Sci Simple

New Science Research Articles Everyday

# Biologie # Ökologie

Klang unter den Wellen: Leben im Korallenriff

Entdecke, wie Fischgeräusche die Gesundheit von Korallenriffen zeigen.

Marc S. Dantzker, Matthew T. Duggan, Erika Berlik, Symeon Delikaris Manias, Vasileios Bountourakis, Ville Pulkki, Aaron N. Rice

― 7 min Lesedauer


Korallenriffe und Korallenriffe und Fischgesundheit Veränderungen. von Korallenriffen und ökologische Fischgeräusche zeigen die Gesundheit
Inhaltsverzeichnis

Stell dir vor, du gehst an einem Strand entlang, hörst die Wellen brechen und die Möwen schreien. Jetzt stell dir die Unterwasserwelt vor und die Geräusche, die sie produziert. Korallenriffe, oft als Regenwälder des Meeres bezeichnet, sind lebendige Orte voller bunten Lebens. Doch unter den Wellen findet eine versteckte Symphonie statt, und Wissenschaftler erkunden jetzt, wie diese Geräusche uns über die Gesundheit mariner Ökosysteme, insbesondere der Korallenriffe, informieren können.

Warum machen Fische Geräusche?

Fische kommunizieren, genau wie viele Tiere, mit Geräuschen. Sie könnten das tun, um Partner anzulocken, ihr Revier zu markieren oder sogar Gefahr zu signalisieren. Verschiedene Fischarten erzeugen unterschiedliche Geräusche, was ihre Unterwassergespräche ziemlich vielfältig macht.

So wie manche Vögel besondere Lieder singen, um einen Partner anzulocken, haben Fische ihre eigenen einzigartigen Melodien. In Korallenriffen gibt's eine reiche Vielfalt an Fischarten, von denen die meisten wahrscheinlich Geräusche machen. Das bedeutet, da gibt's einiges zu hören!

Die Bedeutung von Korallenriffen

Korallenriffe sind entscheidend für das marine Leben. Sie bieten Lebensräume für unzählige Arten, schützen Küsten vor Erosion und unterstützen lokale Wirtschaften durch Fischerei und Tourismus. Aber leider sind viele Riffe in Schwierigkeiten. Klimawandel, Verschmutzung und Überfischung führen zu ihrem Rückgang.

Um diese Riffe gesund zu halten, müssen wir die Kreaturen verstehen, die dort leben, und Geräusche könnten der Schlüssel sein.

Was ist Passive Akustische Überwachung (PAM)?

Passive akustische Überwachung, oder PAM, ist eine Technik, die Wissenschaftler nutzen, um Unterwassergeräusche zu hören, ohne die Umwelt zu stören. Im Gegensatz zu traditionellen Fischereimethoden oder Tauchen, die das marine Leben stören können, ermöglicht PAM den Forschern, wichtige Daten über die Fischgemeinschaft einfach durch Zuhören zu sammeln.

PAM kann Klanglandschaften im Detail erfassen und Einblicke in das Verhalten und die Interaktionen von Fischen im Riff-Ökosystem geben. Diese Methode kann ein klareres Bild davon liefern, was im Wasser passiert, besonders wenn Fische nicht sichtbar sind.

Die Herausforderung der Klanglandschaften

Trotz aller Vorteile von PAM gibt's einen Haken. Viele Fischgeräusche sind nicht gut verstanden, und es ist knifflig, diese Geräusche einer bestimmten Fischart zuzuordnen. Wenn du beispielsweise ein Geräusch hörst, wie weisst du, welcher Fisch es gemacht hat? Das ist ein bisschen so, als würdest du einen Hund bellen hören und versuchst, die Rasse zu erraten.

Die meisten Fischgeräusche, die in der Vergangenheit aufgezeichnet wurden, konnten nur als "Fischgeräusche" gekennzeichnet werden, was es Wissenschaftlern schwer macht, sinnvolle Schlussfolgerungen zu ziehen. Ohne zu wissen, welcher Fisch das Geräusch macht, können Forscher keine spezifischen Daten über Fischpopulationen sammeln.

