La Doğa artık sesleriyle olduğu kadar sessizlikleriyle de ölçülmeye başlanıyor.Eskiden sadece bakmak yeterliyken, artık bilim insanlarının gezegendeki yaşamı anlamak ve kavramak için dinlemeleri de gerekiyor. doğada duyusal deneyimlerBiyoçeşitlilik krizinin ortasında, işitme duyusu önemli bir araç haline geldi ve kuşlar, ekosistemlerin sağlığının bir tür sesli termometresi oldu.
Bu bağlamda, öncü bir proje doğdu: bir Gezegenin biyolojik çeşitliliğini dinlemek için tasarlanmış küresel kuş sesi bankası.Bu girişimin arkasında, İspanya'dan yönetilen büyük bir uluslararası ekip var ve bu ekip, yakın zamana kadar bilim kurgu gibi görünen bir şeyi başardı: dünyanın hemen her yerinden binlerce kuş şarkısı ve çağrısı kaydını toplamak, doğru bir şekilde notlandırmak ve kamuya açık hale getirmek.
WABAD Dünya Kuş Ses Bankası nedir?
Dünya Çapında Etiketlenmiş Kuş Akustik Veri Seti (WABAD) Bu devasa küresel ses arşivinin tam adı budur. Kuşlar hakkında titizlikle etiketlenmiş akustik verilerden oluşan ve çok net bir amaçla oluşturulmuş bir koleksiyondur: algoritmaların geliştirilmesini kolaylaştırmak. Türleri şarkıları veya çağrıları aracılığıyla otomatik olarak tanımlar.ve bu bilgileri kullanarak geniş ölçekte biyoçeşitliliği izlemek.
Proje İspanyol biyolog Esther Sebastián-González tarafından koordine edilmiştir.Alicante Üniversitesi (UA) Ekoloji Bölümü'nden ve Cristian Pérez-Granados, Solsona'daki (Lleida) Centre de Ciència i Tecnologia Forestal de Catalunya'dan (CTFC). Küçük bir uzman grubunun fikri olarak başlayan şey, uluslararası bir bilimsel ağ haline geldi. 29 ülkeden yüzden fazla araştırmacı Veri toplama ve kayıt işlemlerine dahil olmak.
Bu kamu bankası tahsilat yapar. Beş kıtanın tamamından yaklaşık 1.200 kuş türüne ait kayıtlar.Başka bir deyişle, yerel veya kısmi bir koleksiyonla değil, çok farklı ortamlardan ses manzaralarını bütünleştiren gerçekten küresel bir arşivle karşı karşıyayız: tropikal ormanlar, kıyı sulak alanları, otlaklar, Akdeniz dağları, tarım alanları veya Asya ormanları, daha birçokları arasında.
Temel fikir, basit olduğu kadar güçlüdür.Bir yerde hangi kuşların ne zaman öttüğünü biliyorsak, o ekosistemin zaman içinde nasıl değiştiğini anlayabiliriz. Ve yapay zekayı bu şarkıları otomatik olarak tanıyacak şekilde eğitebilirsek, ornitologların sürekli olarak bölgeyi devriye gezmesine gerek kalmadan gezegenin geniş alanlarını izleyebiliriz.
Özetle, WABAD kendini şu şekilde sunmaktadır: Biyoçeşitliliğin durumunu dinlemek için kritik bir bilimsel altyapıYerel ve küresel düzeylerde koruma ve çevre yönetimi alanlarında güvenilir veriler üretmek ve karar alma süreçlerini desteklemek.
Küresel bir ses arşivi: Projenin rakamları ve kapsamı
WABAD'ın en büyük güçlü yönlerinden biri şudur: içeriğinin büyüklüğü ve çeşitliliğiBu sadece tek tek ses kayıtlarını toplamakla ilgili değil, aynı zamanda dünyanın kuş yaşamının son derece ayrıntılı bir ses portresini oluşturmakla ilgili. Veri seti şu anda şunları içeriyor:
- 5.047 dakika ses dosyası Analiz edildi ve not edildi.
- 90.000'den fazla seslendirme etiketi Kuşların her biri bir türle ve kaydın belirli bir anıyla ilişkilendirilmiştir.
- 1.192 kayıtlı kuş türüBu sayılar, projenin genel açıklamalarında belirtilen yaklaşık 1.200 sayısına oldukça yakındır.
- Dünya genelinde dağılmış 72 farklı yaşam alanıIlıman ormanlardan tropikal yağmur ormanlarına, bataklıklardan Akdeniz çalılıklarına veya kırsal manzaralara kadar uzanan bir yelpazeyi kapsar.
