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Wie Bioakustik hilft, das Tierreich zu erkunden

Im vergangenen Jahr wurde in Australien ein akustisches Observatorium eröffnet. Sie sammelt die Klanglandschaften der Tierwelt des Grünen Kontinents. Solche Audioaufnahmen können nicht weniger Informationen über die Tierwelt liefern als Videomaterial. Wir zeigen Ihnen, wie die Bioakustik Wissenschaftlern hilft, nach seltenen Tierarten zu suchen und einfachen Naturliebhabern zu vermitteln, was sie auf Waldspaziergängen hören.


Foto frei zu verwenden Sounds / Unsplash

Bioakustik - ein Abschnitt in Zoologie, untersucht die Mechanismen und Methoden der Schallkommunikation in der Tierwelt. Bioakustische Spezialisten untersuchen, wie Tiere, Insekten und Vögel Geräusche machen und Informationen untereinander übertragen. Diese Studien helfen, die Tiere in ihrem natürlichen Lebensraum zu beobachten, die Entwicklung und das Aussterben von Arten zu verfolgen, angewandte Probleme zu lösen - zum Beispiel Vögel auf den Landebahnen zu vertreiben.

Warum das Zuhören einfacher ist


Australisches Akustikobservatorium ( Australian Acoustic Observatory , A2O) - Verbindungsprojekt zu Ökologie, Biologie und Informatik. Die Spezialisten zeichnen mit mehreren hundert hochempfindlichen Sensoren Geräusche an 90 Orten auf dem Grünen Kontinent auf. Dieses Netzwerk umfasste sieben der weit verbreiteten Umweltregionen Australiens mit einer einzigartigen Kombination aus Landschafts- und Klimabedingungen, einer spezifischen Mischung aus Tieren und Pflanzen. Auf der A2O-Karte befinden sich Wüsten und Wälder, Ebenen und Ausläufer, trockene Gebiete und Gebiete mit hoher Luftfeuchtigkeit.

In diesem Projekt können Sie nicht mit gewöhnlichen Mikrofonen arbeiten. A2O verwendet 400 professionelle bioakustische Rekorder mit der Fähigkeit, Tonpanoramen im FLAC-Format aufzunehmen. Bei klarem Wetter werden sie nachts und mit starker Wolkendecke von der Sonne angetrieben - sie schalten auf autonome Stromversorgung um (der Akku hält 1000 Stunden lang). Daten werden auf SD-Karten mit hoher Kapazität geschrieben - sie müssen mindestens einmal im Jahr geändert werden. Wie auf der Website des Herstellers zu sehen ist, sind die Geräte in Naturschutzgebieten, Parks und wissenschaftlichen Einrichtungen gefragt.

Auf den ersten Blick sollten solche Rekorder funktionell an Kamerafallen und Videokameras verlieren. Tatsächlich kann Ton für Forschungszwecke viel nützlicher sein als das klarste Bild. Erstens „schaut“ das Objektiv nur in eine Richtung und das Mikrofon zeichnet ein breiteres Klangpanorama auf. Zweitens können sich kleine Tiere vor der Kamera im Gras verstecken, aber ein hochempfindlicher Rekorder hält das Quietschen für die Forscher aufrecht. Wissenschaftler sind in der Lage, großformatige Leinwände aus Audioaufnahmen wiederherzustellen, nach seltenen Vertretern der Fauna zu suchen und den Anstieg und Abfall der Artenpopulation zu beobachten.

Auf diese Weise können sie abgelegene Regionen erkunden, in denen mehrere Tage im Jahr frühere Expeditionen stattfanden. A2O-Sensoren bieten die Möglichkeit zu untersuchen, wie Tiere wandern, auf Naturkatastrophen und weniger dramatische Ereignisse reagieren (die Handlung des Observatoriums im australischen Fernsehen ).

"Wir können Vögel [in ein bestimmtes Gebiet kommen] hören, weil dort Wasser auftauchte und Blumen auf den Bäumen blühten", sagt Paul Roe, Professor an der Queensland University of Technology, einer der führenden Vertreter von A2O. "Oder der Ruf der Frösche, die nach dem Regen in der Wüste erscheinen." Normalerweise können wir nicht herausfinden, was mit diesen Tieren passiert, wir können nicht vorhersagen, wann sie abstimmen werden oder wo sie sein werden. "

Der Professor betont, dass die Menge der gesammelten Daten nicht mit der vergleichbar ist, die im Rahmen traditioneller Expeditionen erhalten werden kann: „Dies werden Aufzeichnungen ganzer Tage sein, und wir werden hören können, wie sich die Geräusche während des Tages ändern - von den Vögeln, die im Morgengrauen singen, bis zum Kricket der Vögel in der Nacht.“ Die Ergebnisse können Jahr für Jahr verglichen werden, um Ereignisse unter verschiedenen Umgebungsbedingungen zu verfolgen.


