این یک روایت صوتی توسط Eosمنبع مورد اعتماد شما برای اخبار علوم زمین و فضا. آیا این ویژگی را دوست دارید؟ ما را در نظرات یا در [email protected].
رونوشت
دیکمن: موسیقی‌ای که اکنون به آن گوش می‌دهید دارای طبل‌های لیزا شوئنبرگ و سازهای کوبه‌ای دیگر از … مورچه‌ها است.
هنگامی که شوئنبرگ برای اولین بار به آمازون رفت تا صدای مورچه ها را برای یک آهنگسازی و پروژه زیست محیطی ضبط کند، با فابریزیو باکارو، بوم شناس عمومی در دانشگاه فدرال آمازوناس در مانائوس تماس گرفت.
باکارو: او به من نوشت و گفت: «من می‌خواهم مورچه‌ها و بله‌بله‌ها را ضبط کنم و گفتم: «وای. جالب مورچه ها صدا تولید نمی کنند. و او: “بله! خیلی کار می کنند. و زمانی که اینجا بود را به من نشان داد و ما اینجا در دانشگاه رفتیم. او میکروفون را روی آن گذاشت و من داشتم گوش می‌دادم و گفتم: “وای.” بنابراین وقتی او به من نشان داد که آنها می توانند از صداها برای برقراری ارتباط استفاده کنند، گیر کردم.
دیکمن: و فقط مورچه ها سر و صدا نمی کنند. بسیاری از حشرات موجود در خاک برای برقراری ارتباط با یکدیگر و هنگام حرکت انواع سر و صدا ایجاد می کنند.
باکارو، که تنوع زیستی بی مهرگان را در خاک آمازون مطالعه می کند، شگفت زده شد.
او سال‌ها بود که موجودات را در زمین می‌شمرد و علاقه‌مند بود راهی کمتر تهاجمی و کارآمدتر برای انجام آن بیابد.
او معمولاً یک توده خاک را از زمین بیرون می آورد و زیر یک لامپ حرارتی قرار می دهد. همه موجودات از خاک خشک شده فرار می کنند و باکارو شناسایی می کند که کدام گونه موجود است. زمان و تلاش زیادی می طلبد. و برخی از حشرات، مانند مورچه‌های بزرگ، قبل از نمونه‌برداری از خاک فرار می‌کنند و این باعث می‌شود که شمارش واقعاً نماینده نباشد.
سپس باکارو با الیور متکالف، بوم شناس دانشگاه لنکستر که به عنوان دانشجویی که قصد داشت تنوع زیستی پرندگان را با استفاده از صدا مطالعه کند، به آمازون آمده بود، ملاقات کرد.
متکالف: اما به محض اینکه شروع به کار در آمازون می کنید و سعی می کنید به صدای پرندگان گوش دهید، متوجه می شوید که بیشتر صداهایی که می شنوید حشرات و دیگر صداهای ناآشنا هستند نه پرندگان، و اینکه فقط باید روی پرندگان تمرکز کنید یعنی از دست دادن 99٪ آنچه در حوزه آکوستیک اتفاق می افتد
دیکمن: محققان از آکوستیک برای مطالعه گونه های مختلف استفاده می کنند. به عنوان مثال، آنها می توانند از صدا برای شناسایی گونه های خفاش در خطر انقراض استفاده کنند یا نحوه معاشرت لاک پشت ها را مطالعه کنند. با آکوستیک اکولوژیکی، دانشمندان کل محیط ها را بر اساس صداهای آنها مطالعه می کنند.
متکالف، باکارو و همکارانشان در این فکر بودند که آیا می توانند تفاوتی بین خاک سوخته شده و خاکی که هرگز نسوخته است بشنوند.
این تا حدودی به دلایل لجستیکی بود. البته از قبل می دانستند که بین خاک های سوخته و نسوخته تفاوت وجود دارد. اما این تحقیق به آنها این امکان را می دهد که ببینند آیا صدای پس زمینه خاک منعکس کننده این موضوع است یا خیر. آنها همچنین امیدوارند که نشان دهد آیا این دو نوع خاک دارای سطوح مختلفی از تنوع زیستی در زیر سطح هستند یا خیر. متکالف توضیح داد که چرا گسترش درک دانشمندان از چگونگی تأثیرپذیری آمازون از آتش‌سوزی‌های جنگلی نیز مهم است.
متکالف: این مانند جنگل‌های استرالیا یا کالیفرنیا نیست که با آتش سازگاری داشته باشند و بخشی از چرخه طبیعی آنها است، اگرچه در حال حاضر بیشتر اتفاق می‌افتد. این جنگل ها کاملاً ناسازگار هستند. بنابراین حتی اگر آتش در حین عبور فقط 2 یا 3 اینچ ارتفاع دارد — به نظر می رسد بسیار کوچک است ، به نظر می رسد که می توانم آن را خاموش کنم — بزرگترین درختان را در حین عبور از بین می برد زیرا آنها کاملاً ناسازگار هستند.