Bu veriler şuradan geliyor: çok çeşitli ülkelerListe, Vietnam, Tayvan, Yeni Kaledonya, Gine-Bissau, Guatemala, Çin, Kıbrıs, Ukrayna, Kosta Rika, Arjantin, Burkina Faso, Dominik Cumhuriyeti, Yeni Zelanda, Polonya, İsveç, Kamerun, İskoçya, Kanada, Amerika Birleşik Devletleri, Uganda, Almanya, Fransa, Yunanistan, Meksika, Kolombiya, Brezilya, Endonezya ve elbette İspanya gibi birbirinden farklı ülkeleri içeriyor.
Bilgi hacmini kıtalara göre analiz edersek, Avrupa sıralamada lider konumda. ile 1.722 dakika kayıtToplamın yaklaşık üçte biri. Bunu takip eden ise şudur: İbero-Amerikan ülkeleri 939 dakika ile, Kuzey Amerika'da 858, Asya 831 ile, Afrika, 408 ile y Okyanusya, 289 dakikaBu dağılım, bir yandan bugüne kadar çalışmaların en yoğun olduğu bölgeleri, diğer yandan ise projenin gelecek aşamalarında en büyük büyüme potansiyeline sahip bölgeleri yansıtmaktadır.
WABAD'ın değeri yalnızca toplanan dakika sayısında değil, aynı zamanda şunlarda da yatmaktadır: açıklamaların kalitesi ve doğruluğuHer seslendirme, kuşun şarkıyı veya çağrıyı yaydığı tam saniye ile işaretlenerek olağanüstü bir ayrıntı düzeyi sağlar. Bu saniye ölçekli notasyon, aşağıdakilerin oluşturulmasına olanak tanır: yapay zeka algoritmaları için çok ince eğitim veri kümeleriBirden fazla üst üste binen ses veya ortam gürültüsü olsa bile türleri ayırt etmeyi öğrenme yeteneğine sahip, bunlar arasında şunlar da bulunur: gürültü kirliliği.
Coğrafi genişlik, yaşam alanı çeşitliliği ve doğru açıklamaların bu birleşimi sayesinde WABAD, en iyiler arasında yer almaktadır. bugüne kadar geliştirilmiş en eksiksiz ve sağlam kuş akustik veritabanlarıve biyokustik ve ses manzarası ekolojisi için bir temel taşı haline gelir.
Kuş ses kayıtlarının nasıl toplandığı ve notlandırıldığı
Bu küresel veri tabanını beslemek için, el tipi bir kayıt cihazıyla sahaya çıkıp birkaç kuş ötüşü kaydetmek yeterli değil. Metodoloji, şu yaklaşıma dayanmaktadır: vahşi doğaya yerleştirilen otomatik kayıt cihazlarıHaftalarca hatta aylarca aynı yerde kalan ve çevrelerindeki tüm sesleri kaydeden cihazlar.
Bunlar Akustik kayıt cihazları doğal ortamda kamufle edilmiş halde bırakılır.Bu sensörler ağaçlara, direklere veya diğer göze çarpmayan yapılara monte edilir ve örnekleme amacına bağlı olarak belirli zamanlarda veya sürekli olarak kayıt yapacak şekilde programlanır. Bu yöntem, kuş cıvıltılarının rüzgar, böcek, memeli hayvan sesleri ve uzaktaki insan faaliyetlerinin sesleriyle karıştığı gerçekçi ses manzaraları oluşturur.
Cihazlar toplandıktan sonra en zahmetli kısım başlıyor: Seslendirmeleri dinleyin, tanımlayın ve not edin.Uzmanlardan oluşan ekipler ses kayıtlarını analiz eder ve her türün şarkı söylediği saniyeyi işaretleyerek ilgili etiketi ekler. Birçok durumda, yoğun kayıtlardaki şarkıları daha iyi konumlandırmak ve ayırt etmek için spektrogramlar (sesin görsel temsilleri) kullanırlar.
Bu titiz çalışma şunları üretir: Binlerce kayıt, çok ince zamansal hassasiyetle etiketlenmiş.Her bir açıklama, yalnızca hangi türün ses çıkardığını değil, aynı zamanda kaydın tam olarak hangi anında ortaya çıktığını da gösterir; bu da karmaşık ses kalıplarını tanımayı öğrenen algoritmaların eğitimi için temel öneme sahiptir.
