Прислушайся, здоровее будешь: звуки коралловых рифов говорят об их состоянии

Витиевато организованные подводные замки населяют губки, ракообразные, моллюски, рыбы и другие организмы. Звуки, издаваемые этими существами, лежат в основе «мелодии» коралловых рифов.

Для своих исследований ученые составили и обучили специальный алгоритм, чтобы с его помощью можно было анализировать шумы, издаваемые рифами. Здоровые и полные жизни коралловые экосистемы «поют» совсем не так, как деградирующие. «Этот аудиоконтраст настолько тонкий, что человеческому уху просто не слышен», — отмечает морской биолог Бен Уильямс из Университета Эксетера.

Раньше состояние коралловых рифов оценивали весьма примитивно: либо их осматривали дайверы, либо ученые, усевшись за стол в лаборатории, прослушивали записи шумов, которые производят морские мини-городки. Но многие обитатели рифов, к сожалению, являются чуткими и даже пугливыми натурами: их сложно «поймать» и осмотреть ныряльщику. Остальные из них предпочитают активничать в нерабочие часы дайверов — ночью.

Для изучения алгоритма Уильямс и его коллеги сделали с помощью подводного гидрофона записи семи разных частей коралловых рифов рядом с архипелагом Спермонде в Индонезии: они просто разместили устройство на рифах. Там уже работает проект по сохранению коралловых рифов под названием Mars Coral Reef Restoration.

На записи были замечены четыре типа коралловых сред обитания: здоровая, деградировавшая, давно восстановившаяся и недавно восстановившаяся. В каждой из них был разный процент площади, покрытой кораллами. А значит, и воспроизводимый каждой экосистемой звук не похож на другой: ведь количество и виды обитателей для каждого кораллового рифа также будут отличаться. Звуки, производимые беспозвоночными обитателями, еле слышные шумы водорослей и даже шум ветра в разных частях рифа влияют на его звучание и отражают состояние здоровья полипов.

«Раньше мы полагались на мануальное прослушивание подобных аудио и примечания к ним, но это очень медленный процесс. В это же время базы данных с морскими звуковыми ландшафтами разрастаются с космической скоростью из-за дешевых записывающих устройств», — говорят ученые.

Затем исследователи научили алгоритм различать эти четыре типа коралловых экосистем. Последующие тесты показали, что искусственный интеллект точно определял состояние кораллового рифа в 92 процентах случаев.