Foto Jaron Nix / Unsplash

Fünf Jahre später, wenn das Projekt zu Ende geht, werden Wissenschaftler Audiomaterial mit einer Gesamtdauer von 2000 Jahren zur Verfügung haben - dies ist ein Audioarchiv von "kontinentalem Maßstab". Um die verschiedenen Teilnehmer des Klangpanoramas zu erkennen und aus dieser Vielfalt „akustische DNA“ aus australischen Wildtieren zu erstellen, verwenden Wissenschaftler eine eigene Analysesoftware. Dann fallen die Daten in die öffentliche Cloud. Wie in den Kartenpanoramen können Benutzer Segmente auf der Zeitachse auswählen und anhören (einige der Audioaufnahmen sind bereits verfügbar ).

Besonders unter Wasser


Obwohl A2O eine der ehrgeizigsten Initiativen in Bezug auf die Abdeckung ist, gibt es bereits andere große Projekte in der Geschichte der Bioakustik. Viele Arbeiten haben sich mit der Untersuchung von Unterwassertiefen befasst, bei denen sich Schall, wie Sie wissen, viel schneller ausbreitet als durch Luft. Aus diesem Grund spielt für viele Meeresbewohner die Akustik eine noch größere Rolle als für Landtiere.

Bereits im Jahr 2000 fanden neuseeländische Wissenschaftler heraus, dass Schallwellen dazu beitragen, die Larven pelagischer Fische, die erst kürzlich aus Eiern geschlüpft sind, im Ozean zu orientieren. Wie sich herausstellte, wissen diese winzigen Kreaturen, wie das „Korallenriff“ (der Lebensraum der Erwachsenen ihrer Spezies) „klingt“, auf dem Weg zum Ziel mehrere zehn Kilometer zurücklegen und den Meeresströmungen standhalten kann.

Bioakustische Technologien helfen Wissenschaftlern auch dabei, das geordnete Chaos von Unterwassermassiven zu untersuchen - die Größe der Populationen zu bewerten, verschiedene Fischarten zu identifizieren und zu überwachen, wie sie ums Überleben kämpfen. Heute passives Zuhören gilt als einer der umweltfreundlichsten Verfahren zur Herstellung solcher Überwachung. Darüber hinaus bietet diese Technik eine hohe Genauigkeit der Beobachtungen - im Gegensatz zu Tiefseetauchgängen, bei denen die Barriere zwischen Wissenschaftlern und Untersuchungsobjekt durchbrochen wird und nicht immer eine korrekte Vorstellung vom Verhalten von Tieren vermittelt wird.

Marina der ursprünglichen Köpfe


Es wäre ein Fehler zu glauben, dass all diese Technologien nur in der wissenschaftlichen Forschung eingesetzt werden. Es gibt private Projekte für gewöhnliche Smartphones im Sinne von " Shazam'a für Vögel ".


Foto von Suzan Kiršić / Unsplash

Aber Unternehmen müssen nicht Hunderte von Dollar für Geräte wie A2O-Rekorder ausgeben. Forscher mit kleinem Budget können sich Geräte wie AudioMoth leisten , die ohne SD-Karte und Batterien zwischen 70 und 75 US-Dollar kosten. Zum Vergleich: Die Solar BAR aus dem A2O-Projekt muss 1.300 US-Dollar bezahlen. Audiodaten können insbesondere mit dem ARBIMON- System verarbeitet werden(Automated Remote Biodiversity Monitoring Network) - Es verfügt über Tools zur Analyse und Identifizierung von Wildtiergeräuschen. Die Hauptsache ist, die Geräte für den vorgesehenen Zweck zu verwenden und vorab (noch bevor Sie sich entscheiden, so etwas zu bestellen) über die möglichen Schwierigkeiten nachzudenken, die mit ihrer Zustellung verbunden sind (oder noch besser, wenden Sie sich an Mail-Spezialisten und Ihre Kollegen, die Analoga verwenden könnten).

Dieselbe AudioMoth half dabei , die Bewegung von Vögeln im Mount Kenya National Park zu verfolgen und seltene Fledermausarten in Kuba und Madeira zu finden : Trichterrinden der Art Natalus primus galten als ausgestorben, bis Wissenschaftler auf die Gebiete ihres aktuellen Aufenthalts stießen.

Ökologen selbst sagen, dass die Schwelle für den Eintritt in die Welt der Bioakustik jetzt niedriger ist als je zuvor. Und es gibt einen Platz für Projekte. Zum Beispiel können Sie die "Gespräche" von Pflanzen studieren! Das ist richtig - Pflanzen senden auch niederfrequente und hochfrequente Schallwellen aus . Die Verfolgung und Analyse dieser Signale ist die Grundlage einer unabhängigen Disziplin - der „pflanzlichen“ Bioakustik .

Die Audiodaten, die Wissenschaftler weltweit sammeln, stellen jetzt ein riesiges Feld für nachfolgende Experimente dar. Und als Notizen David Watson, einer der Leiter des australischen Akustikobservatoriums: „Das Schöne an [diesem Projekt] ist, dass nicht nur wir, sondern auch zukünftige Generationen von Wissenschaftlern die historischen Daten, die wir sammeln, möglicherweise noch analysieren nicht einmal geboren. "


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