Buna ek olarak, Veriler bağlamsal bilgilerle bütünleştirilmiştir. Bu kayıt aynı zamanda ses ortamının yaşam alanı ve konumu hakkında da bilgi sağlayarak bilim insanlarının belirli ses ortamlarını belirli ekosistem türleri veya insan müdahalesi seviyeleriyle ilişkilendirmesine olanak tanır. Bu bağlam, ses bankasının potansiyel kullanımını büyük ölçüde zenginleştirir, çünkü araştırmacıların kuş topluluklarının çevrelerine bağlı olarak nasıl değiştiğini incelemelerine olanak tanır.
İspanya küresel müzik haritasında: Doñana, El Hondo ve daha fazlası
İspanya bu projede sadece bilimsel liderliği nedeniyle değil, aynı zamanda şu nedenlerden dolayı da önemli bir rol oynamaktadır: WABAD'a dahil edilen çeşitli ulusal ekosistemlerİber Yarımadası'nda aşağıdakiler seçilmiştir. kuş koruma için sembolik yerlerBu da çok çeşitli şarkılar ve türler sunar.
Veritabanında yer alan İspanyol yerleşim bölgeleri arasında şunlar bulunmaktadır: Doñana milli parkıAvrupa'nın en önemli sulak alanlarından biri olan ve Alicante'deki El Hondo bölgesiSu kuşları ve göçmen kuşlar için bir diğer önemli alan. Ayrıca ortaya çıkıyor. Solsona (Lleida)ormanları ve çabalarıyla yeniden ağaçlandırma, Zarzalejo (Madrid), alanları Navarra, bölgesi Çam Ormanları Diyarı (Valladolid), Villena y Ontígola (Toledo)Diğer kırsal ve ormanlık manzaraların yanı sıra.
Yarımada örneğinde ise veriler şunu gösteriyor ki En sık duyulan türler ise bayağı ispinoz ve bayağı karatavuktur.Bu iki kuş türü yaygın olarak bulunur ve İspanya'daki bir parkta veya ormanda yürüyüş yapmış herkes tarafından bilinir. Şarkıları kayıtlarda tekrar tekrar yer alarak, kaydedilmiş en üst sıralarda yer alan seslendirmeler arasına girmiştir.
Bunların yanı sıra, aşağıdakiler gibi diğer kuş türleri de dikkat çekiyor. bayağı bülbül, kır kiraz kuşu ve kızılgerdanBu türler aynı zamanda önemli sayıda kayıt da biriktirmektedir. En çok ses çıkaran yirmi tür arasında bunların da yer alması dikkat çekicidir. 'Apanane, 'amakihi ve 'iwi gibi Hawaii kuşları.Bu durum, Avrupa, Amerika, Asya ve Pasifik türlerinin aynı veri tabanında bir arada bulunduğu projenin gerçekten küresel boyutunu yansıtmaktadır.
Görevi İspanyolların gezegenin bu ses haritası üzerine yaptığı araştırmalar özellikle önem taşıyor.Alicante Üniversitesi ve CTFC'nin koordinasyonu ve çok sayıda ulusal grubun katılımıyla İspanya, uygulamalı biyokustik alanında örnek bir konuma gelmiş ve küresel ölçekte en ileri projelerin buradan da desteklendiğini göstermiştir.
Dürbünle gözlem yapmaktan algoritmalarla dinlemeye kadar
Kuş izleme çalışmaları, on yıllardır neredeyse her zaman şu temellere dayanmaktadır: insanlar tarafından gerçekleştirilen görsel ve işitsel sayımlarOrnitologlardan oluşan ekipler, belirlenmiş rotalar boyunca seyahat ederek gördükleri veya duydukları türleri not eder ve bu çalışmayı her yıl tekrarlarlardı. Bu yaklaşım paha biçilmez bilgiler üretmiş olsa da, çeşitli sınırlamaları vardır: zaman alıcıdır, son derece uzmanlaşmış personel gerektirir ve geniş alanlara veya çok uzun izleme dönemlerine ölçeklendirilmesi zordur.
Gelişi Otomatik biyokustik, oyunun kurallarını değiştirecek bir gelişme.Artık yalnızca insan gözlemcilere güvenmek yerine, bunlar görevlendirilebilir. Çevreyi sürekli olarak "dinleyen" sensörler ve verileri bilgisayar sistemlerine gönderir. İşte burada WABAD kilit bir unsur olarak devreye giriyor: algoritmaların kuşları seslerinden tanımayı öğrenmesi için gereken materyali sağlıyor.
