เครื่องมือที่ช่วยให้คุณฟังเสียงปลาได้เป็นจริงแล้ว

  • กล้องอะคูสติก 360° (UPAC-360) ระบุปลาโดยใช้เสียงแบบเรียลไทม์
  • ทีมงานได้ระบุสัญญาณให้กับสายพันธุ์ต่างๆ 46 สายพันธุ์ในเกาะกูราเซา ทำให้เกิดคอลเลกชันที่มีการตีพิมพ์มากที่สุด
  • บันทึกดังกล่าวจะถูกนำมาใช้เพื่อฝึก AI และปรับปรุงการตรวจสอบแนวปะการังแบบไม่รุกราน
  • โครงการความร่วมมือ FishEye ร่วมกับ Cornell และ Aalto และมีแผนขยายไปยังทะเลอื่นๆ

เครื่องมือสำหรับการฟังเสียงปลาในแนวปะการัง

มหาสมุทรมีเสียงกระซิบของตัวเอง และในที่สุดวิทยาศาสตร์ก็สามารถตั้งชื่อให้กับมันได้ เทคโนโลยีใหม่ช่วยให้ “ฟัง” เสียงปลาและระบุชนิดของเสียง ทุกเวลาเปิดหน้าต่างใหม่ให้มองเห็นชีวิตของแนวปะการังโดยไม่รบกวนสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่

การพัฒนาที่นำโดย FishEye Collaborative ร่วมกับมหาวิทยาลัย Cornell และมหาวิทยาลัย Aalto ผสมผสานเสียงเชิงพื้นที่กับวิดีโอ 360° เพื่อเชื่อมโยงเสียงแต่ละเสียงกับปลาที่เปล่งเสียงนั้นได้อย่างแม่นยำ ข้อเสนอนี้ซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Methods in Ecology and Evolution ถือเป็นก้าวกระโดดที่เป็นรูปธรรมสำหรับการอนุรักษ์ทางทะเล

“หู” ของแนวปะการังทำงานอย่างไร

กล้องอะคูสติก 360 องศาสำหรับปลา

เครื่องมือที่เป็น กล้องอะคูสติกใต้น้ำแบบพาสซีฟ (UPAC-360)ผสานรวมไฮโดรโฟนเสียงเชิงพื้นที่และกล้อง 360 องศา ซึ่งช่วยให้นักวิจัยสามารถระบุแหล่งที่มาของสัญญาณเสียงแต่ละเสียงและซ้อนทับลงบนภาพพาโนรามา เพื่อดูว่าใครกำลัง "พูด" อยู่แบบเรียลไทม์

แนวทางที่ดื่มด่ำนี้เปลี่ยนทัศนียภาพเสียงแนวปะการังให้กลายเป็นเสียงที่สอดประสานกันทั้งภาพและเสียง ทิศทางของเสียงจะแสดงเป็นเส้นทางในวิดีโอดังนั้นเมื่อปลาตีเหยื่อ ส่งเสียงเอี๊ยดอ๊าด หรือคราง ระบบจะอนุญาตให้ใช้หลักฐานโดยตรงเพื่อระบุความรับผิดชอบของปลาได้

ข้อได้เปรียบที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือการปรับใช้แบบอัตโนมัติ: อุปกรณ์ได้รับการติดตั้งและบันทึกอย่างต่อเนื่องเป็นเวลานาน โดยไม่ต้องใช้นักดำน้ำหรือเรือด้วยวิธีนี้ พฤติกรรมตามธรรมชาติจะถูกบันทึกและป้องกันไม่ให้การมีอยู่ของมนุษย์เปลี่ยนแปลงผลลัพธ์

การเอาชนะเสียงรบกวนพื้นหลังเป็นหนึ่งในความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุด แนวปะการังเต็มไปด้วย กุ้งกรอบ เสียงดังเอี๊ยดอ๊าด และเสียงดังปังเช่นเดียวกับปลาหลายตัวที่ส่งสัญญาณพร้อมกัน เสียงเชิงพื้นที่ช่วยแยกแหล่งที่มา แม้ในขณะที่ปลาแต่ละตัวว่ายน้ำเป็นกลุ่มและสัญญาณทับซ้อนกัน

พวกเขาพบอะไรบ้างแล้ว?

