Klänge von Korallenriffen • Alexey Opaev • Wissenschaftliches Bild des Tages über "Elemente" • Bioakustik

Korallenriff klingt

Dieses Diagramm zeigt die Änderung der Intensität von Klängen unterschiedlicher Frequenzen in mehreren Metern Tiefe an den drei Korallenriffen vor der Südküste von St. John Island (Virgin Islands, USA) für einen ganzen Tag im Juli 2013. Für jede der 1440 Minuten von Mitternacht bis Mitternacht wird die Frequenzverteilung der Energie von Schallwellen gezeigt – die spektrale Leistungsdichte der Schallwellen. Die Energie einer Schallwelle wird von uns als Lautstärke wahrgenommen: Je mehr Energie, desto lauter der Klang. Man kann sehen, dass die Tektite (A) und Yawzi (B) Riffe (siehe Karte) am hellsten bei Sonnenaufgang (06:00) und bei Sonnenuntergang (18:00) und dem Ram Head Riff (C) – gegen Mittag – erklangen.

Die Unterwasserwelt des Korallenriffs ist nicht so still. Die meisten Geräusche emittieren Fische und Garnelen – die zahlreichsten Einheimischen. Abgesehen natürlich von den Korallen selbst, emittieren die Klänge nicht. Die Geräusche von Fischen dominieren im Bereich von 100-1000 Hz (der nahegelegene Teil der "Landschaft", auf dem die Hauptgipfel zu sehen sind) – dies sind niederfrequentes Rauschen, Klicks und dergleichen. Fische können sie veröffentlichen, miteinander kommunizieren, Partner anlocken oder während einer Jagd. Höhere Töne (2-20 kHz, der ferne Teil der "Landschaft") sind Klicks von Alpheidae-Garnelen (Klick-Krabben), die man erhält, wenn man sie mit Krallen klemmt.

Wenn Sie also die Geräusche des Korallenriffs analysieren, können Sie herausfinden, welche Tiergruppen und in welcher Menge hier leben. Aber zuerst müssen Sie die Quelldaten sammeln. Zu diesem Zweck werden mit den Recordern verbundene Hydrophone im Wasser platziert, die autonom unter Wasser sind, Geräusche aufnehmen und speichern.

Moderne Technologie ermöglicht es Ihnen, Sounds für eine lange Zeit automatisch aufzunehmen. Zum Beispiel ein Unterwasser-Recorder in einem Foto auf der linken Seite Es ist für 24 Stunden kontinuierliche Aufnahme ausgelegt, und das eine auf der rechten Seite – für 4 Monate. Foto von M. B. Kaplan et al., 2015. Korallenriff-Artenassemblagen werden mit Ambient-Soundscapes assoziiert

Außerdem wird der für eine bestimmte Periode empfangene Datensatz verarbeitet. Jeder Ton kann durch drei Parameter charakterisiert werden: Dauer, Frequenz (Schwingungsdauer der Schallwelle) und Amplitude (Lautstärke). Die Kombination dieser Variablen ergibt drei zweidimensionale Graphen:

Graphen, die die Parameter zweier künstlich synthetisierter Pfeifen beschreiben: a – Spektrogramm b – Wellenform in der – Energiespektrum. Im Spektrogramm und Oszillogramm ist die Zeit eine der Variablen. Wenn wir also für eine gewisse Zeit eine verallgemeinerte Sicht auf die Aufzeichnung haben wollen, ist das Energiespektrum, das keine Zeitskala hat, für uns am besten geeignet. Abbildung aus S.A.Zollinger et al., 2012. Über die Beziehung zwischen Vögeln

Um alle drei Variablen in einem Diagramm zu kombinieren – Amplitude, Frequenz und Zeit – benötigen Sie dreidimensionale Diagramme wie oben. Mit Hilfe von Hydrophonen kann man also verschiedene Tiergruppen akustisch überwachen. Zum Beispiel auf der Insel St. John, die gemittelten Tieffrequenz-Energiespektrum von Tönen (100-1000 Hz) korreliert mit der Fülle von Fischen. Anhand von Daten aus Unterwasserrekordern können sich Wissenschaftler über die Vielfalt und Anzahl der Tiere informieren.

Quelle: M. B. Kaplan et al., 2015. Korallenriff-Artenassemblagen sind mit Ambient-Soundscapes assoziiert.

Alexej Opajew


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