Binlerce seslendirme etiketi sayesinde veri bilimciler şunları yapabilir: yapay zeka modellerinin eğitimi Bu modeller ses kalıplarını ayırt edebiliyor, gürültülü kayıtlarda türleri tanımlayabiliyor ve zaman içindeki varlıklarını ölçebiliyor. Sadece "burada bir karakuş ötüyor" demekle kalmıyor, aynı zamanda o türün belirli bir alanda ne sıklıkla göründüğünü veya aktivitesinin yılın farklı zamanlarında nasıl değiştiğini ölçmemize de olanak tanıyor.
Pratikte, bu teknolojik sıçrama ekosistemlerin şunları yapabileceği anlamına gelir: çok daha sık, doğru ve ekonomik bir şekilde izlenmesiDoğal bir parkın çeşitli yerlerine dağıtılmış bir dizi sensör, bir tür "gerçek zamanlı ses röntgeni" oluşturarak hangi türlerin mevcut olduğunu, hangilerinin azaldığını, hangilerinin aniden ortaya çıktığını veya çevresel iyileştirme sonrasında geri döndüğünü gösterebilir.
Dahası, bu algoritma tabanlı yaklaşımın bir diğer önemli avantajı da şudur: Bu, sahada sürekli insan varlığına duyulan ihtiyacı azaltır.Esther Sebastián-González'in de açıkladığı gibi, otomatik sistemler, algoritmanın türleri tanımlaması ve belirli bir yer ve zamanda kaç farklı türün tespit edildiğini kolayca öğrenmeyi sağlaması sayesinde, bir kişinin saatlerce arazide kuş sayımı yapmasına gerek kalmamasını sağlıyor.
Kuşlar biyolojik gösterge olarak: şarkıları bize ne anlatıyor?
Kuşlar uzun zamandır dikkate alınmıştır. ekosistemlerin durumu hakkında mükemmel biyolojik göstergelerBu canlıların varlığı, bolluğu veya ortadan kaybolması, yaşam alanı yapısındaki değişiklikleri, hava kalitesini, gıda bulunabilirliğini, gürültü kirliliğini ve hatta iklim değişikliğinin etkilerini yansıtabilir.
Onların şarkılarını dinlemek, bir bakıma, şuna benziyor: Çevrenin sağlığına kulak verin.Bir ses ortamı, daha fazla tür çeşitliliği ve farklı seslendirme türleriyle zenginleştiğinde, genellikle işlevsel ve nispeten iyi korunmuş bir ekosistemin işaretidir. Tersine, çevre fakirleştiğinde ve kayıtlar birkaç genelci türe veya rahatsızlığa karşı oldukça toleranslı olanlara indirgendiğinde, genellikle bir sorun vardır.
Olasılığı Çevresel bir performans öncesi ve sonrasındaki ses manzaralarını karşılaştırın. Bu, ses bankasının en ilginç uygulamalarından biridir. Örneğin, bozulmuş bir sulak alanda veya yanmış bir ormanda ekolojik restorasyondan sonra, kuş şarkılarının çeşitliliğindeki değişikliklerin analiz edilmesi, değişim çıplak gözle fark edilmeden çok önce, sistemin iyileşmesi hakkında erken ipuçları sunabilir.
Bu yaklaşımın değerlendirme açısından muazzam bir potansiyeli var. çevre politikalarının ve koruma projelerinin etkinliğiKamu idareleri, milli park yöneticileri veya koruma alanlarından sorumlu kişiler, daha bilinçli kararlar almak, eylemleri önceliklendirmek veya sorunları zamanında tespit etmek için akustik bilgilere güvenebilirler.
Bütün bunlara şunu da ekliyorum Akustik izleme, invaziv olmayan bir tekniktir.Hayvanları yakalamaya veya elle müdahale etmeye gerek yoktur, davranışları önemli ölçüde değişmez ve geniş alanlar yaban hayatı üzerindeki etki minimum düzeyde tutulabilir. Biyoçeşitlilik kaybının hızlandığı bir dönemde, ekosistemlere daha fazla baskı uygulamayan izleme araçlarına sahip olmak özellikle değerlidir.
Genel olarak, küresel kuş sesi bankası kendisini vazgeçilmez bir araç olarak kabul ettiriyor. Bu, hem bilim camiası hem de araziyi yönetenler için değerlidir. Ses yoluyla biyoçeşitliliği incelememize, otomatik tanımlama sistemlerini geliştirmemize ve toplumu güçlü bir fikre yaklaştırmamıza olanak tanır: Gezegenin nasıl şarkı söylediğini, nasıl sustuğunu ve eylemlerimize yanıt olarak seslerinin senfonisinin nasıl değiştiğini dinleyerek de korunabileceği fikrine.
