Costumamos associar recifes de corais saudáveis com seu esplendor visual: a vibrante variedade de cores e formas que povoam esses belos ecossistemas subaquáticos.
Mas eles também podem ser lugares bastante barulhentos. Se você já mergulhou com snorkel em um ambiente de recife de coral, conhecerá os sons característicos de cliques e estalos feitos por várias criaturas marinhas sob a água, como camarões e peixes alimentando.
Esse zumbido de ruído de fundo – quase como o chiado da estática de rádio – é uma característica tão única da paisagem sonora do recife de coral que pode nos ajudar a monitorar a saúde desses habitats marinhos ameaçados.
Em um novo estudo, os cientistas usaram aprendizado de máquina para treinar um algoritmo para reconhecer as diferenças acústicas sutis entre um recife saudável e vibrante e um local de coral degradado – um contraste acústico tão fraco que pode ser impossível para as pessoas discernirem.
Em comparação com outros processos trabalhosos e demorados para monitorar a saúde dos recifes – fazer com que os mergulhadores visitem os recifes para avaliar visualmente a cobertura de corais ou ouvir manualmente as gravações dos recifes – a nova ferramenta pode oferecer vantagens significativas, sugere a equipe. Além disso, muitas criaturas do recife se escondem ou são vistas apenas à noite, complicando ainda mais qualquer pesquisa visual.
“Nossas descobertas mostram que um computador pode captar padrões que são indetectáveis ao ouvido humano”, diz o biólogo marinho Ben Williams, da Universidade de Exeter, no Reino Unido.
“Ele pode nos dizer mais rápido e com mais precisão como está o recife.”
Para capturar a acústica dos corais, Williams e outros pesquisadores fizeram gravações em sete locais diferentes no arquipélago de Spermonde, localizado na costa sudoeste de Sulawesi, na Indonésia, e lar do projeto Mars Coral Reef Restoration.
As gravações abrangeram quatro tipos distintos de habitats recifais – saudáveis, degradados, maduros restaurados e recém-restaurados – cada um exibindo uma quantidade diferente de cobertura de coral e, posteriormente, gerando um caráter diferente de ruído de criaturas aquáticas que vivem e se alimentam na área.
“Anteriormente, confiávamos na audição manual e anotação dessas gravações para fazer comparações confiáveis”, explica Williams em um tópico no Twitter.
“No entanto, este é um processo muito lento e o tamanho dos bancos de dados de paisagens sonoras marinhas está disparando devido ao advento de gravadores de baixo custo”.
Para automatizar o processo, a equipe treinou um algoritmo de aprendizado de máquina para discriminar entre os diferentes tipos de gravações de corais. Testes subsequentes mostraram que a ferramenta de IA poderia identificar a saúde do recife a partir de gravações de áudio com 92% de precisão.
“Este é um desenvolvimento realmente empolgante”, diz o coautor e biólogo marinho Timothy Lamont, da Lancaster University, no Reino Unido.
“Em muitos casos, é mais fácil e barato implantar um hidrofone subaquático em um recife e deixá-lo lá do que ter mergulhadores experientes visitando o recife repetidamente para pesquisá-lo – especialmente em locais remotos”.
De acordo com os pesquisadores, os resultados do algoritmo dependem de uma combinação de fatores de paisagem sonora subaquática, incluindo a abundância e diversidade de vocalizações de peixes, sons feitos por invertebrados e até mesmo ruídos possivelmente fracos que se acredita serem feitos por algas, juntamente com contribuições feitas por fontes abióticas. (como diferenças sutis em como as ondas e o vento podem soar em diferentes tipos de habitat de corais).
Embora o ouvido humano possa não ser capaz de identificar facilmente esses sons fracos e ocultos, as máquinas podem detectar as diferenças de forma confiável, ao que parece, embora os pesquisadores reconheçam que o método ainda pode ser refinado ainda mais, com maior amostragem de som no futuro. “uma abordagem mais sutil para classificar ecostate”.
Infelizmente, o tempo é uma mercadoria que os corais do mundo estão se esgotando rapidamente. Teremos que agir rápido se quisermos salvá-los.
Publicado em 04/06/2022 14h41
Artigo original:
Estudo original: