Ученые предлагают создать всемирную библиотеку звуков подводного мира

Группа из 117 ученых разных стран предложила создать «Глобальную библиотеку подводных биологических звуков» (GLUBS). По замыслу создателей, такая библиотека поможет исследователям сравнивать и контролировать водные экосистемы и, возможно, выявлять новые виды. Подробная информация о предложении была опубликована в журнале Frontiers in Ecology and Evolution.

В морях обитает не менее 250 000 видов животных, и многие из них издают звуки. Ученые подозревают, что к звуковой коммуникации способны все 126 существующих морских млекопитающих. Звуки издают также по меньшей мере 100 видов беспозвоночных и не менее 1000 из 34 000 известных в мире видов рыб, и эксперты считают, что еще больше видов рыб пока ждут, чтобы их услышали.

Один из инициаторов проекта, морской биолог Майлз Парсонс из Австралийского института морских наук, считает, что изучение подводных звуков по мере того, как биоразнообразие Земли сокращается, а подводные звуковые ландшафты изменяются под воздействием человека, имеет важное значение. Сейчас научно-исследовательские институты имеют свои звуковые библиотеки, большое количество водных звуков представлено на сайтах FishSounds и FrogID, но глобальная платформа, объединяющая существующие библиотеки, обеспечит доступ к наибольшему количеству данных.

Для пополнения библиотеки планируется использовать сеть гидрофонов. Исследователи также предложили интегрировать другие инструменты, такие как камеры GoPro, системы обучения искусственного интеллекта и приложения для сбора и анализа данных. В веб-библиотеке звуков пользователи смогут анализировать известные и неизвестные звуки, карты распространения того, где были слышны те или иные виды, и коллекции пассивных шумов, возникающих, когда животные едят, плавают или ползают.

Аудиоколлекция с открытым доступом может помочь исследователям определить биологически богатые районы, которые необходимо защитить, и узнать, чем виды, живущие в одном месте, отличаются от тех же видов, обитающих в другом районе. У некоторых видов рыб и морских млекопитающих развиваются региональные диалекты. Например, сигналы коралловых рыб пестроносых анемонов (Amphiprion akallopisos), живущих возле Мадагаскара, отличаются от звуков, которые издают их сородичи, обитающие в водах Индонезии. Наблюдение за эволюцией песен китов горбачей (Megaptera novaeangliae) позволило лучше понять взаимодействие популяций в Тихом океане и у побережья Австралии. Спектральная структура сигналов синих китов (Balaenoptera musculus) и карликовых синих китов (Balaenoptera musculus brevicauda) во всем мире изменяются с течением времени, при этом пиковые частоты меняются каждый год, так что алгоритмы обнаружения через несколько лет могут оказаться неэффективными; таким образом, регулярное пополнение аудиотеки в актуальном состоянии поможет усилиям по изучению животных.

Записанные звуки могут быть использованы для возрождения деградировавших территорий. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications в 2019 году, показало, что, когда исследователи воспроизводили через динамик аудиозаписи процветающей экосистемы коралловых рифов в районе, где кораллы погибли в ходе эпидемии, звуки вызывали возвращение рыб в эти места. Около динамиков обитало в два раза больше рыб, чем там, где звуки не транслировали. По мере роста каталогов подводных звуков исследователи, скорее всего, поймут, какие звуки помогают восстановлению конкретной экосистемы.