水下声音能告诉我们哪些有关珊瑚礁状况的信息

当我们想到水下噪音时，我们的脑海中经常浮现的是鲸鱼的歌声和海豚的咔哒声。但还有其他声音。事实上，珊瑚礁不断发出悦耳的旋律。在过去的几十年里，研究人员发现，分析这些声音可能会揭示水下生态系统的状况和健康状况的线索。

“当一群小雀鲷聚在一起时，它们的领地意识很强，”北卡罗来纳州立大学博士生凯耶琳·西蒙斯说。“所以它们会发出这些声音，比如轻轻的啪啪声和叽叽喳喳声。这基本上是在告诉另一只小动物离开我的家。”

西蒙斯领导的一项新研究于 2 月 24 日发表在开放获取期刊PLOS One上，该研究考察了飓风伊尔玛对佛罗里达群岛国家海洋保护区珊瑚礁栖息地的听觉影响。该团队还包括北卡罗来纳州立大学教授戴维·埃格尔斯顿和德尔韦恩·博恩斯蒂尔，他们发现一些珊瑚礁生物的声音只发生了细微变化，这表明生态系统在风暴过后可能已经恢复正常。

所谓的“声音景观”是指在特定地点聚集的各种声音，从人类发出的噪音（如马达声）到风、雨和动物叫声带来的风铃声。声音景观生态学是一门新兴的科学领域，它研究的是特定景观中发出的声音。这项最新研究是不断增长的知识体系的一部分，旨在研究声音可能揭示的有关珊瑚礁生态系统的信息。

被动监测声学声音是一种同时收集多个物种数据的好方法，而且不会因为在物种空间内游动（或稍后解剖）而对物种造成潜在干扰。

“这是一种很棒的非侵入性工具，我不需要伤害任何生物，”西蒙斯说。她说，倾听提供了一种整体视角。“我们可以将这种声音用作多样性、丰富性和生态系统整体健康状况的一种指标。”

如今，过度捕捞、污水泄漏、径流和其他化学污染，以及海洋酸化和涡轮增压风暴等气候影响等各种人为压力因素正在冲击全球各地的珊瑚礁。

波士顿大学生物学家菲利普·洛贝尔说：“在我们国家，尤其是佛罗里达州，污染才是真正导致珊瑚死亡的因素。人们担心的是各种压力因素的综合作用，由于污染，一场大风暴可能卷土重来，成为珊瑚死亡的最后一颗钉子。”

2017 年夏天，在进行另一项研究时，北卡罗来纳州立大学的西蒙斯和她的合著者在佛罗里达群岛珊瑚礁区的不同地点放置了八个水听器。那年 9 月，四级飓风伊尔玛袭击了佛罗里达群岛南部。大多数水听器在风暴中消失了，但位于东桑博（一个仅对科学家开放的珊瑚礁）的一个水听器毫发无损地度过了难关（尽管珊瑚礁结构本身受到了重创）。在收集了幸存的水听器后，作者借此机会检查了风暴前、风暴期间和风暴后珊瑚礁中的某些声音。

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水听器每天每二十分钟收集两分钟的数据；该研究重点关注 2017 年 7 月至 10 月期间收集的数据。他们使用声压级作为响度的指标，特别关注了礁鱼发出的低频声音，以及虾产生的高频声音，虾用爪子发出的声音，西蒙斯将其比作“培根咝咝作响或爆米花爆裂的声音”。

“飓风来袭时，我们真的只是想看看，除了飓风，我们还能听到什么声音吗？结果——没有，”她笑着说。

他们发现，在飓风前后，与珊瑚鱼相关的声压级没有太大差异，但与虾相关的一些声压级略有变化。研究人员表示，至少在这么短的时间内，声景模式“相对有弹性”。

路易斯安那大学海洋联盟助理教授斯蒂芬妮·阿彻在给《大众科学》的一封电子邮件中写道：“我们对海洋声音景观的了解仍然很少，研究它们对干扰的反应可以帮助我们更好地理解它们。”

“对我来说，这项研究和其他类似研究不断表明，大自然对这些灾难事件的适应能力比我们预测的更强，”她补充道。“然而，仍有许多工作要做，以确保这些栖息地拥有恢复所需的条件和时间。虽然它们可能能够抵御一场风暴——但我们不知道它们如何应对随着气候变化而预测的风暴频率和强度的增加。”

展望未来，西蒙斯希望研究珊瑚礁的保护程度（免受捕鱼、游泳和其他人类活动的影响）与其声音之间的关系。

与此同时，退后一步，倾听是了解这个世界及其奇异复杂性的绝佳方式，这一点也越来越明显。西蒙斯说，飓风过后的下一个满月期间，鱼群的产卵行为很常见——“鱼群又恢复了它们真正响亮的合唱。”