دیکمن: بنابراین محققان دست به کار شدند. یا تا خاک. آنها 25 مکان ضبط واقع در یک جنگل را انتخاب کردند. بعضی از صبح ها 3 ساعت رانندگی تا سایت ها وجود داشت. صبح های دیگر 10 کیلومتر پیاده روی وجود داشت. با استفاده از قمه برای ایجاد سوراخ در خاک، میکروفون را در زیر زمین دفن می کردند.
کارلوس آبراهامز، بوم شناس و مدیر اکوآکوستیک در Baker Consultants، که در این کار دخالتی نداشت، گفت که او می‌توانست به تعداد انگشت شماری از مطالعات که از اکوآکوستیک برای مطالعه خاک استفاده می‌کردند فکر کند، و این هرگز در آمازون انجام نشده بود.
اینجا دوباره متکالف است.
متکالف: این سوراخ کوچک را ایجاد می کردی و بعد آنقدر پنجاه متر دورتر می رفتی تا مطمئن شوی صدایی در نمی آید و نیم ساعت آنجا می نشینی که پشه گزیده است و بعد برمی گردی و آن را می گیری. . و صادقانه بگویم، کاری که انجام می دادم کمی افسرده کننده بود. من وقت نداشتم به داده ها نگاه کنم و کمی احساس کردم، “من چیزی از این موضوع به دست نمی آورم. من گاز می گیرم و این خیلی کار دارد.» و ما هیچ راهی برای محافظت از آن در برابر باران نداشتیم ، بنابراین هر بار که به یک ترانسکت می رسیدیم و باران می بارید ، من فقط این همه تجهیزات را حمل می کردم و نمی توانستم هیچ ضبطی انجام دهم و آه ، خیلی کار است ، این فقط اتلاف وقت است. و بعد برگشتم و به آن گوش دادم و گفتم: “وای. چیزهایی واقعاً در اینجا اتفاق می افتد و الگوهایی وجود دارد و شگفت انگیز است. این داده ها واقعاً جالب هستند و من واقعاً خوشحالم که به آن پایبندیم.
دیکمن: این تیم از شش شاخص مختلف برای نظارت بر تنوع زیستی استفاده کرد. متکالف توضیح داد که آنها در ابتدا برای اندازه گیری و نظارت بر صدای پرندگان ساخته شده بودند، اما ممکن است برای اشکالات نیز مفید باشند. آنها همچنین کاملاً ساده انگارانه هستند. هدف آنها شناسایی گونه های مختلف نیست. برای مثال، ابتدایی ترین شاخص، هر بار که یک صدا رخ می دهد، به سادگی شناسایی و شمارش می کند. شاخص دیگری پیچیدگی را نشان می دهد: هرچه انواع مختلف صداها بیشتر باشد، ارزش بالاتری دارد.
محققان انتظار داشتند که تنوع زیستی در خاک سوخته کمتر از خاک نسوخته باشد.
صداها در خاک معمولاً فرکانس بسیار پایینی دارند، بنابراین در اینجا Metcalf فرکانس را 900٪ افزایش داد. برای مثال، صداهای 100 هرتز اکنون در 1 کیلوهرتز هستند. کلیپ ها فقط صدای بهتری دارند. در اینجا چند ثانیه از زمین سوخته است.
و چند ثانیه انگشت نسوخته.
دیکمن: اما یافته ها آن چیزی نبود که تیم انتظار داشت. آنها دریافتند که مقادیر برای همه شاخص ها هستند بلندتر برای خاک سوخته نسبت به خاک نسوخته. برای دو شاخص، مقادیر بسیار بالاتر هستند. به طور کلی، خاک های سوخته سر و صداتر هستند، که به نظر می رسد نشان می دهد که آنها در واقع تنوع زیستی بیشتری نسبت به خاک های نسوخته دارند.
متکالف سه توضیح ممکن دارد.
اولی چیزی است که او آن را «فرضیه نامطمئن» نامید. به یاد داشته باشید که شاخص هایی که آنها استفاده کردند برای آزمایش مناظر صوتی پرندگان ایجاد شده است. وقتی پرنده ها صدای جیر جیر می کنند، اغلب به این دلیل است که می خواهند ارتباط برقرار کنند. اما در خاک، بیشتر صداها ممکن است ناشی از حرکت حشرات باشد. بنابراین ممکن است ایندکس ها به این صداها به یک شکل پاسخ ندهند.
گزینه 2 این است که آتش ممکن است باعث تغییر شیمیایی در خاک شود که به صدا اجازه می دهد راحت تر از آن عبور کند. گزینه سوم، که متکالف می‌گوید محتمل‌ترین گزینه است، این است که در حالی که تنوع کمتری در خاک سوخته وجود دارد، در واقع حشرات بیشتری وجود دارد.
