Новый инструмент для анализа подводных звуков рек поможет изучать биоразнообразие

Фото: Кейти Терлингтон

Когда люди думают о звуках природы, они обычно представляют пение птиц на рассвете или кваканье лягушек после дождя. Но под поверхностью наших рек существует целый звуковой ландшафт, о котором большинство из нас даже не задумывалось — до сих пор.

Новое исследование под руководством Университета Гриффита разработало общедоступный инструмент, который поможет ученым понять, что на самом деле происходит под поверхностью рек, используя звук.

Исследование «Новый протокол для разведочного анализа неизвестных типов звуков в больших акустических наборах данных» опубликовано в Methods in Ecology and Evolution.

«Проблема в том, что подслушивание не так просто, как кажется», — говорит ведущий исследователь Кейти Терлингтон, кандидат наук в Австралийском речном институте Гриффита.

«Ученые опускают водонепроницаемые микрофоны в реки для записи того, что происходит под водой; но всего за один день одна запись может захватить десятки тысяч звуков, и их ручной анализ может занять у обученного специалиста в три раза больше времени, чем сама запись».

Исследователь устанавливает записывающее устройство в реке. Фото: Кейти Терлингтон

Новый инструмент, разработанный Терлингтон и исследовательской группой, создан в R — бесплатной программе для анализа данных, где пользователи загружают папку с аудиофайлами и сортируют иногда огромные объемы аудио без необходимости часов ручной работы.

Он сканирует записи и обнаруживает участки с звуками из Уоррилл-Крик, Калбар (примерно в часе езды к юго-западу от Брисбена), группируя похожие звуки вместе, что упрощает процесс идентификации содержимого аудио.

«Он может даже обнаруживать звуки, которые маскируются постоянным шумом текущей воды, что часто затрудняет анализ записей из рек», — говорит Терлингтон.

«При тестировании в ручьях Юго-Восточного Квинсленда инструмент правильно идентифицировал почти 90% различных звуков, быстрее и с гораздо меньшими усилиями, чем ручной анализ».

Группы звуков и их пересечения. Фото: Кейти Терлингтон

Спектрограмма хора водяных клопов. Фото: Кейти Терлингтон

Инструмент бесплатный и не требует от пользователя продвинутых навыков программирования. Он работает с наборами данных любого размера, может быть адаптирован к любому типу экосистем, и Терлингтон надеется, что он может изменить способ мониторинга здоровья пресноводных ресурсов.

«Слушая реки, исследователи могут отслеживать изменения в биоразнообразии, обнаруживать признаки нарушений или даже открывать новые виды», — говорит она.

«Поскольку звук можно записывать днем и ночью, в удаленных или мутных водах, это предлагает малозатратный способ отслеживания изменений в водных экосистемах».

«Мы только начали исследовать пресноводный звук; сделав этот инструмент общедоступным и бесплатным, мы надеемся, что больше людей смогут участвовать, задавать вопросы и, возможно, делать новые открытия».

Дополнительная информация: A novel protocol for exploratory analysis of unknown sound-types in large acoustic datasets, Methods in Ecology and Evolution (2025). DOI: 10.1111/2041-210x.70134

Источник: Griffith University