Lehallgatják a halakat

A hajók és tengeralattjárók szonárja az egyik tényező, amely hozzájárul a bálnák partra vetődéséhez, mivel megzavarja a veszélyeztetett állat navigációs képességét.

A katonai hanglokátor komoly hatással lehet egyes tengeri állatokra, ezért Lori Adornato, az amerikai Darpa katonai kutatási ügynökség projektmenedzsere úgy véli, hogy az ellenséges tengeralattjárókat úgy is fel lehetne fedezni, hogy a szonárimpulzusok kibocsátása helyett jobban odafigyelnének a természetes hangokra.

Jelenleg az összes természetes hangot háttérzajként vagy interferenciaként kezeljük, amelyeket megpróbálunk eltávolítani. Miért nem használjuk ki ezeket a hangokat, hátha találunk egy jelet?

– tette fel a kérdést Adornato. Projektje, a Persistent Aquatic Living Sensors (Pals) a tengeri állatok lehallgatásával a víz alatti fenyegetések felderítését szolgálja. A jelenlegi, levegőből ledobott szonárbóják, amelyeket a hadsereg az ellenséges víz alatti tevékenység észlelésére vet be, az akkumulátorok korlátozott élettartama miatt csak néhány órán keresztül működnek egy kis területen. A Pals rendszer viszont hónapokig képes lenne egy nagy területet lefedni. Ez a rendszer szinte folyamatos megfigyelési lehetőséget biztosítana a partvonalak és a víz alatti csatornák megfigyelésére. Adornato szerint a legjobb őrszemek valószínűleg a zátonyokon élő fajok lennének, amelyek megbízhatóan egy helyben maradnak.

A hangjelzések forrásai különféle állatfajok

A Pals több kutatócsoportot is támogat, amelyek különböző megközelítésekkel eltérő zátonyfajok hangjelzéseit vizsgálják. A kutatócsoportok riasztási hangokra összpontosítanak, amelyek olyanok, mintha egy házőrző kutya ugatna a betolakodókra. Ezeket a hívásokat nem könnyű megkülönböztetni a többitől, ezért a csapat gépi tanuló algoritmusokat vetett be a feladatra. Több ezer felvétel meghallgatása után tudták megkülönböztetni és osztályozni a különböző csoportos állathangokat.

A góliát sügér súlya elérheti a 300 kilogrammot, gyakori az Egyesült Államok vizein, és hangos kiáltásokkal riasztja el a betolakodókat. A hangoskodó sügérraj 800 méterről is észlelhető. A betolakodók és a ragadozók riasztására szolgáló speciális hangok mellett a csoportos sügér repertoárjában szerepelnek a párjukat vonzó udvarlási hangok, a területük kijelölésekor hallható fenyegető hangok és mások, amelyek célja nem ismert.

Az algoritmus szoftverré alakítható, amely egy víz alatti mikrofonba vagy hidrofonba épített kicsi, de nagy teljesítményű processzoron fut. Az ilyen hidrofonok egy egész zátonyra kiterjedő csoportja képes lefedni egy zátony területét, figyelve a halrajok hívásait, és követve, ahogy az egyik halrajtól a másikig haladnak.

Szokatlan megoldás

A halak beszélgetésének lehallgatása szokatlan megoldás, de a Raytheon védelmi vállalatnál dolgozó Pals-csapat munkája hasonlít a hagyományos tengeralattjáró elleni szonárra.

Azokat a visszhangokat próbáljuk érzékelni, amelyek akkor keletkeznek, amikor a garnélarákcsapások visszaverődnek a járművekről. Ugyanúgy, ahogy egy hagyományos szonárrendszer is érzékeli a visszhangokat a hangból, amelyet a forrása generál

– mondja Alison Laferriere, a Raytheon tudósa a BBC szerint. A pisztolyrákként is ismert pattogó garnélarákot a Föld leghangosabb élőlényének nevezik. Jellegzetes csettintésüket úgy adják elő, hogy olyan gyorsan zárják össze az ollóikat, hogy vákuumbuborékot hoznak létre, amely több ezer fokos plazma robbanásában omlik össze. Ez fényvillanást és lökéshullámot eredményez, amely elég erős ahhoz, hogy elkábítsa a zsákmányt. 

A garnélarákok azért is csettintenek, hogy kommunikáljanak. A pisztolyrák által keltett jel nagyon rövid ideig tart és hihetetlenül széles sávú. Egyetlen garnélarák csettintése sokkal halkabb, mint egy hagyományos szonárforrásé, de percenként akár több ezer csettintés is elhangozhat. A hang a napszaktól és a víz hőmérsékletétől függően változik, de egy garnélarák-kolónia soha nem csendes, így hanglokátorként is megállja a helyét a kutatók szerint.