متکالف: وقتی شروع به تأثیرگذاری روی این جنگل‌ها می‌کنید، اتفاقی که خیلی سریع می‌افتد این است که کمیاب‌ترین گونه‌های خود را از دست می‌دهید و یک دسته کامل از گونه‌های همه کاره بسیار بسیار رایج می‌شوند. بنابراین حتی اگر غنای گونه‌ای شما کاهش یابد، فراوانی کلی شما ممکن است در واقع افزایش یابد، زیرا آن گونه‌های عمومی که نمی‌توانند در کنار همه این گونه‌های متخصص بسیار کمیاب زنده بمانند، ناگهان این مزیت رقابتی را دارند و به‌طور باورنکردنی رایج می‌شوند. و من فکر می کنم ممکن است عنصری از آن در خاک ما اتفاق بیفتد. اینکه یک یا دو گونه وجود دارند که به طور ناگهانی این مزیت رقابتی را از دست می دهند و بسیار فراوان تر می شوند.
وقتی در جنگل سوخته قدم می زنید، می توانید آن را تشخیص دهید. شما تیک و تیک های بسیار بیشتری روی خود می گیرید و مواردی از این قبیل که در این محیط بیش از حد زیاد شده اند. بله، من فکر می کنم این ممکن است اتفاق بیفتد، اما ما باید تحقیقات بیشتری انجام دهیم تا بفهمیم دقیقا چه اتفاقی می افتد.
دیکمن: به طور کلی، محققان دریافتند که این شاخص‌های صوتی احتمالاً برای مطالعه تنوع زیستی مفید نیستند. اما آنها می توانند به عملکرد مربوط باشند یا بدانند که انواع مختلف چه کار می کنند.
باکارو: اگر غذا می خورید، اگر راه می روید، صداهایی تولید می کنید. بنابراین اگر مورچه‌های بیشتری در اطراف راه می‌روند، کرم‌های خاکی بیشتری خاک را می‌خورند، منطقی است که انتظار داشته باشیم فعالیت‌های بیشتری در آن مکان انجام شود. بنابراین این دلیلی است که من قویاً معتقدم که آکوستیک خاک می تواند ابزار مفید و قدرتمندی برای نظارت بر عملکرد خاک باشد.
دیکمن: آبراهامز که باز هم در این کار دخالتی نداشت، گفت که نتایج منعکس کننده نتایج سایر مطالعات اکوآکوستیک است که دو نوع خاک را مقایسه می کند، مانند مزارع ارگانیک در مقابل معدنی و جنگل های اصلی در مقابل جنگل های بازسازی شده.
آبراهامز: بنابراین جالب، رضایت‌بخش و مفید است که نتایج منطقی مشابهی از این مقاله آمازون در مقایسه با کارهای قبلی به دست آوریم. من فکر می کنم مناسب است. این برخی نتایج مورد انتظار را به همراه دارد و همچنین تفاوت های کوچک جالبی را به همراه دارد. و این همان نوع کاغذی است که شما می خواهید، به طور کلی موافق نیست، اما راه های جدید یا چیزهای جدیدی را به شما نشان می دهد که بسته به زمینه سابقه باید در مورد آنها فکر کنید.
دیکمن: در حرکت رو به جلو، تیم مایل است مطالعه مناظر صوتی خاک را با داده های لیدار ترکیب کند و یک کتابخانه از صداهای خاک ایجاد کند. یکی از سؤالات اصلی که آنها می خواهند به آنها پاسخ دهند این است که میکروفون آنها تا چه اندازه می رسد. اگرچه آنها ایده هایی دارند، اما مطمئن نیستند که آیا تمام صداهایی که دریافت کرده اند در فاصله 10 سانتی متری یا 5 متری میکروفون بوده است.
متکالف: من می خواهم بیشتر بدانم و این را بررسی خواهیم کرد: آیا صداها از برگ ها می آید یا در خود خاک و چه مقدار از آن ارگانیک است و در واقع گیاهان روی آن رشد می کنند. یک نفر صدای ضبط شده ای از رشد ریشه ها را برای من پخش کرد و صداهای ضربه زدن و صدایی که تقریباً شبیه حیوانات است را تولید می کند. زیرا بدیهی است که ما می‌توانیم گوش کنیم و می‌توانیم – شما می‌توانید – چیزهایی را بشنویم که می‌دانید مانند: «این قطعاً یک حیوان است. این نمی تواند یک گیاه باشد. اما یک دسته کامل از صداها وجود دارد که در آن شما دقیقاً مانند “من نمی دانم این چیست. خیلی جالب خواهد بود که بدانیم آن چیست.
دیکمن: محققان مطالعه خود را در مجله منتشر کردند شاخص های زیست محیطی. از الیور متکالف، فابریزیو باکارو و کارلوس آبراهامز برای صحبت با من تشکر می کنم. همچنین از لیزا شونبرگ برای به اشتراک گذاری موسیقی خود تشکر می کنم. من امیلی دیکمن هستم. فهرست خواندنی برای این مقاله را در Eos.org، منبع اخبار علوم زمین و فضا پیدا کنید.
– امیلی دیکمن (@emfurd)، معاون ویرایشگر