Полосатик Брайда, сфотографированный в Марианском архипелаге
В 2014 году исследователи, проводившие акустическое исследование вблизи Марианской впадины, зафиксировали жуткий подводный шум, который очень напоминал визжащий механический Левиафан из диснеевского мультфильма. Атлантида: Затерянная Империя. Хотя исследователи посчитали, что это больше похоже на Звездный путь Космические корабли в сочетании со стоном, они заподозрили, что «механически звучащие» звуки являются криком усатых китов.
«Обычный человек не подумает, что это сделало животное. Он подумает, что это какой-то корабль или ВМС США», — говорит Энн Аллен, океанограф-исследователь из Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA). Новый УченыйДжереми Сю.
Теперь Аллен и междисциплинарная группа экспертов использовали искусственный интеллект для отслеживания этого шума, который они назвали «биотвангом», на протяжении сотен тысяч часов записей морской акустики. Результаты их работы были опубликованы в журнале Границы морской науки 17 сентября.
Исследователи разгадали тайну биотванга в ходе месячного визуального и акустического исследования морских млекопитающих в 2018 году. Согласно заявлению NOAA, команды заметили десять групп полосатиков Брайда у берегов Марианских островов, и при наблюдении за девятью из этих групп они также записали странный звук.
«Однажды это было совпадением», — рассказывает Аллен. Научный американецМелисса Хобсон. «Дважды — это случайность. Девять раз — это определенно полосатик Брайда».
Киты Брайда — произносится как выводок киты — скрытные представители семейства усатых китов, которые предпочитают умеренные воды в Атлантическом, Индийском и Тихом океанах. Они являются одним из наименее изученных видов китов, поскольку их постоянное движение затрудняет их обнаружение. По данным NOAA, у ученых даже нет достаточной информации, чтобы оценить тенденции популяции этого вида. Однако это может начать меняться теперь, когда исследователи знают, что они испускают биотоны.
«Важно, чтобы каждый раз, когда вы можете обнаружить новый тип звука для любого вида животных, который большую часть времени находится вне поля зрения людей, вы могли использовать пассивный акустический мониторинг для обнаружения их присутствия», — говорит Кэролайн Б. Кейси, морской исследователь из Калифорнийского университета в Санта-Крузе, которая не принимала участия в исследовании. Новый Ученый.
Кит Брайда
NOAA имеет долгосрочные пассивные акустические регистраторы в 13 удаленных точках морского дна северной части Тихого океана, которые зафиксировали более 500 терабайт данных с 2005 года. Используя их, команда решила ретроспективно отслеживать биотванги, которые они интерпретировали как сигналы присутствия полосатиков Брайда, чтобы лучше понять этот вид. Однако огромный объем данных, которые им пришлось бы рассортировать — почти 200 000 часов аудио — представлял собой значительную проблему.
«Это так много данных, что их просто невозможно проанализировать (вручную)», — говорит Олаф Мейнеке, научный сотрудник Центра прибрежных и морских исследований при Университете Гриффита в Австралии, который не принимал участия в исследовании. «Сайентифик Американ».
Искусственный интеллект Cue. Ученые объединились с Google, чтобы превратить записи в визуальные представления, называемые спектрограммами, а затем обучили модель машинного обучения для классификации вокализации на основе их частот.
«С помощью ИИ и машинного обучения мы смогли определить, где и когда биотванги были зарегистрированы в прошлых акустических данных», — говорится в заявлении NOAA. «Благодаря ИИ мы смогли сделать это за считанные часы, а не годы».
ИИ выявил постоянные биотванги, происходящие сезонно в западной части северной части Тихого океана. Сезонный аспект соответствует схемам миграции китов Брайда, тем самым предоставляя дополнительные доказательства того, что млекопитающее действительно является источником таинственного звука. Географическое положение, с другой стороны, предполагает, что биотванги могут происходить не от всех китов Брайда, а только от определенной популяции в этом регионе.
Эти данные могут помочь ученым изучить распределение этой популяции в будущем, что может показать, как изменение климата влияет на их поведение. Ученые полагают, что китам Брайда, возможно, придется преодолевать большие расстояния, чтобы найти пищу среди меняющихся океанских течений, поэтому понимание этого влияния может поддержать усилия по сохранению.
Однако одна загадка, которую ИИ не смог решить, — это причина биогнуса.
«Возможно, они используют биотванг как контактный сигнал, своего рода «Марко Поло» океана», — говорит Аллен. Популярная наукаЛора Байсас. «Но нам нужно больше информации, прежде чем мы сможем сказать наверняка».
