https://frosthead.com

Utilizarea sunetelor naturii pentru a monitoriza schimbările de mediu

Auzul nostru ne spune despre o mașină care se apropie din spate, nevăzută sau o pasăre într-o pădure îndepărtată. Totul vibrează, iar sunetul trece prin noi și în jurul nostru tot timpul. Sunetul este un factor important pentru mediu.

Învățăm din ce în ce mai mult că oamenii și animalele nu sunt singurele organisme care folosesc sunetul pentru a comunica. La fel și plantele și pădurile. Plantele detectează vibrațiile într-o manieră selectivă în frecvență, folosind acest sens „auditiv” pentru a găsi apă prin trimiterea emisiilor acustice și pentru a comunica amenințări.

Știm, de asemenea, că o comunicare verbală clară este critică, dar este ușor degradată de sunete străine, altfel cunoscute sub numele de „zgomot”. Zgomotul este mai mult decât un iritant: ne amenință și sănătatea. S-a arătat că nivelul mediu al sunetelor de 60 de decibeli crește tensiunea arterială și ritmul cardiac și induce stres, cu amplitudini susținute mai mari care provoacă pierderi de auz cumulate. Dacă acest lucru este valabil pentru oameni, atunci poate fi valabil și pentru animale și chiar pentru plante.

Cercetarea în domeniul conservării pune un accent puternic pe vedere - gândiți-vă la vederea inspirată sau la speciile rare surprinse pe film cu capcane de cameră - dar sunetul este, de asemenea, un element critic al sistemelor naturale. Studiez sunetul digital și media interactivă și co-direcționează Laboratorul de ecologie acustică al Universității de Stat din Arizona. Folosim sunetul pentru a promova conștientizarea mediului și administrarea și oferim instrumente critice pentru o examinare mai profundă a sunetului în conservarea naturii, designul urban și industrial.

Sunetul ca semn al schimbărilor de mediu

Sunetul este un indicator puternic al degradării mediului și un instrument eficient pentru dezvoltarea ecosistemelor mai durabile. De multe ori auzim schimbări în mediul înconjurător, cum ar fi schimbări în apelurile păsărilor, înainte de a le vedea. Organizația Națiunilor Unite pentru Educație, Știință și Cultură (UNESCO) a format recent o hărți solide pentru a promova conștientizarea sunetului ca semnificativ critic în sănătatea mediului și în planificarea urbană.

Am petrecut zeci de ani făcând înregistrări pe teren în care creez o configurație înainte de zori sau amurg, apoi stau pe pământ ascultând câteva ore neîntrerupte. Aceste proiecte m-au învățat cum se schimbă densitatea aerului pe măsură ce soarele răsare sau apune, cum se schimbă comportamentul animalelor ca urmare și cum toate aceste lucruri sunt complex legate.

De exemplu, sunetul călătorește mai departe prin material mai dens, cum ar fi aerul rece, decât prin aerul cald de vară. Alți factori, cum ar fi modificările densității frunzișului unei păduri de la primăvară până la toamnă, modifică, de asemenea, caracteristicile de reverberație ale unui sit. Explorarea acestor calități m-a determinat să mă gândesc la modul în care măsurile perceptive ale sunetului ne informează înțelegerea sănătății mediului, deschizând un nou unghi de anchetă în jurul proprietăților psihoacustice ale sunetului de mediu.

Alterarea mediilor sonore afectează supraviețuirea

Pentru a angaja comunitățile publice și științifice în această cercetare, Laboratorul de Ecologie Acustică s-a angajat în 2014 într-un proiect pe scară largă, plin de mulțime, care predă abilități de ascultare și tehnici de înregistrare a sunetului către comunitățile adiacente parcurilor naționale și monumentelor naționale din sud-vestul Statelor Unite. După ce au finalizat un atelier de ascultare și înregistrare pe teren, membrii comunității se oferă voluntar pentru a înregistra în locații fixe din parcuri în fiecare lună, construind o colecție mare de capturi de sunet care este atât o bucurie de ascultare, cât și o sursă bogată de date pentru analize științifice.

Imaginați-vă cum schimbările climatice ar putea afecta semnăturile sonice ale mediilor. Densitatea redusă a plantelor va schimba echilibrul între suprafețele absorbante, cum ar fi frunzele, și suprafețele reflectoare, cum ar fi roci și clădiri. Acest lucru va crește reverberația și va face mediile sonore mai dure. Și îl putem surprinde făcând înregistrări sonore repetate pe site-urile de cercetare.

