Costa Rica redt bosecosystemen door naar hen te luisteren

Monica Retamosa was bezig de batterijen van een bandrecorder te vervangen toen ze voor het eerst een klokvogel hoorde. Ze stond op de bodem van een bos en keek omhoog naar de bomen, speurend naar de bron van het metaalachtige en krachtige geluid , een half uur lang tevergeefs zoekend naar de vogel. De klokvogel zingt vanuit de boomtoppen, waar hij zichtbaar is voor zijn soortgenoten, maar onzichtbaar voor degenen die eronder zitten. Toch glimlachte Retamosa: ze zorgt voor ecosystemen in de AmistOsa Biological Corridor in Costa Rica door ernaar te luisteren.

In de natuur gebruiken levende wezens geluid voor bijna alles. Ze maken geluiden om partners aan te trekken, identiteiten te communiceren, te waarschuwen voor gevaren, de weg te wijzen en te helpen bij de jacht of verdediging. Al tientallen jaren volgen onderzoekers soorten met recorders in de hand, en dat doen ze nog steeds, hoewel ze ook steeds vaker gebruikmaken van externe opnameapparatuur. De studie van de geluiden die organismen maken, staat bekend als bioakoestiek . Retamosa doet dit werk al 10 jaar.

Met behulp van bioakoestische opnames hebben studies aangetoond dat sommige vogels hard schreeuwen om zichzelf in steden te laten horen en dat jonge zeeschildpadden vanuit het nest communiceren om hun uitbroeden te coördineren. En wanneer bioakoestiek wordt gecombineerd met andere geluiden (geluiden die door mensen worden gemaakt, maar ook de natuurlijke geluiden van het landschap, zoals het beuken van golven in de zee) is het mogelijk om diepere ecologische betekenissen te interpreteren. Het wordt mogelijk om veranderingen in biodiversiteit te monitoren, bedreigingen te detecteren en de effectiviteit van beschermingsstrategieën te meten. Deze bredere analyse van geluid staat bekend als ecoakoestiek en is precies het werk dat hier in Costa Rica wordt verricht.

Retamosa werkt al 20 jaar aan de National University of Costa Rica, bij het International Institute for Conservation and Wildlife Management. Ze gebruikt bioakoestiek en ecoakoestiek om de geluiden van dit kleine Midden-Amerikaanse land te onderzoeken, dat meer dan een half miljoen soorten herbergt.

"Geluiden zijn vergeten vanuit een oogpunt van natuurbehoud", zegt Retamosa. "Meestal horen we meer dan we zien. Het is waarschijnlijk dat wanneer er een verstoring in het systeem optreedt, we deze eerder kunnen detecteren door een geluid, of het ontbreken daarvan, dan door andere factoren."

De ontwikkeling van geautomatiseerde opnames bracht een revolutie teweeg in de bioakoestiek en ecoakoestiek. Nu kunnen onderzoeksgroepen sensoren ophangen die fragmenten van de dag maandenlang opnemen zonder dat ze de natuur verstoren. Retamosa vindt deze strategie prettig omdat het niet-invasief is voor dieren, het makkelijker maakt om oren te hebben in grote gebieden en moeilijk bereikbare plaatsen, en het af en toe helpt om mysterieuze soorten te ontdekken.

Hoewel ze liever ecosystemen op afstand in de gaten houdt, moet Retamosa nog steeds diep het bos in om recorders op te zetten. Bezoekjes aan het veld zijn fascinerend, maar nooit een zondagswandeling. Ze heeft kilometers door modder en takken gewandeld, samen met haar collega's Jimmy Barrantes en Randall Jiménez. Ze zijn eindeloze hellingen op en af ​​gegaan. Een keer viel ze en brak ze haar ribben. Maar het werk stopt niet bij de installatie: ze moeten terug om batterijen en geheugenkaarten te vervangen. In andere landen gebruiken ze zonnepanelen en internet om realtime data te ontvangen; in de donkere, vochtige regenwouden van Costa Rica gebeurt dat nog steeds met de hand.

Dat was wat Retamosa deed toen ze de klokvogel hoorde. Die opname maakt deel uit van een project om de beweging en verspreiding van deze vogels, die migreren tussen verschillende hoogtes in de regio, te volgen. Hun aanwezigheid zou een functionele indicator kunnen zijn van de staat van de AmistOsa Biological Corridor, die La Amistad International Park, op de grens met Panama, verbindt met andere reservaten in het zuiden van Costa Rica.

De biologische corridor werd gevormd door de doorgang van wilde dieren die ontstonden na de Forestry Law van 1990, die wildernisgebieden beschermde en herbebossing op boerderijen aanmoedigde door middel van betalingen voor milieudiensten. In 2010 werd het officieel in kaart gebracht. Tegenwoordig loopt het door inheemse gebieden en doorkruist het het grootste wetland van het land. In heel Costa Rica zijn er nu 53 corridors, die 38 procent van het grondgebied beslaan.

