声学生态学:声音可用于分析环境健康

测量可以揭示栖息地的复杂变化,而这些变化是通过卫星或照片进行的测量看不到的。

声生态学

Luisella Planeta Leoni 图片由Pixabay

声学生态学是一门科学学科,源于音乐家和生态学家伯尼克劳斯的经验。

您知道蚂蚁、昆虫幼虫和海葵会产生声音特征吗?地球上的每一个野生环境,如亚马逊热带雨林,都像大自然的交响乐团。风、昆虫、爬行动物、两栖动物、鸟类、哺乳动物和河流的噪音都是在这些伟大作品的声音和谐中发挥作用的乐器。每个音景都会产生一个独特的签名,并包含大量的信息。它们是非常有价值的工具,可用于评估栖息地整个生命周期的健康状况。

照片和卫星图像是监测森林砍伐的重要工具,但通过这些图像并不总是能够检测到部分退化,因为环境声音可以揭示更多关于生物多样性平衡的信息。使用这种测量生物多样性的工具被称为声学生态学(生态音景).

伯尼·克劳斯 (Bernie Krause) 于 1938 年出生于美国底特律,在其 76 年的职业生涯中,有一半以上的时间都在捕捉来自世界四个角落的自然声音。他曾与鲍勃·迪伦、The Doors 和 Rolling Stones 等伟大的艺术家合作,并帮助为“Apocalypse Now”和“Rosemary's Baby”等电影制作音效。他是声生态学领域的创始人之一,并创造了几个被广泛使用的术语。

什么是声生态学?

要了解什么是声生态学,我们必须分析它的起源。 SouthWorth (1969) 的第一项涉及音景的研究研究了城市音景及其对人际关系的影响。在 70 年代,随着由 Raymond Murray Schafer 领导的世界声音景观项目的创建,这一概念得到了扩展。音乐家谢弗曾经说过:“世界是一个巨大的音乐作品,它不间断地展现在我们面前。我们同时是您的听众,您的 表演者 和它的作曲家。”

该项目旨在提高人们对环境中人与声音之间关系和相互作用的音效的认识,包括音乐编排、听觉意识和声学设计。

该学科的另一个领域是生物声学,它研究动物的交流,涵盖行为、生活史理论和发声物理学。然而,这些研究大多集中在单个物种或物种比较上。鸟类学家记录的鸟类歌曲就是例子,例如非常罕见的象牙嘴啄木鸟的歌曲,它的声音被记录在样本中。

但像克劳斯这样的理论家所捍卫的是,栖息地声景的碎片化和去语境化使得人们无法理解发声的原因,或者它们与环境中发出的其他动物声音的关系。将所有声音记录在一起允许基于上下文解释的研究的发展。声学生态学具有宏观视角,侧重于发生在一个位置(无论是地质还是人为)的整个复杂的生物和其他环境声音阵列。

在探索非洲、亚洲和拉丁美洲的赤道森林时,这位音乐家意识到大自然的声音是紧密相连的,揭示了栖息地的关系。就像管弦乐队中的音乐家一样,不同的物种协调他们的发声,一起调制,并伴随着栖息地的自然声音。这种声景的整体视角是一个分水岭。

以前,该技术包括记录每个孤立动物的声音,将研究限制在每个发声的范围内。对于音乐家来说,“这有点像试图理解贝多芬第五交响曲的美妙之处,从管弦乐队的背景中抽象出一个小提琴手的声音,然后只听那部分”。

在管弦乐队中,乐器分为弦乐器、铜管乐器、打击乐器、木乐器等。在自然界的管弦乐队中也有划分,因为音景的三个基本来源是:地声、生物声和人声。 Geophony 是指非生物的声音,例如树上的风、溪流中的水、海滩上的波浪、地球的运动。生物声音是由生物体而非人类在栖息地中产生的所有声音。人声是我们人类产生的所有声音。无论它们是受控制的声音,如音乐或戏剧,还是混乱和不连贯的声音,如我们的大多数噪音。

但是如何分析这些音景呢?

克劳斯在 1988 年发现了令人信服的证据,证明声学生态学是衡量生物多样性的指标。那一年,他获准记录林肯梅多的声景,林肯梅多是一个距离美国旧金山三个半小时车程的森林管理区。美国,之前并在选择性记录后。生物学家和伐木公司的负责人让当地社区相信,这种包括砍伐几棵树的提取方法不会对环境造成影响。这位音乐家在草地上安装了他的录音系统,录制了大量的清晨合唱团,有非常严格的协议和经过校准的录音。一年后他回来了,同月的同一天,同样的时间,同样的条件,音景呈现出完全不同的情况,没有了以前的和谐。

正如这位音乐家所说,“在过去的 25 年里,我已经回到林肯梅多 15 次,我可以说,传记、传记的密度和多样性还没有恢复到手术前的状态”。

看看林肯草甸在这个过程前后拍摄的照片,从相机或人眼的角度来看,似乎没有任何树或树枝是不合适的。然而,捕捉到的“音乐”揭示了一个非常不同的场景。以前的声音马赛克现在仅限于少数没有噪音的声音,突出了河流的水流和啄木鸟的孤独敲击声。

评估栖息地的传统方法是通过视觉计算给定区域内的物种和个体数量。 “视觉捕捉隐含地构建了给定空间环境的有限正面视角,而声景将该范围扩展到 360 度,完全包围了我们,”克劳斯解释说。然而,声音生态学学者认为,该方法更加准确,除了栖息地的和谐外,还可以分析密度和多样性方面的数据。 “一张照片值一千个单词,一个音景值一千张照片”,这位音乐家补充道。

据音乐家伯尼·施特劳斯 (Bernie Strauss) 称,设计相对简单:栖息地的声学特性越具有音乐性和复杂性,就越健康。生物声音提供了大量信息,可以让我们了解我们与自然世界的关系。您可以听到资源开采、人类噪音和栖息地破坏的影响。声景指示揭示栖息地健康程度的模式:如果关系不健康,生物声学模式将是混乱和不连贯的。

在工业革命之后,音景开始以越来越快的速度完全消失,或者变成了当代城市声音的同质云。在“大自然的伟大管弦乐队”一书中,克劳斯评论说,他的材料中有 50% 来自栖息地的变化如此彻底,以至于它们完全沉默,或者再也无法以任何原始形式听到。 “在许多这些地方,声音的变化以惊人的速度发生,比如乞力马扎罗山和冰川湾冰川,或者珊瑚礁,”他解释道。

查看伯尼·克劳斯 (Bernie Krause) 的谈话视频(带字幕) TED演讲.

大自然的美妙旋律

在书中,这位音乐家还展示了录音如何帮助我们了解动物的情感表现。克劳斯在爆炸中失去家人后捕捉到海狸的哭声,并透露这是他在整个轨迹中捕捉到的最悲伤的声音。

但除此之外,还有自然优美旋律的细节,例如来自印度尼西亚的双人合唱团的歌声。这位音乐家说,婆罗洲的一个部落认为长臂猿的美妙歌声是太阳升起的原因。

声生态学的经验揭示了更多关注自然声音的重要性,也许这会产生一个揭示过程,让我们反思我们对环境的影响。毫无疑问,聆听自然之声的舒适体验可以教育感官。

在伯尼·克劳斯 (Bernie Krause) 的“伟大的自然交响乐团”中聆听更多声音



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