по популярности / по алфавиту

эксперт
Сергей Муравьев:

Сергей Муравьев: Во что верят физики?

«Путешествие в прошлое науки необходимо, чтобы понять, из чего на самом деле состоит известная нам физика»

подробнее

КАК ЗАЩИТИТЬ АВТО ОТ ЗЛОУМЫШЛЕННИКА?

ПЛАНАРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ГЕТЕРОСТРУКТУРНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

ЦИФРОВАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ АТОМНОЙ ОТРАСЛИ

РОССИЯ - ИТЭР / Шаг в энергетику будущего

ЯДЕРНАЯ ЭПОХА ГЛАЗАМИ МАТЕМАТИКА

МИКРОЭЛЕКТРОНИКА В АГРЕССИВНЫХ СРЕДАХ

Экологи провели перепись лесного населения с помощью метода Фурье

Экологи провели перепись лесного населения с помощью метода Фурье

Автор:

Фото: Pixabay

Дата : 29.06.2017 11:21

Оценить биоразнообразие помогли математика и запись голосов дикой природы

Ученые выяснили: аудиозаписи утреннего и вечернего пения птиц и голосов других животных могут достаточно точно свидетельствовать о состоянии леса, в котором они живут. Сделать такие выводы исследователям позволил анализ записей голосов дикой природы методом декомпозиции, описанным французским математиком Фурье в XIX веке. Публикацию авторов исследования можно найти в журнале Conservation Biology.

Эколог Сюзанна Буривалова (Zuzana Burivalova) из Принстонского университета (Нью-Джерси, США) провела исследование, в рамках которого записывала звуковой ландшафт в тропических лесах. Исследователь работала вместе с американской организацией «Охрана природы», которая в течение 10 лет помогала общинам в Папуа-Новой Гвинее выращивать сады и плантации какао в горном районе на севере страны. И хотя организация всегда оставляла нетронутыми обширные зоны для охоты, собирательства и просто сохранения лесов, сотрудники «Охраны природы» не могли систематически оценивать, как их деятельность влияет на жизнь местной фауны. Поскольку часть территории относится к отдаленным районам, оценить разнообразие видов в лесах не представлялось возможным.

Сюзанна Буривалова выдвинула гипотезу: некоторые виды лесных жителей будут отсутствовать рядом с землей, на которой работают люди. Оценить биоразнообразие Буривалова предложила с помощью звукозаписи. Исследователь и ее коллеги прикрепили звукозаписывающие устройства к деревьям в 34 точках, разбросанным по площади 80 кв.км. Точки находились и в отдаленных районах тропических лесов, и рядом с возделанными территориями, где обитали люди. В среднем каждое устройство записало 38 часов, включаясь, когда ветер и дождь не могли помешать записи.

Ученые анализировали данные с помощью программного обеспечения, которое использовало технику преобразования Фурье для выделения отдельных частот. Проще говоря, исследователи смогли разложить общую запись на множество дорожек с разной частотой. Таким образом, команде Сюзанны Буриваловой удалось подсчитать, сколько всего видов подавали голос в той или иной точке и в какое время. Также ученые смогли выяснить, что это были за виды. Американский эколог Берни Крауз, который занимается изучением звуков природы уже несколько десятков лет, заметил, что представители разных видов коммуницируют между собой на разных частотах и высотах, поэтому если разложить симфонию на отдельные голоса, можно расслышать каждого участника лесного оркестра. Именно так исследователи и провели «перепись» лесного населения.

В итоге, благодаря описанному исследованию, гипотеза Буриваловой подтвердилась: оказалось, что видовое разнообразие значительно сокращается в районах леса, которые примыкают к территории, где живут или работают люди (даже если они не ведут никакой агрессивной деятельности по отношению к природе и понемногу занимаются земледелием). Сделать этот вывод исследователям помог сравнительный анализ звукозаписей из разных точек в лесу.

Альмо Фарина, эколог из Урбинского университета (Италия) и президент Международного общества экоакустики, уточнил, что такой метод оценки биоразнообразия не всегда может быть точен, потому что многие обитатели лесов не издают звуков или делают это очень тихо, поэтому на аудиозапись не попадают. Он также предположил, что подобным способом лучше оценивать разнообразие мира некоторых насекомых, летучих мышей и лягушек, голоса которых имеют узкие диапазоны. В противовес им Фарина привел в пример некоторые виды птиц, представители которых часто могут издавать и высокие, и низкие звуки. Подобные прецеденты могут, по мнению ученого, исказить результаты исследований и ошибочно оценить видовое разнообразие территории.

Сюзанна Буривалова согласилась: мол, в экологии вообще не может быть единого метода, который мог бы дать полное представление о видовом разнообразии какой-то территории, однако свою работу исследователь считает очень перспективной. «Наша главная цель — найти возможность объективнее, дешевле и быстрее оценивать степень упадка отдаленных тропических лесов», — заявила Буривалова.

Сейчас эколог продолжает исследование. На этот раз — в Индонезии, где вместе с птицами и мелкими животными громко заявляют о себе бабуины и другие крупные и шумные приматы. Предварительные данные подтверждают выводы, полученные в Папуа Новой Гвинее: видовое разнообразие сокращается там, где лес поврежден по каким-то причинам, в частности, из-за деятельности человека. И выявить это помогают аудиозапись голосов птиц и животных.

Если описанный метод примут на вооружение экологи, вскоре можно будет без использования спутников, которые часто не дают четкой картинки, или тяжелого труда исследователей-наблюдателей быстро выявить, в каком состоянии находятся труднодоступные участки лесов в разных странах.

Понравилась заметка? Поделитесь —

Комментарии (0)

Добавить комментарий

Войти с помощью: