Звуки коралових рифів • Олексій Опаев • Наукова картинка дня на "Елементи" • Біоакустика

Звуки коралових рифів

Ця діаграма показує зміну інтенсивності звуків різної частоти на глибині декількох метрів у трьох коралових рифів, розташованих біля південного берега острова Сент-Джон (Віргінські острови, США), за одні повну добу в липні 2013 року. Для кожної з 1440 хвилин від півночі до півночі показано розподіл енергії звукових хвиль по частотах – спектральна щільність потужності звукових хвиль. Енергія звукової хвилі сприймається нами як гучність: чим більше енергія, тим звук голосніше. Видно, що рифи Tektite (A) і Yawzi (B) (див. Карту) найголосніше звучали на сході (6:00) і на заході (18:00), а риф Ram Head (C) – близько полудня.

Підводний світ коралового рифу не так вже мовчазний. Більшість звуків видають риби і креветки – найчисленніші тутешні мешканці. Крім, звичайно, самих коралів, звуків не видані. Звуки риб переважають в області 100-1000 Гц (ближня частина "ландшафту", на якій видно основні піки) – це низькочастотний шурхіт, клацання тощо. Риби можуть видавати їх, спілкуючись між собою, залучаючи партнерів або під час полювання. Більш високі звуки (2-20 кГц, далека частина "ландшафту") – це клацання креветок сімейства Alpheidae (раків-коваликів), які виходять при змиканні їх колишній.

Так що, аналізуючи звуки коралового рифу, можна дізнатися, які групи тварин і в якій кількості тут живуть. Але перш за все треба зібрати вихідні дані. Для цього в воду поміщають під'єднані до рекордера гідрофони, які знаходяться під водою автономно, записують звуки і зберігають їх.

Сучасна техніка дозволяє автоматично записувати звуки досить довго. Наприклад, підводний рекордер на фотографії зліва розрахований на 24 години безперервного запису, а той, що справа – на 4 місяці. Фото зі статті M. B. Kaplan et al., 2015. Coral reef species assemblages are associated with ambient soundscapes

Далі запис, отриману за певний проміжок часу, обробляють. Будь-який звук можна охарактеризувати трьома параметрами: тривалість, частота (період коливання звукової хвилі) і амплітуда (гучність). Комбінація цих змінних дає три двовимірних графіка:

Графіки, що описують параметри двох штучно-синтезованих свистів: a – спектрограмма, б – осцилограма, в – енергетичний спектр. На спектрограмі і осциллограмме в якості однієї з змінних виступає час. Тому, якщо ми хочемо отримати узагальнене уявлення про записи за певний проміжок часу, нам найбільше підходить енергетичний спектр, який не має часової шкали. Малюнок зі статті S.A.Zollinger et al., 2012. On the relationship between, and measurement of, amplitude and frequency in birdsong

Щоб об'єднати на одному графіку все три змінні – амплітуду, частоту і час, – потрібні тривимірні діаграми, подібні наведеним вище. Таким чином, за допомогою гідрофонів можна проводити акустичний моніторинг різних груп тварин. Наприклад, на острові Сент-Джон усереднені низькочастотні енергетичні спектри звуків (100-1000 Гц) корелювали з великою кількістю риб. Аналізуючи дані з підводних рекордеров, вчені отримують інформацію про різноманітність і чисельності тварин.

джерело: M. B. Kaplan et al., 2015. Coral reef species assemblages are associated with ambient soundscapes.

Олексій Опаев


Like this post? Please share to your friends:
Залишити відповідь

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: