Ученые нашли новый способ оценить состояние уязвимых и ценных прибрежных экосистем

Ученые протестировали удивительно дешевый и эффективный способ оценки состояния уязвимых коралловых рифов и мониторинга угроз на удаленных атоллах: прослушивание подводных звуков.

В исследовании, опубликованном 6 августа 2015 года в Marine Ecology Progress Series, ученые из Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI) использовали недорогие автономные подводные регистраторы в течение четырех месяцев для сбора «звуковых ландшафтов» рифов на Виргинских островах США. Они показали, как совокупные звуковые записи обитателей рифа создают яркую картину их численности и разнообразия. В другом исследовании, опубликованном в тот же день в Marine Pollution Bulletin, исследователи зафиксировали шум лодок, показав, как он может заглушать жизненно важные для размножения, питания и поиска новых мест обитания звуки организмов. Они также продемонстрировали, как подводные регистраторы могут помочь морским управляющим следить за потенциально разрушительной деятельностью человека в отдаленных местах.

«Традиционные научные методы обследования требуют множества физических измерений региона, чтобы что-то о нем узнать, и эти измерения часто являются лишь моментальными снимками», — сказал Макс Каплан, аспирант Совместной программы MIT/WHOI по океанографии и ведущий автор двух исследований. «Мы используем неинвазивный, недорогой метод — сбор звуков — чтобы узнать огромное количество информации о коралловых рифах за относительно длительные периоды времени».

Кораллы также сталкиваются с угрозами из-за потепления температуры и снижения pH океана, а их экологическое и экономическое значение огромно. Рифы обеспечивают среду обитания для 25% всех морских видов и играют ключевую роль в защите береговых линий от штормов. Коммерческая ценность рыболовства США на коралловых рифах составляет более 100 миллионов долларов в год и около 5,7 миллиардов долларов по всему миру, согласно данным Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), и они являются ключевым драйвером рабочих мест и доходов в сфере туризма.

Чтобы акустически шпионить за этими существами, команда WHOI установила автономные подводные записывающие устройства на трех рифах в национальном парке Виргинских островов США с апреля по август 2013 года. Исследователи выбрали рифы с разной степенью кораллового покрова и плотности рыб, чтобы увидеть, смогут ли они услышать различия между рифами.

Ответ был положительным — но только когда исследователи слушали правильных животных и в очень конкретное время суток. Как и некоторые птицы, рыбы были более активны и голосисты при смене освещения на рассвете и в сумерках, поэтому только в эти часы шум рыб предсказывал состояние рифа. «Это действительно подчеркивает необходимость долгосрочных записей мониторинга», — сказал Каплан. Способность соотносить звуки рыб со здоровьем рифа может революционизировать то, как и как часто мы можем наблюдать за коралловыми рифами.

С другой стороны, в своем исследовании в Marine Pollution Bulletin Каплан и Муни обнаружили шум судов примерно в 10% своих записей. Шум увеличивал фоновый звуковой ландшафт примерно на 7 децибел. «Большая часть этого шума была низкочастотной, и это как раз та частота, на которой происходит общение рыб», — сказал Каплан. Перекрывающийся шум лодок «может быть важным препятствием для рыб, которые не издают очень громких звуков и не слышат так хорошо», — добавил Муни.

Используя эти недорогие регистраторы, морские управляющие могли бы следить за удаленными рифами или атоллами, где сложно разместить человека; или за морскими охраняемыми районами, где запрещена рыбалка. Записи мониторинга шума лодок также могут помочь создать измеримую метрику для экосистемных услуг, таких как рекреация. Исследователи WHOI уже начали более масштабную версию исследования на Виргинских островах на Гавайях.