Lautan adalah tempat yang bising, tetapi para ilmuwan tidak selalu tahu apa yang membuat kebisingan itu. Masukkan ide yang disebut GLUBS, atau Perpustakaan Global Suara Biologi Bawah Air. Asal-usulnya terjadi selama Pengalaman Internasional di Laut yang Tenang— sebuah proyek untuk mengoordinasikan penggunaan jaringan global hidrofon non-militer untuk mendengarkan apa yang terjadi di bawah air. Sementara GLUBS, dalam bentuk yang sepenuhnya terwujud, belum ada, tim peneliti sedang bekerja untuk membangun fondasi yang dapat membangunnya.
Pemantauan akustik pasif – membiarkan hidrofon berjalan di dalam air – memungkinkan peneliti untuk mempelajari lebih lanjut tentang kehidupan di lautan melalui orkestrasi kompleks suara yang mereka dengar.
“Anda dapat mendengar hujan turun, ombak menerjang, gunung berapi atau gempa bumi dasar laut, suara kapal atau kapal pukat yang menyeret jaring di sepanjang dasar laut. Dan tentu saja Anda mendengar binatang itu sendiri, ”kata Jesse Ausubel, peneliti lingkungan di Universitas Rockefeller dan direktur IQOE. “Suaranya sangat kuat di dalam air. Ini berjalan dengan baik sementara cahaya tidak. Dengan demikian, suara merupakan bagian yang sangat penting dari gaya hidup berbagai bentuk kehidupan laut.
Pada musim semi 2020, karena COVID, pengiriman menurun ke seluruh dunia. Aktivitas pengeboran dan pengujian seismik untuk minyak dan gas di bawah dasar laut telah menurun. Periode waktu ini memberikan para peneliti kesempatan berharga untuk belajar tentang keanekaragaman, distribusi, dan kelimpahan kehidupan laut hanya dengan mendengarkan terumbu karang atau hutan rumput laut.
[Related: Fish sounds tell us about underwater reefs—but we need better tech to really listen]
Sebagai bagian dari IQOE, Aran Mooney, seorang ilmuwan di Woods Hole Oceanographic Institution, memimpin kelompok kerja untuk mempelajari studi akustik terkait dengan hotspot keanekaragaman hayati. Tetapi para peneliti dalam kelompok ini segera menyadari bahwa untuk membuat akustik pasif menjadi alat yang berguna, mereka membutuhkan perpustakaan referensi. “Tidak masalah apakah itu sidik jari, retina, pengenalan suara atau foto, Anda selalu harus membandingkan sesuatu dengan sesuatu yang lain,” kata Ausubel.
Mooney, bersama dengan ahli bioakustik Miles Parson dari Institut Ilmu Kelautan Australia, mencari lebih dari selusin peneliti lain di seluruh dunia dan mengumpulkan panggilan pada bulan Februari untuk pembuatan perpustakaan suara global, yang mereka beri nama GLUBS. “Ini semacam momen Bahtera Nuh,” kata Ausubel. “Walrus mungkin telah mengumpulkan suara walrus dan lumba-lumba mungkin telah mengumpulkan suara lumba-lumba. Jadi di sana-sini, orang memiliki beberapa buku akustik, tetapi tidak ada yang membuat perpustakaan.
Laela Sayigh, seorang peneliti di Woods Hole Oceanographic Institution, didatangkan saat kelompok tersebut mulai menyusun database kelautan yang ada. Sayigh mengelola Basis Data Suara Mamalia Laut Watkins bekerjasama dengan New Bedford Whaling Museum di Massachusetts.
“GLUBS adalah upaya tim besar yang tumbuh dari keterlibatan yang berkembang dari pemantauan akustik pasif dalam studi biologi,” katanya. “Ini tentu bukan yang pertama kali diusulkan. Namun ini baru pertama kali ditawarkan dalam skala yang lebih global.
Potensi penggunaan GLUBS secara ilmiah (sekali dibangun) sangat besar. Memiliki database suara yang mencakup semua spesies akan memungkinkan peneliti untuk mempelajari perilaku secara rinci dan melacak bagaimana mereka berubah dari waktu ke waktu. Mereka bisa menonton rute migrasi, penggunaan habitat dan respons biologis terhadap aktivitas manusia atau perubahan iklim. Misalnya, rekaman akustik pasif telah digunakan sebagai sarana pantau dampak mekarnya alga.