De projectgegevens zullen het comité dat verantwoordelijk is voor de biodiversiteit en natuurlijke hulpbronnen van Costa Rica helpen bij het nemen van beslissingen. "Het idee is om een ​​monitoringprotocol te maken, dat de overheid, de gemeenschappen en ons als academici met elkaar verbindt, en ondersteuning biedt voor analyse en interpretatie," zegt Retamosa.

Recorders die in het wild worden opgehangen, vangen vele terabytes aan data op, dus het is niet haalbaar om elke opname te beluisteren. Met het oog op het maken van een kostenefficiënte strategie, hebben onderzoekers akoestische indices ontwikkeld: wiskundige formules die ecosysteemkenmerken interpreteren op basis van de opgenomen geluiden. "Ze kunnen de akoestische energie van een plaats, activiteit of frequentiediversiteit weerspiegelen", legt Retamosa uit. Toen ze begon in dit vakgebied, waren er slechts acht akoestische indices. Nu zijn het er meer dan 80.

De discipline ontwikkelt zich zo snel dat de reikwijdte van deze indices momenteel ter discussie staat. In een deel van haar vroege onderzoek ontdekte Retamosa dat bepaalde akoestische metingen variaties laten zien tussen tropische en gematigde regio's. Een van de bekendste, akoestische complexiteit - de mate van variatie en ingewikkelde structuur van bioakoestisch geluid - is gebruikt als beschrijving van de diversiteit van vogels in gematigde omgevingen. In tropische gebieden hebben verschillende onderzoeken echter aangetoond dat het niet de diversiteit van soorten weerspiegelt, maar eerder het niveau van akoestische activiteit; dat wil zeggen, in plaats van de aanwezigheid van meerdere soorten aan te geven, lijkt het de intense vocalisatie van één of enkele vogels te laten zien.

Een zorgvuldige analyse van deze indices kan worden gebruikt om de gezondheid van het bos te onthullen. In een rapport met Jimmy Barrantes schetst Retamosa dat het meten van akoestische entropie — de variatie van geluidsintensiteit in de tijd en audiofrequenties — en akoestische diversiteit hen hielpen om de staat van verstoring van sommige locaties te classificeren, terwijl die van akoestische activiteit en energie dat niet deden. "Je kunt de indices gebruiken voor een eerste verkenning van de locatie, om studies in de loop van de tijd te doen, op zoek naar specifieke veranderingen die verband houden met menselijke verstoringen en om met sleutelsoorten te werken," legt ze uit.

Elke regio heeft zijn eigen milieuproblemen. In Costa Rica is het toerisme enorm gegroeid: tussen 1984 en 1989 steeg het aantal internationale bezoekers met 37 procent, van 273.900 naar 375.900 bezoekers. Maar sinds 1990 is het tempo omhooggeschoten: vorig jaar ontving het land 2,6 miljoen toeristen.

Deze bloei brengt uitdagingen met zich mee op het gebied van duurzaamheid. Om deze aan te pakken, analyseert het team van het International Institute for Conservation and Wildlife Management geluiden binnen en buiten beschermde gebieden. Een van de hulpmiddelen is een index die de verhouding meet tussen biologische geluiden en door de mens veroorzaakte geluiden.

De afgelopen jaren heeft geautomatiseerde akoestische detectie, met behulp van kunstmatige intelligentie en machinaal leren, de identificatie van soorten gerevolutioneerd. Voorheen waren geavanceerde programmeervaardigheden vereist om AI te gebruiken, maar met de komst van toegankelijke interfacemodellen wordt het populairder. Exoakoestiek richt zich steeds meer op het ontwikkelen van nauwkeurigere modellen voor het classificeren van geluiden.

En het wordt steeds mogelijk om met behulp van deze tools individuele soorten uit het geluidslandschap te pikken. In een onderzoek naar boerderijen dat werd uitgevoerd als onderdeel van het Bosque Vivo-project, dat werd uitgevoerd door Costa Rica's National Forest Financing Fund, ontdekte het onderzoeksteam dat Hylopezus perspicillatus , een vogelsoort die gevoelig is voor verstoring van het landschap, alleen aanwezig was in de controlegebieden van Corcovado National Park en in de bossen van de best bewaarde boerderijen.

In Guanacaste werkt Retamosa ook aan een langetermijnmonitoringprotocol om te evalueren hoe ecosystemen en biodiversiteit reageren op klimaatvariabiliteit. In andere landen registreren soortgelijke projecten goede basislijnen op locaties met minimale menselijke tussenkomst die in de toekomst kunnen worden vergeleken met actuele opnames om veranderingen te detecteren. Hoewel het opslaan van al deze gegevens kostbaar is, gelooft Retamosa dat ze een onschatbaar historisch archief zullen vormen, waar op een dag naar kan worden teruggekeerd wanneer de technologie verdere analyse mogelijk maakt.

Dit verhaal verscheen oorspronkelijk op WIRED en Español en is vertaald uit het Spaans.