تستمع إيزابيل كي من جامعة إدنبرة إلى الأعشاب البحرية لفهم كيف تعكس المناظر الطبيعية تحت الماء التنوع البيولوجي
يبدو الساحل الغربي الوعر لاسكتلندا رائعًا تحت أشعة الشمس. البحر الفيروزي هادئ، ولكن حتى في شهر يوليو، تبلغ درجة الحرارة 12 درجة مئوية. مسلحًا بمجموعة التسجيل الخاصة بي، ومعدات الغطس وبدلة الغوص السميكة، كنت أستمع إلى الكائنات البحرية التي تعيش في ثلاثة مروج مختلفة من الأعشاب البحرية الاسكتلندية.
اقرأ أيضا: سفينة HMS OCToPUS تزود الغواصين بفرصة زراعة الأعشاب البحرية بسرعة
من أجل الحصول على درجة الدكتوراه في علم البيئة البحرية، أقوم بدراسة التنوع البيولوجي لمروج الأعشاب البحرية الاسكتلندية والتي، الآن في منتصف الصيف، في إزهار كامل. على عكس الأعشاب البحرية، يحتوي هذا النبات البحري على أزهار وبذور وحبوب لقاح وجذور تحت الأرض.
تعج مروج الأعشاب البحرية بالنشاط. القواقع البحرية تخدش الصخور عندما تأكل الطحالب، وتتغذى الأسماك الصغيرة على العوالق الحيوانية الصغيرة، وتقاتل السرطانات للدفاع عن أراضيها، بالإضافة إلى الطيور والفقمات وثعالب الماء التي تبحث عن الطعام.
اقرأ أيضا: نجاح عشب البحر الإنجليزي يعد بتعزيز نموه على مستوى العالم
هناك تنافر في الأصوات من كل هذا الانشغال وأنا أبحث في كيفية اختلاف المناظر الصوتية للأعشاب البحرية - وهي مجموعات الأصوات التي يمكن سماعها في بيئة ما - اعتمادًا على الحياة البرية التي تعيش هناك.
إن سماع مجموعة واسعة من الأصوات قد يعني وجود المزيد من الحيوانات في الأعشاب البحرية وربما يشير إلى مرج الأعشاب البحرية الأكثر صحة وتنوعًا.
مروج الأعشاب البحرية لديها انخفض بشكل كبير بسبب الرواسب وجريان المغذيات من الزراعة والتنمية الساحلية وممارسات الصيد المدمرة والأمراض. ربما فقدت المملكة المتحدة أكثر من 40% من غطاء الأعشاب البحرية لديها حتى 90٪ مقارنة بمستويات ما قبل الصناعة.
على الصعيد العالمي، 29% أعشاب بحرية اختفت منذ القرن الثامن عشر، وتسارع معدل التراجع، حيث فقد نحو 18% سنويا منذ التسعينيات.
الأعشاب البحرية هي أهمية أرض خصبة للأسماك، فهي تحسن نوعية المياه وتعمل كمخزن للكربون. لذا فإن تراجعها يؤثر على الكائنات البحرية التي تعيش داخل الموائل، والحيوانات الموجودة في أعلى السلسلة الغذائية، وصحة المحيطات على نطاق أوسع.
يعد تسجيل المقاطع الصوتية في الأعشاب البحرية مفيدًا لأنه يسمح للباحثين مثلي باكتشاف الكائنات التي لا يمكننا رؤيتها بالضرورة، إما لأنها مموهة أو مختبئة، أو ربما ليلية.
كما أنها تسبب أقل قدر من الإزعاج مقارنة ببعض طرق المراقبة الأخرى، ومن الممكن أن تصبح رخيصة الثمن وفعالة. في المستقبل، قد تتمكن ببساطة من ترك جهاز تسجيل والتقاطه وتشغيل بعض الخوارزميات والحصول على بعض المعلومات حول الحيوانات الموجودة.
