Korsong avslører kval i Antarktis

C:\Users\a23389\Downloads\kval-i-antarktis.jpg

I dagslys kan du ofte sjå kval frå båt i Sørishavet. Når det er mørkt er det ikkje like lett å få auge på dei.

Fotograf: Oda Linnea Brekke Iden / Havforskningsinstituttet

Kvar gjer kvalen av seg når ingen ser han? Det prøver forskarar no å finne ut ved hjelp av lydopptak.

Sørishavet, det enorme havområdet rundt Sørpolen, er rikt på kval og andre sjøpattedyr. Problemet er berre å finne dei. Du kan alltids dra ut med båt og leite, men det krev mykje tid og mannskap, og halve året er det bom mørkt uansett.

For å lære meir om det som gøymer seg i djupet, har forskarar difor plassert ut eit nett av lyttebøyer. Slik kan dei fange opp dei karakteristiske lydane frå dei ulike sel- og kvalartane.

– Det er ein god metode for å fylle hola mellom tokt, seier havforskar Sebastian Menze.

På ein harddisk på kontoret har han årevis med lydopptak frå lyttebøyene i Sørishavet. Saman med kollegaer ved HI og i utlandet jobbar Menze med metodar for å identifisere kval og sel i det store lydlandskapet.

– Vi vil bruke informasjonen til å berekne kor sjøpattedyra er og korleis dei migrerer. Fordi det er eit så avsidesliggande og stort havområde er det vanskeleg å finne ut dette med vanlege tokt, seier Menze, som er stipendiat ved Havforskingsinstituttet (HI).

Forskar Sebastian Menze fotografert i lettbåt under eit tokt i Antarktis. Foto: Oda Linnea Brekke Iden / HI

Kval syng i kor

Å analysere lyd frå naturen blir kalla «passive acoustic monitoring» passiv akustisk overvaking. Metoden blir brukt både på land og til havs, og har gitt mykje ny kunnskap dei siste åra.

Blant anna har forskarar funne ut at ein del kval overvintrar i polområda i staden for å vandre til varmare strøk, seier Sebastian Menze.

Det er likevel ikkje berre enkelt å bruke metoden til å kartlegge bestandar av sjøpattedyr. For det første må du vite kva slags lydar dei ulike dyra lagar, og de denne kan variera både mellom ulike artar, innanfor kvar art, og etter tid og sesong. 

Menze og kollegaene er spesielt interesserte i fire artar - blåkval, finnkval, vågekval og leopardsel - som lagar eit «kor» i havet. Koret oppstår når dei jamne, lågfrekvente lydane frå dyra legg seg oppå kvarandre. 

Forskarane finn ut korleis dei ulike sjøpattedyra bidrar til det store «lydlandskapet» i Sørishavet. Figur: Menze et al.

Stille hav, fylt av lyd

Utover dyrelydane må forskarane vite kva slags bakgrunnsstøy som er i området, slik at dei kan skilje ut dyrelydane. Ein fordel i Sørishavet er at det er veldig lite støy frå båttrafikk og industri samanlikna med andre havområde.

Sørishavet blir rekna som eit av dei siste "stille" havområda i verda. Sjølv om bølgjer og storm lagar mykje lyd om sommaren, er det stillare enn nordlege hav der skipstrafikk og seismikkskyting skaper mykje støy, seier Menze.

I tillegg kjem utfordringa med å ha plassert ut opptakarar på rett stad og med riktig avstand. Menze forklarer at lyd i havet spreier seg fire gongar raskare enn i luft, og blåkval-lydar kan høyrast på opp til 100 km avstand. Kvar opptakar kan difor dekke eit stort område.

Lyttebøyer gir nye svar om livet i havet. Her er Karl Johan Nislson, Henrik Søiland og Kjetil Veivåg i gang med å plassere ut ei bøye i det nattsvarte Sørishavet under eit tidlegare tokt. Foto: Kjartan Mæstad / HI

Matematisk mastermind

Sist, men ikkje minst treng du metodar for å rekne ut kor dyra er basert på lydsignala.

I ein fersk vitskapleg artikkel har Menze arbeidd med ein såkalla inversjonsmetode. Det går kort sagt ut på å lage ulike simuleringar og få dei til å stemme mest mogleg med «fasiten» i lydopptaka. 

Sjølv samanliknar han metoden med spelet Mastermind: Du startar med ei vilkårleg fordeling av farga brikker, og korrigerer gradvis feil slik at dei til slutt matchar fasiten.

I forskinga hans er det datamaskinar som så å seie speler Mastermind mot lydopptaka frå Sørishavet, basert på algoritmar forskarane har lagt inn.
 

Ein avansert algoritme «reknar ut» kvar lydkjeldene (dyra) er basert på opptak frå lyttebøyene utanfor Antarktis. Figur: Menze et al.

Få prosent av tidlegare bestandar

Med hjelp av denne metoden håpar Menze at det skal vere mogleg å berekne korleis kval og sel fordeler seg og migrerer i og utanfor det store Sørishavet – kunnskap som havet til no har halde hemmeleg.

Denne kunnskapen kan bli viktig for våre forsøk på å ta vare på desse fascinerande dyra.

– Det er mykje lyd frå kvalane i dag. Men bestandane av til dømes blåkval no er berre få prosent av nivået før kvalfangsten starta. Berre tenk deg lyden frå hundre gonger så mange kvalar, seier Sebastian Menze.

Referanse

Menze, Sebastian; Zitterbart, Daniel; Biuw, Martin; Boebel, Olaf (2019). "Estimating the spatial distribution of vocalizing animals from ambient sound spectra using widely spaced recorder arrays and inverse modelling". The Journal of the Acoustical Society of America, 146 (6): 4699-4717. Lenke: https://doi.org/10.1121/1.5139406

Menze, Sebastian; Zittberbart, Daniel; van Opzeeland, Ilse; Boebel, Olaf (2017). "The influence of sea ice, wind speed and marine mammals on Southern Ocean ambient sound". Royal Society Open Science, 4 (1). Lenke: https://doi.org/10.1098/rsos.160370