Het akoestisch karakter van een onderwaterhabitat

Veel mensen denken dat de onderwaterwereld een stille wereld is. Maar niets is minder waar. Onderwater heerst een kakofonie aan geluiden. Die soundscape is de som van alle geluiden op een bepaalde plaats, op een bepaald moment en over een bepaalde tijdsduur. Een onderwatersoundscape is opgebouwd uit geluiden veroorzaakt door geologische verschijnselen, zoals regen, golven of ijs dat kraakt (de zogenaamde geophony), maar er kunnen ook geluiden van dieren (biophony) of menselijke activiteiten (antropophony) tussen vermengd zitten. Ingenieur Clea Parcerisas, doctoraatstudente bij het Marine Observation Centre van het Vlaams Instituut voor de zee (VLIZ) en verbonden met het departement Informatietechnologie (WAVES) van de Universiteit Gent, hoopt op het einde van haar doctoraat ecologische informatie te kunnen extraheren uit de onderwatergeluiden.

Daarom mikt Clea met haar onderzoek naar onderwatergeluiden in de Belgische Noordzee niet op soortniveau, maar op habitatniveau om zaken te detecteren. Zo probeert ze te achterhalen hoe het geluid van het leven in en op een zandbank verschilt van dat in een modderige geul.  Ze meet daarvoor het geluid op in die verschillende habitats, en dat op meerdere momenten over een lange tijd. Clea: “Mijn vermoeden – maar dat moet ik wel nog kunnen bewijzen – is dat het geluid in eenzelfde habitat sterk kan verschillen naargelang de temperatuur, het getij, de hoogte van de golven, de sterkte van de stroming en andere omgevingsfactoren.” Klinkt het geluid boven een zandbank bijvoorbeeld anders in de zomer dan de winter? Hoe anders bij eb dan bij vloed? En in welke mate is de sterkte van de stroming merkbaar in de soundscape boven de zandbank? “Stel je voor dat dit allemaal lukt, dan zullen we op termijn de gezondheid van een bepaald ecosysteem kunnen scoren, enkel en alleen op basis van het geluid dat we er meten.”  Een beetje zoals een dokter met zijn stethoscoop kan meten hoe gezond je longen zijn.
 

Hoe meer data op verschillende plaatsen en over een lange tijd, hoe beter om de jaarlijkse en seizoenale patronen op te volgen. En dat vergt tijd. “Maar om waardevolle ecologische conclusies te kunnen trekken moet je voorbij de momentopname of dagelijkse variatie kunnen kijken,” zegt Elisabeth Debusschere, Clea’s promotor bij het Marine Observation Centre van VLIZ. “Dat is nu net het voordeel van de langetermijnmonitoring die het Lifewatch Belgium-programma mogelijk maakt.” Veel gegevens over een lange tijd betekent ook vele uren op zee, niet altijd evident in de woelige Noordzee. 

“Samen met andere collega’s van Lifewatch Belgium werkten we naar een oplossing om de metingen in zee automatisch te laten gebeuren. De hydrofoon plaatsten we op een inox frame (of zogenaamde mooring), die we voor een langere periode op de bodem van de zee kunnen achterlaten. Ook andere LifeWatch-collega’s maken gebruik van diezelfde moorings om er apparatuur op te hangen die bijvoorbeeld visbewegingen detecteert of geluiden van zeezoogdieren registreert. Na meerdere maanden halen we de frames terug op en lezen we de data uit. Vroeger gebeurde dat ophalen met duikers. Nu maken we gebruik van een speciaal systeem, zodat het ophalen van de mooring van op afstand, van op het schip kan gebeuren. Na het uitzenden van een akoestisch signaal treedt een acoustic release systeem in werking. Boeien met een hoog drijfvermogen komen los en brengen een touw naar het wateroppervlak, waarna de ganse constructie met de kraan van het schip kan opgetakeld worden.
 

“Oorspronkelijk was het de bedoeling dat ik voor mijn PhD enkel zou werken in het Belgisch deel van de Noordzee,” zegt Clea. “Maar intussen kreeg ik de gelegenheid om samen te werken met Colombiaanse onderzoekers die het onderwatergeluid bestuderen in de Golf van Tribugá, een nationaal park langs de Pacifische kust van Colombia. Het was interessant om de soundscape daar gemeten op een bepaalde dag in oktober 2020 te vergelijken met die in onze Noordzee.  Van beide datasets vergeleken we de spectrogrammen, de visualisatie van de intensiteit van de drukgolven bij verschillende frequenties. In het spectrogram van de bijna ongerepte site in Colombia detecteren we vooral geluiden van garnalen, walvissen en vissen (biophony), alsook enkele kleinere speed- en vissersboten (antropophony). In de Belgische Noordzee, een van de drukst bevaren zones in de wereld, blijkt heel wat minder biophony te detecteren. Hier werd de soundscape overheerst door lawaai van grote commerciële schepen en sleepnetten van vissersvaartuigen (antropohony). Hoewel we op andere momenten toch ook heel wat geluiden van zeehonden, bruinvissen, vissen en schaaldieren (biophony) kunnen detecteren in de Noordzee-soundscapes.”