Der Bedarf an Artenidentifizierung

Um PAM effektiv für den Naturschutz zu nutzen, müssen Wissenschaftler herausfinden, welche Geräusche zu welchen Arten gehören. Die Identifizierung von Fischen hilft, ihre Zahlen und die allgemeine Gesundheit des Riffs zu bewerten. Aber Fischgeräusche zu identifizieren, ist nicht einfach!

Wissenschaftler haben hauptsächlich Geräusche unter kontrollierten Bedingungen gesammelt oder komplizierte Setups verwendet, die oft nicht widerspiegeln, was in der Natur passiert. Das ist wie zu versuchen, jemanden aus einem verschwommenen Foto zu erkennen – manchmal kommst du richtig, aber manchmal liegst du auch falsch!

Neue Techniken: Die Unterwasserpassive Akustik-Kamera (UPAC)

Um diese Herausforderungen anzugehen, wurde eine neue Methode entwickelt, die Unterwasserpassive Akustik-Kamera (UPAC) heisst. Dieses innovative Gerät kombiniert Video mit Ton und erfasst sowohl die Bilder als auch die Geräusche von Fischaktivitäten. Es ist, als hättest du einen Superhelden-Partner, der nicht nur die Geräusche hört, sondern auch sieht, wer sie macht.

Indem dieses Gerät unter Wasser platziert wird, können Forscher die Interaktionen von Fischen in einer natürlichen Umgebung aufzeichnen und herausfinden, welche Fische welches Geräusch machen. Das erhöht die Chancen, die beteiligten Arten zu erkennen.

So funktioniert die UPAC

Die UPAC ist so konzipiert, dass sie Geräusche in alle Richtungen aufnimmt, dank ihrer 360-Grad-Sicht. Das bedeutet, dass sie nicht nur die Geräusche, sondern auch den Kontext, in dem sie gemacht werden, erfassen kann. Wenn du siehst, wie ein Fisch Geräusche macht, während er einen anderen Fisch umwirbt, liefert dieser Kontext wertvolle Informationen.

Es ist, als würdest du bei einem Konzert ein Video aufnehmen, während die Band spielt, und du auch die Menge hörst, die mitsingt – alles Teil derselben Erfahrung.

Das Aufnahmeabenteuer

Forscher haben sich auf verschiedene Abenteuer begeben, um Geräusche im Karibischen Meer zu sammeln. Sie haben die UPAC an verschiedenen Riffstandorten eingesetzt und über die Zeit eine Fülle von Geräuschen aufgezeichnet. Die Aufnahmen werden dann analysiert, um herauszufinden, welche Arten basierend auf den gehörten Geräuschen vorhanden sind.

Stell dir ein Konzert vor, bei dem jedes Instrument eine andere Fischart ist, und die Wissenschaftler sind da und machen detaillierte Notizen darüber, was jede spielt.

Was haben wir bisher gelernt?

Aus diesen Aufnahmen haben die Wissenschaftler bereits begonnen, die Geräusche zahlreicher Fischarten zu identifizieren. Sie haben Geräusche dokumentiert, die zu verschiedenen Familien gehören, einschliesslich einiger, die vorher in der Natur nicht aufgezeichnet wurden.

Dieses neue Wissen hilft, die Lücken zu schliessen, wo zuvor Daten fehlten. Je mehr Geräusche sie identifizieren können, desto besser können sie verstehen, wie Fischgemeinschaften strukturiert sind und wie sie auf Veränderungen in ihrer Umgebung reagieren könnten.

Die Rolle des Sounds für die Gesundheit des Ökosystems

Die Geräusche, die Fische erzeugen, zu verstehen, ist mehr als nur ein unterhaltsames Projekt; es ist entscheidend für die Überwachung der Gesundheit des Ökosystems. Beispielsweise könnte es darauf hindeuten, dass eine Art zurückgeht, wenn bestimmte Geräusche seltener werden. Ähnlich könnten Veränderungen in den Arten von gehörten Geräuschen auf Verhaltensänderungen oder den allgemeinen Zustand des Ökosystems hinweisen.

