جهاز ثوري يمكّن العلماء من تحديد أصوات 46 نوعًا من أسماك الشعاب لأول مرة
ابتكار علمي يربط الصوت بالصورة لفهم لغة الأسماك تحت الماء.. مكتبة رقمية لأصوات الأسماك تفتح آفاقًا جديدة لحماية الشعاب المرجانية
من أغاني الحيتان المدوية إلى النقرات والفرقعات التي تصدرها أنواع الأسماك، يستخدم عالم البحار الصوت كوسيلة للتواصل بطرق لا يزال العلم في بدايات فهمها. وتُعد الشعاب المرجانية، بما تحويه من تنوع بيولوجي مبهر، من أكثر البيئات البحرية ضجيجًا.
لكن حتى وقت قريب، افتقد العلماء وسيلة دقيقة لفك هذا المشهد الصوتي المعقد وربط الأصوات بأنواع محددة من الأسماك. وقد غيّرت دراسة جديدة هذا الواقع، الدراسة نُشرت في دورية Methods in Ecology and Evolution.
فقد طوّر خبراء من FishEye Collaborative وجامعتي كورنيل وآلتو أداة مبتكرة تجمع بين الفيديو بزاوية 360 درجة والتسجيلات الصوتية المكانية.
هذه التقنية فتحت بعدًا جديدًا لفهم “الأصوات السرية” لأسماك الشعاب المرجانية.
تحديات التنوع
أجهزة التسجيل التقليدية تحت الماء تلتقط طبقات كثيفة من النبضات والطرقعات والنقرات، لكنها لا تكشف هوية الكائنات التي تصدرها. ومع احتضان الشعاب المرجانية لمئات الأنواع من الأسماك، لم يُتعرف إلا على القليل من أصواتها بوضوح.
ويقول الدكتور مارك دانتزكر، المدير التنفيذي لـ FishEye Collaborative:
“تنوع أصوات الأسماك على الشعاب المرجانية يماثل تنوع أصوات الطيور في الغابات المطيرة. ففي الكاريبي وحده، نُقدّر أن أكثر من 700 نوع من الأسماك يصدر أصواتًا.”
جهاز الاستماع الجديد
الأداة الجديدة، المسماة UPAC-360 (الكاميرا الصوتية السلبية الشاملة الاتجاهات تحت الماء)، تجمع بين مجسات صوتية (هيدروفونات) وكاميرا 360°. هذا الدمج يمكّن الباحثين من رؤية السمكة وسماع الصوت الذي تصدره في الوقت ذاته.
وعلى الشعاب المرجانية في كوراساو، تمكّن الفريق من ربط الأصوات بـ46 نوعًا من الأسماك، أكثر من نصفها لم يكن معروفًا سابقًا بقدرته على إصدار أصوات. هذه النتيجة تمثل أكبر قاعدة بيانات طبيعية لأصوات الأسماك نُشرت حتى الآن، وهي متاحة عبر الإنترنت.
تدريب الذكاء الاصطناعي
الأصوات المعرّفة أصبحت أساسًا لتدريب نماذج التعلم الآلي للتعرف على الأسماك تلقائيًا. ويقول الدكتور آرون رايس، المؤلف الرئيسي للدراسة:
“قد نكون بعيدين عن بناء تطبيق شبيه بمرلين (لتحديد الطيور) خاص بالمحيطات، لكن هذه البيانات ستفيد العلماء وجهود الحماية فورًا.”
رصد طويل الأمد
الميزة الأهم أن التقنية يمكن أن تعمل دون وجود بشري، مسجلة على مدى فترات طويلة، ما يتيح رصد أصوات وسلوكيات لم تُوثق من قبل.
أهمية بيئية متزايدة
الشعاب المرجانية، رغم أنها تغطي 0.1% فقط من قاع المحيط، تدعم نحو ربع الحياة البحرية. لكنها تواجه خطر التدهور السريع نتيجة التغير المناخي والتلوث والصيد الجائر، ما يهدد التنوع البيولوجي وأمن الغذاء لمئات الملايين.
ويرى العلماء أن تحديد “الأصوات الخفية” للأسماك قد يصبح أداة قوية لمراقبة صحة الشعاب واستجابتها لجهود الحماية.
خطوة نحو المستقبل
بدمج الصوت بالصورة عبر تقنية الصوت المكاني (Spatial Audio)، يستطيع الباحثون تحديد اتجاه الصوت وربطه بالسمكة في المشهد. ويخطط الفريق لتوسيع قاعدة البيانات لتشمل مناطق في هاواي وإندونيسيا، مما يعمّق فهم “المشهد الصوتي” للمحيطات.