[Related: These free-floating robots can monitor the health of our oceans]
Perpustakaan suara yang luas juga dapat membantu pengelola sumber daya menentukan apakah area tertentu khusus untuk ikan dan makhluk laut lainnya. “Banyak ikan, serta mamalia laut, mengeluarkan suara saat mereka bertelur. Banyak hewan meminta makanan,” kata Sayigh. “Itu adalah suara yang membantu Anda mengidentifikasi area kritis untuk daya, dan Anda dapat membayangkan menggunakan data semacam itu untuk melindungi area tertentu.”
Yang penting, perpustakaan referensi akan memungkinkan para ilmuwan untuk mempelajari sinyal komunikasi sendiri dan memahami bagaimana hewan menggunakan sinyal yang berbeda.
[Related: Jacques Cousteau’s grandson is building a network of ocean floor research stations]
Tim mengusulkan platform berbasis web akses terbuka yang akan berisi perpustakaan referensi untuk suara yang diketahui dan tempat bagi peneliti untuk menyimpan suara yang tidak diketahui. Para ahli yang mampu mengidentifikasi suara-suara misterius ini kemudian dapat membagikan saran mereka. Perpustakaan idealnya akan mengintegrasikan database suara yang ada dari seluruh dunia. Juga akan ada portal di mana peneliti dapat melihat rekaman audio beranotasi dan tidak beranotasi dari masing-masing hewan serta lanskap suara.
Selain itu, platform ini dapat menyediakan data pelatihan untuk algoritme berbasis AI yang kemudian dapat digunakan untuk menganalisis dan memberi anotasi pada klip audio yang baru diunggah dan membuatnya menyarankan spesies ikan atau invertebrata yang mungkin muncul dalam catatan ini. Tim berencana untuk mengembangkan aplikasi sains warga pendamping yang memungkinkan siapa saja mengunggah data suara ke perpustakaan.
Ada diskusi tentang bagaimana perpustakaan ini dapat mengintegrasikan elemen rig non-suara yang ada seperti: OBIS-SEAMAP: database geografis besar yang menunjukkan lokasi penampakan hewan laut. Dengan cara ini, dimensi sonik baru dapat ditambahkan ke peta distribusi spesies. “Begitu banyak hewan ini, kita tidak bisa melihatnya,” kata Sayigh. “Jika kami tidak dapat merekam suara mereka, kami benar-benar tidak tahu mereka ada di sana untuk sebagian besar.”
Selama beberapa dekade terakhir, teknologi perangkat lunak dan perangkat keras yang diperlukan untuk mengumpulkan suara dari laut telah matang hingga hal seperti ini mungkin terjadi. Perangkat yang lebih murah mampu memperoleh dan menyimpan rekaman jangka panjang. Biaya hidrofon dan sistem perekaman tahan air telah turun secara signifikan. Misalnya, Hydromoth berharga sekitar $79 dan GoPros berharga sekitar $349.
[Related: Birders behold: Cornell’s Merlin app is now a one-stop shop for bird identification]
Ketika Sayigh mulai bekerja dengan data akustik di awal karirnya, dia merekam ke kaset yang kemudian perlu didigitalkan. “Sekarang jauh lebih mungkin dan bahkan ada perangkat lunak komersial seperti Gagak, PAMGuard, Kaledoskop, yang sangat mudah digunakan dan bahkan memiliki algoritma deteksi dan klasifikasi bawaan,” katanya. “Mereka tidak sepenuhnya akurat dalam semua kasus. Tapi ini masih permulaan. »
Saat ini, tim GLUBS sedang bekerja untuk mengumpulkan informasi sebanyak mungkin tentang semua database suara laut yang ada (dengan data terkini dan historis) yang tersedia saat ini. Hal ini dapat memungkinkan tim GLUBS untuk menilai apa yang bekerja dengan baik dan apa yang tidak bekerja dengan baik, tetapi juga untuk menghubungi semua orang yang mengelola database individu ini untuk kolaborasi di masa mendatang.
Langkah selanjutnya untuk membangun platform dan mengamankan pendanaan untuk mendukungnya akan dibahas pada lokakarya mendatang yang dijadwalkan pada bulan Juli. Tim GLUBS akan menggunakan lokakarya ini untuk menarik mitra dan kolaborator potensial lainnya, termasuk ilmuwan dari Cornell University, yang telah membangun platform serupa untuk suara burung.
“Sarjana musik ekstrem. Penggemar kopi yang ramah. Penginjil makanan. Pembaca hardcore. Introvert freelance. Pengacara Twitter.”
