我们可以通过藻类发出的声音评估珊瑚礁的健康状况

A coral reef is seen at the Aquarium Pula, Croatia, July 25, 2018. Housed in a more than 130-year-old fort in Croatia, Aquarium Pula boasts species from the Adriatic as well as tropical marine zones and freshwater habitats. From seahorses delicately entwining themselves in the seagrass to the other-worldly jelly fish drifting in the deep blue water, the aquarium is home to around 250 species in 100 pools and tanks and attracts some 125,000 visitors a year. Picture taken July 25, 2018. REUTERS/Antonio Bronic - RC1628BAF150
Monitoring reef health through its sound is a new avenue for acoustic ecology.Image: REUTERS/Antonio Bronic - RC1628BAF150
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海洋学家劳伦·弗里曼和西蒙·弗里曼夫妇在罗得岛的美国海军水下作战中心工作。他们第一次向别人提起自己听到的声音时,得到的反应并不怎么积极。他们一直在聆听那些确信是海洋大型藻类覆盖夏威夷水下珊瑚礁时发出的声音。西蒙回忆说:“有人告诉我们,那是枪虾发出的声音,事情到此为止。”但他们在几个地点进行聆听后,发现声音的多少与藻类的数量之间存在关联。后续研究基本证实了他们的猜想,也为海洋声学生态学开辟了新的研究方向:根据珊瑚礁发出的声音评估其健康状况。

等等。藻类发出的声音?

藻类和陆地上的植物一样,通过光合作用将阳光和二氧化碳转化为能量。这一过程会释放微小的氧气气泡,使其升至水面。每个气泡脱离产生它的植物时,都会发出轻微的“叮”声。弗里曼夫妇的研究指出:“许多这样的气泡会在海床上形成一个范围广阔、分布式的声源。”弗里曼夫妇在珊瑚礁听到并录下的,正是由这些“叮”声组成的、频率为2 kHz–20 kHz的嘶嘶声。

事实上,水下有很多声音,包括动物声、人类活动声、波浪声、其他气泡发出的声音等等。声学生态学家埃丽卡·斯塔特曼并未参与弗里曼夫妇的研究。她说:“我把录音设备放进水里时,通常会惊喜地听到某种从未听过的、有意思的新鱼声。还有太多东西值得探索。”

因此,在野外录下藻类的声音并聆听这些声音颇具挑战。

为了确认这些特征性的“叮”声确实来自藻类,而非其他声源,弗里曼夫妇搭建了一个水槽,里面放有入侵夏威夷的藻类Gracilaria salicornia——不允许鱼类或甲壳动物进入。聆听时,他们听到了同样的高频噪声;他们此前也曾在退化的珊瑚礁听到这种声音,那些珊瑚礁已无法供养鱼类或其他动物。

这一发现的价值

“目前,”西蒙说,“珊瑚礁是由潜水员通过肉眼评估的。”全面研究既耗资巨大,又耗时很长,而且研究结果仅限于潜水员能够看到的内容。弗里曼夫妇希望,对这些环境进行声学分析,最终能揭示更多有关珊瑚礁状况的信息。

未来,人们或许可以借助自主航行器,快速聆听珊瑚礁的声景,并评估其相较于前一年发生了哪些变化。

即使现在,也可以通过珊瑚礁的声音迅速了解其藻类覆盖情况。(其他研究人员正在通过声学监测澳大利亚的海草床。)

在斯塔特曼看来:“将生物声学与生物多样性联系起来,是一个令人振奋、前景广阔的领域。”

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