Вие сте тук

Светът днес звучи съвсем различно, отколкото преди век

Буквално можем да чуем как климатът се променя. Докато светът се затопля, саундтракът на океана става все по-различен.

През 2015 г. екип от учени и инженери от САЩ съобщи, че най-силният звук в някои води сега идва от милиони малки мехурчета, които се образуват при топенето на ледници и айсберги. Във фиордите на Аляска и Антарктида средното ниво на шума в момента е над 100 децибела – по-силно от която и да е океанска среда, документирана досега.

Това е само един от примерите за това как естественният звуков пейзаж на Земята се променя необратимо, а в основата на този процес е човешката дейност.

Природните пространства днес са замърсени със създадени от човека шумове. Като превръщаме гористите местности в земеделски стопанства и провокираме изчезването на животински видове, ние коренно променяме начина, по който нашият свят звучи.

Това явление е вдъхновило появата на ново поле на научни изследвания, което има за цел да следи промяната на мелодията на нашите природни пространства. Тези акустични изследвания могат да направят революция в начина, по който изучаваме цели екосистеми, от гори до коралови рифове.

Топенето не ледовете създава много шум в океана. Credit: Ashley Cooper Pics/Alamy
Топенето не ледовете създава много шум в океана. Credit: Ashley Cooper Pics/Alamy

Всички звуци на една екосистема – от стичащи се потоци до пеещи птици, се смесват, за да образуват уникален звуков пейзаж – отличителен белег на хабитата в неговото моменто състояние. Изучаването на звуковия пейзаж е бърз и лесен начин за оценка на състоянието на хабитата.

Но това, което учените чуват, не звучи добре. Някои звуци се влошават по тревожен начин.

В частност океаните сега звучат много различно. Докато шумът от топенето на ледниците се увеличава, звукът, издаван от някои морски видове, се понижава.

Откакто биолози изучават моретата, скаридите винаги са създавали голяма врява. Скаридите имат несъразмерно големи щипци, които могат да затварят със скорост до 60 мили в час. Това затваряне на щипците временно образува въздушен мехур във водата, а когато той се спука, това изхвърля водата навън в струя под високо налягане и произвеща силен щракащ звук.

Смята се, че това щракане е важно за общуването между скаридите, както и за защеметяване на плячка и отблъскване на хищници.

Щракането на скаридите е сред най-характерните звуци на морски екосистеми като мангровите гори и кораловите рифове. То може да се разпростани на разстояние до 1 километър по вода. Но проучване, публикувано през март 2016 г., показва, че скаридите може скоро да замлъкнат.

Биолози са записали звука в три хидротермални извора, където във водата естествено се освобождава въглероден диоксид. Въглеродният диоксид образува слаба киселина, когато влезе в химическа реакция с водата, което намалява киселинността (pH) на океана. Това “окисляване” сега се случва навсякъде в океаните поради допълнителния въглероден диоксид в атмосферата. Хидротермалните извори са дали на учените възможността да проучат какво би представлявал един по-киселинен океан.

Те са установили, че океанът вероятно би бил много по-тих. Скаридите в района на изворите щракат не толкова силно и по-рядко от обичайното, което драстично променя целия звуков пейзаж на океана. При проведени в лабораторни условия тестове с повишени нива на въглероден диоксид отделни скариди произвеждали наполовина по-малко щракания в сравнение с тези при настоящите нива.

Въпреки че причината за това намаляване на щракането не е изяснена, такова повсеместно окисляване би могло да окаже огромно въздействие върху видовете, живеещи в кораловите рифове, които разчитат на звука за навигация. С продължаването на климатичните промеи в морските екосистеми, нашите океани може да затихнат.

Скариди от вида Synalpheus striatus. Credit: Constantinos Petrinos/naturepl.com
Скариди от вида Synalpheus striatus. Credit: Constantinos Petrinos/naturepl.com

Учените са разделили акустичния свят на две. Т.нар. ”геофония” са звуците от неживата природа и естествени процеси като трясъка на водопадите, движението на прилива и тътена на земетресенията, а ”биофонията” е произведена от живите организми.

Шумовете от човешката дейност са станали толкова повсеместни на Земята, че за тях е измислена отделна категория – ”антропофония”. В много пейзажи антропофонията доминира, заглушавайки звуците от природата.

Звуци от човешка дейност сега се срещат в почти всяка екосистема на Земята и е рядкост да се намери район, толкова отдалечен, че до него изобщо да не достигат такива. Но Michael Scherer-Lorenzen от университета във Фрайберг, Германия казва, че нашето косвено влияние върху звуковата среда е дори по-голямо. Звуците бавно и незабележимо се губят, докато хабитатите стават все по-фрагментирани, видовете изчезват, а градските пейзажи се разширяват.

Това е идея, която Scherer-Lorenzen и колегите му изследват като част от едно от най-амбициозните проучванията в екологията на звуковия пейзаж, предприемани до момента. Започвайки през септември 2015 г., изследователите са монтирали 300 устройства, които да записват звука в немските селски райони. Целта е да се установи как различните видове използване на земята влияят на биологичното разнообразие и как това се отразява върху звуковия пейзаж на тези хабитати.

Scherer-Lorenzen, който е водещият изследовател на проекта, казва, че комбинирането на данни от други изследователски групи с техните звукозаписи позволява на екипа да определи как звуците на една екосистема се влияят от човешката дейност.

“Имаме огромно количество информация за много аспекти на тези екосистеми, включително наблюдения на прилепи, птици, насекоми, жаби, бозайници, както и за състава и структурата на растителността”, казва той.

В крайна сметка, те се надяват проекът да им позволи да разработят система за ранно предупреждение за промените в екосистемите в резултат на човешка дейност или климатични промени.

Шумно: окритият рудник Carajás в Бразилия. Credit: Tim Graham/Alamy
Шумно: окритият рудник Carajás в Бразилия. Credit: Tim Graham/Alamy

Вече е ясно от изследвания на други места, че дневните и сезонните ритми в звуковия пейзаж могат да бъдат нарушени, когато се появят звуци от човека. Например, проучване в Бразилия е установило, че звуците, издавани от животни, са най-силни през деня в гори, намиращи се в близост до открити рудници, докато дивите животни далеч от мините са по-активни с издаването на звуци през нощта.

Постоянният шум от мините, който се дължи най-вече на около 700-те камиона, които ги посещават на ден, повишава нивата на звука с до 22 децибела. Това принуждава животински видове, които обикновено биха издавали звуци през нощта, да станат по-активни през деня.

По-малко видове са регистрирани в местата в близост до мината, което предполага, че някои видове не могат да понесат това голямо шумово замърсяване.

Друго проучване, публикувано през юни 2016 г., следи времето през годината, когато птиците мигрират, според звуковия пейзаж на Национален парк „Глейшър Бей“, като е установило, че то значително се изменя за трите години на проучването. Например, миграцията на златогушия дрозд (Ixoreus naevius) достига връхната си точка пет дни по-рано през 2014 г. в сравнение с 2012 г. Такива промени в графика на събития като цъфтенето на растенията или миграцията на птиците са причина за тревожност поради техния потенциал да нарушат ключови екологичните взаимовръзки.

Много организми използват звука за навигация, при събирането на храна или за да общуват помежду си. В резултат на това често има връзка между богатството на звуковия пейзаж и разнообразието и изобилието на дивата природа в района.

Например, в някои гори в Коста Рика 85% от вариациите в разнообразието от звуци се обясняват със сложността на структурата на горите, както и с наличието на блата. В евкалиптовите гори в Австралия силата на звука е свързана с фрагментирането на хабитатите и цялостното екологично състояние.

Не е изненадващо, че антропофонията доминира в градската среда, а въздействието на този допълнителен шум, създаден от човека, върху дивата природа е огромно.

Биофонията, каквато е пестна на птиците, доказано намалява с увеличаването на урбанизацията, което е свързано с по-малкото богатство на видове в градската среда. Дори и тези видове, които остават, вероятно коренно са променили естеството на звуците, които издават.

