„Ich habe Seegraswiesen gelauscht“

ISABEL KEY von der Universität Edinburgh hört Seegras ab, um zu verstehen, wie seine Unterwasser-Klanglandschaften die Artenvielfalt widerspiegeln

Die zerklüftete Westküste Schottlands sieht im Sonnenschein herrlich aus. Das türkisfarbene Meer ist ruhig, aber selbst im Juli sind es frostige 12 °C. Bewaffnet mit meinem Aufnahmeset, meiner Schnorchelausrüstung und meinem dicken Neoprenanzug habe ich den Meeresbewohnern gelauscht, die in drei verschiedenen schottischen Seegraswiesen leben.

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Für meine Promotion in Meeresökologie untersuche ich die Artenvielfalt schottischer Seegraswiesen, die gerade jetzt im Hochsommer in voller Blüte stehen. Im Gegensatz zu Seetang hat diese Meerespflanze Blüten, Samen, Pollen und unterirdische Wurzeln.

Auf den Seegraswiesen herrscht reges Treiben. Meeresschnecken scharren auf ihren Algenabfällen an den Steinen, junge Fische ernähren sich von winzigem Zooplankton, Krabben kämpfen um die Verteidigung ihres Territoriums und Vögel, Robben und Otter jagen nach Nahrung.

Durch all diese Geschäftigkeit entsteht eine Kakophonie an Geräuschen und ich untersuche, wie sich die Klanglandschaften des Seegrases – das sind die Ansammlungen von Geräuschen, die in einer Umgebung zu hören sind – je nach der dort lebenden Tierwelt unterscheiden.

Wenn Sie eine größere Vielfalt an Geräuschen hören, könnte das bedeuten, dass sich mehr Tiere im Seegras befinden und möglicherweise auf eine gesündere und artenreichere Seegraswiese hinweisen.

Seegraswiesen haben drastisch zurückgegangen aufgrund von Sediment- und Nährstoffabfluss aus der Landwirtschaft, Küstenentwicklung, zerstörerischen Fischereipraktiken und Krankheiten. Großbritannien hat mehr als 40 % seiner Seegrasbestände verloren, möglicherweise bis 90% im Vergleich zum vorindustriellen Niveau.

Global, 29 % Seegras ist seit dem 18. Jahrhundert verschwunden, und dieser Rückgang hat sich beschleunigt; seit den 7er Jahren gehen jedes Jahr etwa 1990 % verloren.

Seegras ist ein wichtig Es dient als Brutstätte für Fische, verbessert die Wasserqualität und dient als Kohlenstoffspeicher. Sein Rückgang wirkt sich also auf die Meereslebewesen aus, die in diesem Lebensraum leben, auf Tiere weiter oben in der Nahrungskette und auf die Gesundheit der Ozeane im Allgemeinen.

Das Aufzeichnen von Klanglandschaften im Seegras ist nützlich, weil es Forschern wie mir ermöglicht, Lebewesen zu entdecken, die wir nicht unbedingt sehen können, entweder weil sie getarnt sind oder sich verstecken oder vielleicht nachtaktiv sind.

Außerdem verursacht es im Vergleich zu anderen Überwachungsmethoden nur minimale Störungen und könnte kostengünstig und effizient werden. In Zukunft kann man vielleicht einfach einen Rekorder hinlegen, ihn in die Hand nehmen, einige Algorithmen ausführen und Informationen über die anwesenden Tiere erhalten.

Hören Sie Isabel Key, wie sie die von ihr gesammelten Klänge in einem Interview erklärt auf Der wöchentliche Podcast „The Conversation“.

Auf jeder Wiese, die ich besuche, stelle ich handflächengroße Unterwassermikrofone auf Ständern auf und lasse sie eine Woche lang auf dem Meeresboden liegen.

Ich gehe jeden Tag mit dem Schnorchel hinunter, um eine Videokamera neben das Mikrofon zu stellen, damit ich den Ton mit dem Video abgleichen kann. So kann ich herausfinden, welches Tier welches Geräusch macht.

Zurück im Büro habe ich meine Audioaufnahmen mithilfe von „akustischen Indizes“ analysiert, die die Komplexität der Geräuschkulisse messen. Dazu zählen Tiergeräusche, aber auch Wellengang, Bootsgeräusche und das Klirren von Ankerketten.

Als nächstes bewerte ich den Klangreichtum, indem ich mir einminütige Clips anhöre. Anhand des Spektrogramms – einer visuellen Darstellung dieser Geräusche – kann ich zählen, wie viele verschiedene Arten von Tiergeräuschen vorhanden sind. Das ist zeitaufwändig, gibt aber einen guten Einblick.

Bisher habe ich 14 verschiedene Arten von Geräuschen identifiziert, die vermutlich zu den im Seegras lebenden Fischen und Krabben gehören. Hinzu kommen Pfiffe und Klicks von Delfinen, die ich aus größerer Entfernung hören kann, wenn sie vorbeischwimmen.