Das ist ein bisschen so, als würdest du auf deine Lieblingsband hören, um zu sehen, ob sie noch zusammen spielen oder ob sie anfangen, sich aufzulösen. Wenn sie ihren Sound verändern, könnte das bedeuten, dass etwas mit ihrer Chemie nicht stimmt.

Die grossen Probleme angehen

Die Forschungsergebnisse bieten grosse Hoffnungen für die Verbesserung der Verwaltung und des Schutzes von Korallenriffen. Durch die Verknüpfung der Geräusche von Fischen mit anderen Überwachungstechniken, wie der Analyse von Umwelt-DNA (eDNA), können Wissenschaftler ein klareres Bild der Biodiversität und der Gesundheit des Ökosystems schaffen.

Es ist, als würdest du mehrere Werkzeuge in einer Werkzeugkiste benutzen; du kannst ein Problem viel besser lösen, wenn du verschiedene Möglichkeiten hast, die Situation zu bewerten.

Zukünftige Richtungen und Herausforderungen

Während die aktuellen Fortschritte aufregend sind, gibt es noch viel zu tun. Zum einen sind die identifizierten Geräusche im Vergleich zur Gesamtzahl der Fischarten immer noch gering. Während wir weiterhin aufnehmen und zuhören, werden wahrscheinlich neue Geräusche auftauchen, die den Forschern helfen, die Lücken zu füllen.

Ausserdem möchten Forscher sicherstellen, dass die verwendeten Methoden skalierbar und in verschiedenen Umgebungen anwendbar sind. So können die hier entwickelten Techniken den Korallenriffmonitoring weltweit zugutekommen, von tropischen Gewässern bis zu gemässigten Zonen.

Fazit: Die Musik am Leben halten

Die Unterwasserwelt steckt voller Geräusche, die darauf warten, die Geschichte des marinen Lebens zu erzählen. Durch den Einsatz neuartiger Techniken wie der UPAC gewinnen Wissenschaftler Einblicke in das lebendige Leben der Korallenriffe.

Zu hören, wie Fische kommunizieren, mag nicht so aufregend erscheinen wie ein Blockbuster-Film, aber es ist wichtig für das Verständnis und den Schutz dieser essenziellen Ökosysteme. Also, das nächste Mal, wenn du an Korallenriffe denkst, vergiss nicht – da gibt's ein ganzes Konzert unter der Oberfläche, und wir fangen gerade erst an zuzuhören!

Originalquelle

Titel: Who said that? Deciphering Complex Coral Reef Soundscapes with Spatial Audio and 360 Degree Video

Zusammenfassung: Coral reef soundscapes hold an untapped wealth of biodiversity information. The identity of species for marine biological sounds is largely unknown. Given a scalable ability to identify sound sources, acoustic monitoring could begin to reveal biological distribution, key/invasive species, behavior, and abundances at an unprecedented temporal and spatial scale. We have developed and implemented 360 video and spatial audio visualizations to address this fundamental knowledge gap. By verifying the identity and behavioral context of acoustic events, we demonstrate the collection of species-specific acoustic diversity, encompassing a growing library of 34 species previously unrecorded in their natural habitat. By continuing to focus on biodiversity hotspots, we envision a transformative role for acoustic monitoring as a novel tool in actionable conservation strategies.

Autoren: Marc S. Dantzker, Matthew T. Duggan, Erika Berlik, Symeon Delikaris Manias, Vasileios Bountourakis, Ville Pulkki, Aaron N. Rice

Letzte Aktualisierung: 2024-12-21 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.16.628659

Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.16.628659.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

Vielen Dank an biorxiv für die Nutzung seiner Open-Access-Interoperabilität.

Ähnliche Artikel