Copacul Iosua 2 Ascultând în amurg, schimbarea peisajului sonor din Parcul Național Joshua Tree. Garth Paine, CC BY-ND (Garth Paine, CC BY-ND)

În setări în care sunetul reverberează mult timp, cum ar fi o catedrală, poate deveni obositor să continui o conversație pe măsură ce ecourile intervin. Creșterea reverberației ar putea avea un efect similar în setările naturale. Speciile autohtone s-ar putea lupta să audă apeluri de împerechere. Predatorii ar putea avea dificultăți în detectarea pradelor. Astfel de impacturi ar putea stimula populațiile să se relocheze, chiar dacă o zonă oferă încă mâncare și adăposturi abundente. Pe scurt, proprietățile sonice ale mediilor sunt cruciale pentru supraviețuire.

Ascultarea poate de asemenea promova administrarea. Folosim înregistrările pe care voluntarii noștri le produc pentru a crea opere muzicale, compuse folosind doar sunetele mediului, care sunt realizate în comunitățile care au făcut înregistrările. Aceste evenimente sunt un instrument minunat pentru mobilizarea oamenilor în jurul problemei impactului schimbărilor climatice.

Cartografierea caracteristicilor sunetului și vremii

De asemenea, conduc un proiect de cercetare numit EcoSonic, care întreabă dacă proprietățile psihoacustice ale sunetului de mediu sunt corelate cu condițiile meteorologice. Dacă se întâmplă, vrem să știm dacă putem folosi modele sau înregistrări sonore obișnuite pentru a prezice impacturile pe termen lung ale schimbărilor climatice asupra proprietăților acustice ale mediilor.

Această lucrare se bazează pe psihoacustică - punctul în care sunetul întâlnește creierul. Psihoacustica este aplicată în cercetarea percepției vorbirii, a hipoacuziei și a tinitusului sau a sunetului în urechi și în designul industrial. Până în prezent, însă, nu a fost aplicat pe scară largă la calitatea sunetului de mediu.

Folosim analiza psihoacustică pentru a evalua măsurile calitative ale sunetului, cum ar fi sunetul, duritatea și luminozitatea. Măsurând numărul de semnale unice într-o anumită locație, putem crea un index acustic pentru diversitate. Apoi, folosim învățarea mașinii - antrenând o mașină pentru a face predicții bazate pe date anterioare - pentru a modela corelația dintre datele meteo locale și Indicele diversității acustice.

Testele noastre inițiale arată o relație pozitivă, semnificativă statistic între diversitatea acustică și acoperirea norului, viteza vântului și temperatura, ceea ce înseamnă că pe măsură ce aceste variabile cresc, diversitatea acustică face și ea. De asemenea, găsim o relație inversă, semnificativă statistic între diversitatea acustică și punctul de rouă și vizibilitatea: pe măsură ce acești factori cresc, diversitatea acustică scade.

Date sonore Predicții EcoSonic despre modul în care proprietățile acustice ale mediului se vor schimba odată cu variațiile vremii, realizate din înregistrările efectuate în McDowell Sonoran Preserve. Linia albastră este previziuni ale modelului nostru, iar linia roșie este date reale pentru acea zi. (Garth Paine)

Futuri sunante: artă, știință și comunitate

Calitatea sunetului este esențială pentru experiența noastră de zi cu zi a lumii și bunăstarea noastră. Cercetările la Acoustic Ecology Lab sunt bazate pe arte și se bazează pe experiența sesizată de a fi prezent, asculta, simți densitatea aerului, auzind claritatea sunetului și percepând variații în comportamentul animalului.

Fără arte nu am fi pus aceste întrebări perceptive. Fără știință, nu am avea instrumente sofisticate pentru a efectua această analiză și pentru a construi modele predictive. Și fără comunitățile vecine nu am avea date, observații locale sau cunoștințe istorice despre tiparele schimbării.

Toți oamenii au capacitatea de a întrerupe, asculta și recunoaște diversitatea și calitatea sunetului în orice spațiu dat. Printr-o ascultare mai activă, fiecare dintre noi poate găsi o legătură diferită cu mediile în care locuim.


Acest articol a fost publicat inițial pe The Conversation. Conversatia

Garth Paine, profesor asociat de sunet digital și media interactivă, Universitatea de Stat din Arizona

Utilizarea sunetelor naturii pentru a monitoriza schimbările de mediu