Ich kann mir die genauen Frequenzen (oder Tonhöhen) und Muster von Geräuschen ansehen und diese Geräusche dann genauer einer tierischen oder menschlichen Aktivität zuordnen.

Ich habe einige Hinweise auf eine für Seegras typische Geräuschkulisse gefunden, wobei bestimmte Geräusche im Seegras häufiger vorkommen als im Sandlebensraum. Fische machen tiefe Grunz-, Rülps- oder Schnurrgeräusche. Krabben machen höhere metallische Kratzgeräusche.

höre ich oft ein knallendes Geräusch die im Laufe des Tages stärker ausgeprägt ist. Während das Seegras Photosynthese betreibt, insbesondere in der Mittagszeit, wenn die Sonne warm und hell ist, produziert die Pflanze Sauerstoffbläschen, die sich auf der Oberfläche der Seegrashalme sammeln und platzen, wenn sie ins Wasser gelangen.

Es ist schwer zu erkennen, welches Tier welches Geräusch macht, insbesondere weil unsere Ozeane so laut sind. Akustische Verschmutzung kann ein ernstes Problem für Meerestiere sein, deren Überleben auf Geräusche angewiesen ist, sei es um einen Partner zu finden, sich zu orientieren, miteinander zu kommunizieren oder nach Nahrung zu suchen.

Interessanterweise könnte Seegras jedoch als Puffer gegen einige Unterwasserlärmbelastungen wirken. Als 3D-Struktur wirkt Seegras als physische Barriere gegen Wellenenergie – das ist ein Grund, warum es eine entscheidende Rolle spielt bei Schutz der Küstengebiete von Erosion.

Es kann auch Schallwellen absorbieren und sogar Fische schützen von Delfinen, die Echoortung nutzen, um zu ihrer Beute zu navigieren. Die Klicks der Delfine dringen nicht sehr gut durch Seegras, daher können Fische in diesem Schallschutzgebiet aus Seegras sicherer sein als im offenen Meer.

Auf zwei Wiesen fand ich wie erwartet mehr Fisch- und Krabbengeräusche im Seegras als an den Sandstellen, mit denen ich sie verglich. An einer Stelle hörte ich jedoch mehr Geräusche über dem Sand als im Seegras, obwohl dort weniger Wildtiere lebten. Der Grad der Artenvielfalt spiegelt sich also nicht unbedingt direkt in der Geräuschkulisse wider.

Dies kann teilweise auf Unterschiede in der Schallübertragung in verschiedenen Lebensräumen zurückzuführen sein. Schall wird über Sand leichter übertragen als durch Seegras. Dieses Phänomen könnte zu irreführenden Ergebnissen führen, da es in dichteren Seegrasgebieten schwieriger ist, Fische zu hören, da das Seegras selbst den Schall absorbiert, selbst wenn es mehr Fische beherbergt.

Forscher müssen bei der Interpretation von Geräuschkulissendaten vorsichtig sein und berücksichtigen, wie sich die Habitatstruktur auf die Wahrnehmung von Geräuschen auswirkt. Eine akustische Überwachung könnte daher nützlicher sein, um Veränderungen im Tierleben im Laufe der Zeit an einem Standort zu untersuchen, als um zwischen verschiedenen Gebieten Vergleiche anzustellen.

Wiesenmonitoring

Es besteht die Hoffnung, dass diese Art von Arbeit dazu genutzt werden kann, Algorithmen des maschinellen Lernens zu trainieren und schließlich ein einfach zu verwendendes Werkzeug zur Überwachung der Artenvielfalt in Seegras und anderen Meereslebensräumen zu entwickeln.

Dafür ist eine umfassende Bibliothek von Lauten erforderlich. Diese existiert bereits für Delfine und andere Meeressäuger, ist aber für die Laute von Fischen, Krabben und anderen Wirbellosen wie Garnelen noch nicht etabliert.

Um alle unterschiedlichen Laute zu erfassen, die jede Art erzeugen kann, beginnt man normalerweise mit Aufnahmen, die in einem Aquarium gemacht werden. Anschließend kann eine automatische Erkennung versuchen, diese mit den Lauten abzugleichen, die Forscher wie ich im Feld aufzeichnen.

Dadurch sollen Wissenschaftler in die Lage versetzt werden, frühe Anzeichen für den Rückgang der Seegrasbestände zu erkennen oder den Erfolg von Projekten zur Wiederherstellung des Seegrases zu messen.

Vielleicht werden Meereswissenschaftler eines Tages auf der ganzen Welt Tonaufzeichnungsgeräte aufstellen, die Audioclips aus Küstenmeeren an ein zentrale Online-Datenbank wo Klanglandschaften automatisch analysiert werden könnten, um die Gesundheit der Ozeane zu beurteilen.

Dadurch könnten wir nahezu in Echtzeit Daten über Tierpopulationen und -bewegungen erhalten, die uns helfen, Maßnahmen zum Meeresschutz und nachhaltige Fischereipraktiken zu entwickeln. Das ist eine spannende Aussicht.

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