Например, проучване, сравняващо песента на големия синигер (Parus major) в града и в горска среда в Европа, установява, че птиците пеят по-кратко, по-бързо и с по-висока честота в градска среда.

Тези поведенчески реакции бележат променливи нива на шум дори в рамките на един и същи ден. Това предполага, че по-скоро гъвкавостта в поведението отколкото генетични промени дава възможност на някои видове да се адаптират по-добре към увеличаването на антропофонията в техните местообитания.

Но не всички животни имат възможността да променят своите звуци и да се адаптират към шумовото замърсяване. Проучване е установило, че докато мухоловките от вида Myiarchus cinerascens са в състояние да повишат честотата на виковете си с увеличаването на фоновия шум, техните близки родственици – сивите мухоловки от вида Empidonax wrightii не променят издаваните от тях звуци, а броят им в градската среда драстично намалява.

В морските екосистеми антопофонията може също да има голямо въздействие. Шумът от кораби, измерен във Фалмут Бей във Великобритания по време на проучване през юли 2016 г., попада в обхвата на слуха на няколко вида морски бозайници като китове и тюлени, както и на много видове риби, което може да се засегне комуникацията и навигацията на морските животни.

Водите на Фалмут Бей във Великобритания са доста шумни. Credit: Dan Burton Photo/Alamy
Водите на Фалмут Бей във Великобритания са доста шумни. Credit: Dan Burton Photo/Alamy

Предишни проучвания са установили, че китовете могат да се адаптират към шумовото замърсяване, като издават звуци с по-висока честота, а косатките могат да ”викат” с 1 децибел по-силно за всеки децибел увеличение във фоновия шум. Но това приспособяване си има цена – увеличаването на шумовото замърсяване в океаните е свързано  и с повишен стрес при морските животни.

Но докато някои екосистеми стават все по-шумни, глобалната картина е, че оставащите природни пространства губят звук, вероятно завинаги. Bernie Krause, един от пионерите в екологията на звука, записва звуци в различни хабитати по света от 1968 г. насам.

По време на 50-годишната си кариера той е записал над 5000 часа от звукови пейзажи  на сушата и под вода в 25 различни страни. Той изчислява, че архивът му съдържа близо 15 000 различни биологични вида и над 3000 различни хабитата, което прави колекцията му от естествени звуци една от най-големите по рода си.

Неговите записи, направени на едно и също място, година след година, предлагат акустичен запис на екологичното въздействие, което имат климатичните промени. От умерените гори на Северна Америка до тундрата на Аляска, от тропическите гори на Бразилия до кораловите рифове във Фиджи, Krause е „чул“ драстични промени в звуковия пейзаж на Земята през последните 50 години.

“Над 50% от този архив е от места, които сега са напълно безшумни или са така трансформирани от човешката дейност, че вече не могат да бъдат чути в първоначалния си вид”, казва той.

Sugarloaf Ridge State Park в Калифорния. Credit: Gary Crabbe/Alamy
Sugarloaf Ridge State Park в Калифорния. Credit: Gary Crabbe/Alamy

Krause описва своите продължителни записи в Sugarloaf Ridge State Park: “това е място, разположено недалеч от дома ни в Северна Калифорния, където ефектът от глобалното затопляне и сушата в резултат от него доведе до първата напълно безшумна пролет, която някога съм преживял”.

Първите му записи в парка, направени през 2004 г., включват богат птичи хор на фона на стичащ се поток. Но от 2014 г., засушаването и покачването на температурите са лишили пейзажа от почти всякаква биофония, а до 2015 г. единствено потокът може да бъде чут.

Друг пример от колекцията на Krause показва как екологията на звуковия пейзаж има силата да разкрие екологични катастрофи, които ние дори не можем да видим. През 1988 г. на дърводобивна компания е дадено разрешение да опита нов метод “с ниско въздействие”, известен като селективно дървосечене, в Линкълн Медоу в планината Сиера Невада.

Идеята била, че чрез отсичане на единични дървета тук там вместо изсичане на цяла гориста област вредата за екосистемата ще бъде избегната. И за човешкото око след селективното дървосечне гората е привидно същата, но записите на Krause казват друго.

“Аз съм бил в Линкълн Медоу 15 пъти през последните 25 години и мога да ви кажа, че биофонията, нейната плътност и разнообразие, все още не е такава, каквато беше преди тази операция”, обяснява Krause в реч за TED Talk през 2013 г.

Звукът е източник на информация, който учените едва сега започват да използват с пълния му потенциал. Основното предизвикателство пред еколозите, изследващи звуковия пейзаж, е големият обем данни, казва Scherer-Lorenzen. Неговият проект Biodiversity Exploratories в Германия ще произведе над 15,5 милиона минути звукозапис. Това са 125 терабайта данни, които трябва да се съхраняват, обработват и анализират.

“Да се изслушат всички тези файлове би отнело 30 години без прекъсване”, казва той. Вместо това, параметрите на акустична сложност и многообразие се изчисляват чрез компютър. Разработването на по-добри компютърни алгоритми за обработка и тълкуване на тези данни е бързо развиваща се област на изследвания.

Цената на технологиите може да бъде непосилна за мащабни проучвания на звуковия пейзаж, но проекти като този показват, че чрез споделяне на ресурсите си учените могат да правят качествените изследвания на звуковия пейзаж по-достъпни.

Изобретили сме всевъзможни начини за създаване на шум. Credit: Tetra Images/Alamy
Изобретили сме всевъзможни начини за създаване на шум. Credit: Tetra Images/Alamy

Ние вече сме променили звуковия пейзаж на Земята до толкова, че много екосистеми биха били напълно неразпознаваеми за хората, живели в тях само преди век. „Малко са съществата, чието въздействие върху околната среда е било толкова дълбоко разрушително [като това на хората],” казва Krause.

А увеличаването на антропофонията е също толкова вредно за човешкото здраве, колкото и за дивата природа.

В извънредни случаи шумовото замърсяване може да причини загуба на слуха. По-често по-ниски нива на антопофония могат да доведат до увеличаване на стреса, смущения на съня, когнитивни нарушения и дори поведенчески промени като повишена агресия. Слушането на звуци от природата е свързвано с по-добро настроение и по-добри когнитивни способности на работното място.

Все пак, въпреки че изчезването на видове означава, че ние рискуваме да загубим някои звуци завинаги, може би все още има надежда. Изследване, публикувано през март 2016 г., съобщава, че проект за възстановяване на мангрова гора е успял да върне естествения ѝ звуков пейзаж само за три години.

Мангровите гори могат да бъдат възстановени изненадващо бързо. Credit: Kenny Williams/Alamy
Мангровите гори могат да бъдат възстановени изненадващо бързо. Credit: Kenny Williams/Alamy

Мангровите гори са дом за различни водни гъби, много от които си взаимодействат с щракащите скариди. Поради това щракането на скариди е силен индикатор за доброто състояние на мангровата гора. Но когато водните гъби умират поради цъфтежа на токсични водорасли, който е все по-често срещан поради климатичните промени, скаридите също изчезват.

За да възстановят силно дегенерирали мангрови екосистеми във Флорида през 2010 г., учени клонирали водни гъби от здрави мангрови екосистеми и ги транспортирали в дегенерирали такива. До 2013 г. звуковият пейзаж на възстановените мангрови гори бил неразличими от този, записан в недокоснати мангрови гори.

Звуковият пейзаж е добър начин за измерване на успеха на възстановителни проекти като този и може да даде картина за състоянието на една екосистема, която не може да се види с просто око.

Земята звучи съвсем различно, отколкото преди век, а някои от тези промени вероятно са необратими. Но има надежда, че може би не е твърде късно да спасим някои от най-уникалните звуци на нашата планета.

 

Превод: Цветелина Христова

Източник: BBC

Коментари

коментара

Related posts

By continuing to use the site, you agree to the use of cookies. more information

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close