استمع إلى إيزابيل كي وهي تشرح الأصوات التي جمعتها في مقابلة حولها المحادثة الأسبوعية بودكاست.
في كل مرج أزوره، أضع ميكروفونات تحت الماء بحجم كف اليد على منصات وأتركها في قاع البحر لمدة أسبوع.
بشكل يومي، أقوم بالغطس لوضع كاميرا فيديو بجوار الميكروفون حتى أتمكن من مطابقة الصوت مع الفيديو. وهذا يساعدني على معرفة الصوت الذي يصدره أي حيوان.
عندما عدت إلى المكتب، كنت أقوم بتحليل تسجيلاتي الصوتية باستخدام "المؤشرات الصوتية"، وهي مقاييس لمدى تعقيد المشهد الصوتي. يتضمن ذلك أصوات الحيوانات وأيضًا أصوات الأمواج وضوضاء القوارب وسلاسل الإرساء.
بعد ذلك، أقوم بتقييم الثراء الصوتي من خلال الاستماع إلى مقاطع مدتها دقيقة واحدة. بالنظر إلى المخطط الطيفي - وهو تصوير مرئي لهذه الأصوات - يمكنني حساب عدد الأنواع المختلفة من أصوات الحيوانات الموجودة. هذا يستغرق وقتا طويلا ولكنه يعطي رؤية عظيمة.
لقد حددت حتى الآن 14 نوعًا مختلفًا من الأصوات التي أظن أنها تعود إلى الأسماك والسرطانات التي تعيش في الأعشاب البحرية، بالإضافة إلى صفارات ونقرات الدلافين التي يمكنني سماعها من مسافة بعيدة أثناء السباحة.
أستطيع أن أنظر إلى الترددات الدقيقة (أو درجة الصوت) التي تصدرها الأصوات والأنماط التي تصدرها، ثم أخصص هذا الصوت بدقة أكبر لنشاط حيواني أو بشري.
لقد وجدت بعض الأدلة على وجود أصوات مميزة للأعشاب البحرية، حيث تحدث بعض الأصوات بشكل أكثر شيوعًا في الأعشاب البحرية مقارنة بالموائل الرملية. تصدر الأسماك أصوات شخير أو تجشؤ أو خرخرة منخفضة النبرة. تُصدر السرطانات نوعًا معدنيًا عالي النبرة من أصوات الكشط.
كثيرا ما أسمع ضجيج فرقعة والتي تصبح أكثر وضوحا خلال النهار. أثناء عملية التمثيل الضوئي التي تقوم بها الأعشاب البحرية، خاصة في منتصف النهار عندما تكون الشمس دافئة ومشرقة، ينتج النبات فقاعات من الأكسجين تتجمع على سطح شفرات الأعشاب البحرية وتفرقع أثناء انتقالها إلى الماء.
من الصعب معرفة أي حيوان يصدر أي صوت، خاصة وأن محيطاتنا هي أماكن صاخبة. يمكن أن يمثل التلوث الصوتي مشكلة خطيرة للحيوانات البحرية التي تعتمد على الصوت من أجل بقائها، إما للعثور على رفيق، أو التنقل، أو التواصل مع بعضها البعض، أو البحث عن الطعام.
ومع ذلك، فمن المثير للاهتمام أن الأعشاب البحرية يمكن أن تكون بمثابة حاجز لبعض التلوث الضوضائي تحت الماء. باعتبارها بنية ثلاثية الأبعاد، تعمل الأعشاب البحرية كحاجز مادي أمام طاقة الأمواج - وهذا أحد الأسباب التي تجعلها تلعب دورًا حاسمًا في حماية المناطق الساحلية من التآكل.
ويمكنه أيضًا امتصاص الموجات الصوتية وحتى حماية الأسماك من الدلافين التي تستخدم تحديد الموقع بالصدى للتنقل نحو فرائسها. لا تخترق نقرات الدلافين الأعشاب البحرية جيدًا، لذلك يمكن أن تكون الأسماك أكثر أمانًا في هذا الملجأ الآمن من الأعشاب البحرية مقارنة بالبحر المفتوح.
