تمثل البيانات الصوتية التي يجمعها العلماء حول العالم الآن مجالًا ضخمًا للتجارب اللاحقة. وكما تلاحظ ديفيد واتسون ، أحد قادة المرصد الصوتي الأسترالي: "جمال [هذا المشروع] هو أننا ليس فقط نحن ، ولكن أيضًا الأجيال القادمة من العلماء ، الأشخاص الذين ربما ما زالوا يحللون البيانات التاريخية التي نجمعها لم يولدوا حتى. "



قراءة إضافية من "عالم هاي فاي" الخاص بنا:

"زملائي ، تنفس بهدوء أكبر": لماذا ضجيج المكتب يدفعنا إلى الجنون - نناقش
حفلة موسيقية للمدينة مع أوركسترا: من ولماذا يسجل أصوات الحياة اليومية
كيف تصبح أصوات الصخب ، وصرير الباب والضوضاء الموسيقى
بطاقات الصوت كطريقة للانغماس في أجواء مدينة غير مألوفة
"استمع لتجد انهيارًا": تسجيلات صوتية لآلات صناعية معيبة


All Articles