บัตรประจำตัว de peces ด้วยเสียง

ในแนวปะการังของ Curazaoระบบนี้อนุญาตให้ระบุเสียงได้ 46 ชนิด ซึ่งมากกว่าครึ่งหนึ่งไม่เคยถูกบันทึกเป็นเสียงมาก่อน ชุดสัญญาณเสียงนี้ถือเป็นชุดสัญญาณเสียงที่ใหญ่ที่สุด de peces เผยแพร่จนถึงปัจจุบัน

ทีมวิจัยประเมินว่ามีสิ่งมีชีวิตมากกว่า 700 ชนิดในทะเลแคริบเบียนที่สามารถเปล่งเสียงได้ ดังนั้นข้อมูลที่รวบรวมได้จึงเป็นเพียงจุดเริ่มต้นเท่านั้น ขณะเดียวกัน ได้เปิดตัวไลบรารีเสียงที่มีแท็กเพิ่มมากขึ้น ซึ่งจะนำมาใช้ในการฝึกอัลกอริทึมการเรียนรู้ของเครื่องจักรให้มีความสามารถในการตรวจจับสายพันธุ์ต่างๆ ในการบันทึกในอนาคต

แนวคิดเรื่อง "เมอร์ลิน" ทางทะเล เช่นเดียวกับแอปพลิเคชันระบุชนิดนกของห้องปฏิบัติการวิทยาปักษีวิทยาคอร์เนลล์ ยังคงต้องพัฒนาอีกมาก แต่พื้นฐานก็พร้อมแล้ว เสียงทุกเสียงที่นำมาประกอบกัน ทำให้การจดจำอัตโนมัติเป็นเรื่องง่ายทำให้สามารถค้นหาข้อมูลเสียงใต้น้ำปริมาณมากได้อย่างรวดเร็ว

นอกจากเกาะกูราเซาแล้ว แนวทางนี้ยังได้รับการนำไปใช้และได้รับการตรวจยืนยันด้วยแคมเปญภาคสนามอย่างต่อเนื่องบนแนวปะการังอื่นๆ ซีรีส์เวลายาวนานช่วยให้เปรียบเทียบชั่วโมง ฤดูกาล และเหตุการณ์ต่างๆ ได้การตรวจจับการเปลี่ยนแปลงที่ละเอียดอ่อนในกิจกรรมเสียงของชุมชน de peces.

การอนุรักษ์ การจัดการ และขั้นตอนต่อไป

การอนุรักษ์แนวปะการังด้วยเสียง

แนวปะการังเขตร้อนตื้นครอบคลุมพื้นทะเลเพียง 0,1% แต่เป็นแหล่งที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตเกือบ 25% ของสัตว์ทะเลทั้งหมดการลดลงอันเนื่องมาจากภาวะโลกร้อน มลภาวะ และการทำประมงมากเกินไป ทำให้การมีตัวบ่งชี้ที่ละเอียดอ่อนเกี่ยวกับสุขภาพและความยืดหยุ่นมีความจำเป็น

การฟังเสียงปลาจะทำให้เกิดจังหวะการเต้นที่แม่นยำ เสียงประกอบต่างๆ นำเสนอ สัญญาณของการมีอยู่ การสืบพันธุ์ และกิจกรรม ของสายพันธุ์หลักซึ่งช่วยประเมินการฟื้นฟู พื้นที่คุ้มครอง และการตอบสนองต่อความเครียดจากสิ่งแวดล้อม

สำหรับผู้จัดการและองค์กรพัฒนาเอกชน การมีการตรวจสอบแบบพาสซีฟ ต่อเนื่อง และไม่รุกราน ช่วยให้ ลงทุนทรัพยากรให้ดีขึ้น: ระบุจุดที่ต้องดำเนินการ มาตรการใดได้ผล และควรปรับความพยายามเมื่อใด ทีมงานวางแผนที่จะขยายคลังเสียงแคริบเบียนและขยายการใช้งานไปยัง ฮาวายและอินโดนีเซีย ในแคมเปญใหม่

หัวหน้าโครงการเน้นย้ำว่า แม้จะไม่มี “ผู้ช่วยสากล” ที่สามารถระบุสายพันธุ์ทั้งหมดได้ในทันที ประโยชน์ทางวิทยาศาสตร์เกิดขึ้นทันที:ตั้งแต่การตรวจจับสายพันธุ์หายากหรือสายพันธุ์รุกรานไปจนถึงการบันทึกช่วงเวลาผสมพันธุ์และการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบของชุมชน

ด้วย "หู" ใต้น้ำนี้ การวิจัยได้เปลี่ยนไปสู่การปฏิบัติจริง: การให้เสียงกับปลาไม่ใช่แค่ความอยากรู้อยากเห็นธรรมดา แต่เป็นเครื่องมือที่ช่วยให้ ตรวจสอบสุขภาพแนวปะการังอย่างแม่นยำและแบบเรียลไทม์ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการปกป้องผู้ที่พึ่งพาระบบนิเวศเหล่านี้และกำหนดนโยบายที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูล

เพลงบรรเลงสำหรับปลา
บทความที่เกี่ยวข้อง:
ผลกระทบของดนตรีต่อปลา: วิทยาศาสตร์บอกอะไรและจะปกป้องตู้ปลาของคุณได้อย่างไร