في اثنين من المروج، وجدت أصوات أسماك وسرطان البحر في الأعشاب البحرية أكثر من تلك الموجودة في المواقع الرملية التي كنت أقارنها بها، تمامًا كما توقعت. لكن في أحد المواقع، سمعت أصواتًا فوق الرمال أكثر من تلك التي سمعتها من الأعشاب البحرية، على الرغم من قلة الحياة البرية هناك. لذا فإن مستويات التنوع البيولوجي لا تنعكس بالضرورة بشكل مباشر في المشهد الصوتي.
قد يرجع هذا جزئيًا إلى الاختلافات في كيفية انتقال الصوت في بيئات مختلفة. وينتقل الصوت بسهولة عبر الرمال مقارنة بالأعشاب البحرية. يمكن أن تؤدي هذه الظاهرة إلى نتائج مضللة حيث يصعب سماع الأسماك في الأعشاب البحرية الأكثر كثافة، لأن الأعشاب البحرية نفسها تمتص الصوت، حتى لو كانت موطنًا لمزيد من الأسماك.
يحتاج الباحثون إلى توخي الحذر بشأن تفسير بيانات المشهد الصوتي، وأن يأخذوا في الاعتبار كيفية تأثير بنية الموطن على كيفية سماع الأصوات. ولذلك يمكن أن يكون الرصد الصوتي أكثر فائدة لدراسة التغيرات في حياة الحيوان مع مرور الوقت في موقع واحد بدلا من المقارنة بين مناطق مختلفة.
مراقبة المرج
والأمل هو أن هذا النوع من العمل يمكن استخدامه لتدريب خوارزميات التعلم الآلي، وفي نهاية المطاف بناء أداة سهلة الاستخدام لرصد التنوع البيولوجي في الأعشاب البحرية والموائل البحرية الأخرى.
وهذا يتطلب مكتبة شاملة من الأصوات. وهذا موجود بالفعل بالنسبة للدلافين والثدييات البحرية الأخرى، لكنه ليس راسخًا بعد بالنسبة لأصوات الأسماك وسرطان البحر واللافقاريات الأخرى مثل الجمبري.
عادةً ما يبدأ التقاط جميع الأصوات المختلفة التي يمكن أن يصدرها كل نوع من خلال التسجيلات المأخوذة في حوض السمك. بعد ذلك، يمكن أن يحاول الاكتشاف الآلي مطابقة ذلك مع الأصوات التي يسجلها الباحثون مثلي في الميدان.
وهذا من شأنه أن يمكّن العلماء من تحديد المؤشرات المبكرة لتدهور المروج أو قياس مدى نجاح مشاريع استعادة الأعشاب البحرية.
ربما في يوم من الأيام، سيقوم علماء البحار في جميع أنحاء العالم بإنشاء مسجلات صوتية يمكنها نقل مقاطع صوتية من البحار الساحلية إلى المحيط قاعدة البيانات المركزية على الانترنت حيث يمكن تحليل المقاطع الصوتية تلقائيًا لتقييم صحة المحيطات.
وهذا يمكن أن يوفر لنا بيانات في الوقت الفعلي تقريبًا عن أعداد الحيوانات وحركاتها، مما يساعد في توجيه تدابير الحماية البحرية وممارسات الصيد المستدامة. هذا احتمال مثير.
مفتاح إيزابيل هو مرشح دكتوراه في علم البيئة البحرية في جامعة ادنبرة.
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة بموجب رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.
أيضا على ديفرنيت: 5 طرق لتحسين الحفاظ على الحياة البحرية في جميع أنحاء بريطانيا, مفاجآت كبيرة لمسح الأعشاب البحرية للمنظمين, تزدهر الأعشاب البحرية بالقرب من جزر المالديف المأهولة - وإليك السبب, مشروع الأعشاب البحرية يبدأ في كورنوال
