Høringen vår forteller oss om en bil som nærmer seg bakfra, usett eller en fugl i en fjern skog. Alt vibrerer, og lyden passerer gjennom og rundt oss hele tiden. Lyd er en kritisk miljøbetegnelse.
I økende grad lærer vi at mennesker og dyr ikke er de eneste organismer som bruker lyd for å kommunisere. Så gjør planter og skoger. Planter oppdager vibrasjoner på en frekvensselektiv måte, ved å bruke denne "hørselssansen" for å finne vann ved å sende ut akustiske utslipp og for å kommunisere trusler.
Vi vet også at tydelig verbal kommunikasjon er kritisk, men lett blir forringet av fremmede lyder, ellers kjent som “støy.” Støy er mer enn et irritasjonsmiddel: Det truer også helsen vår. Gjennomsnittlige bylydnivåer på 60 desibel har vist seg å øke blodtrykket og hjerterytmen og indusere stress, med vedvarende høyere amplituder som forårsaker kumulativt hørselstap. Hvis dette stemmer for mennesker, kan det også være sant for dyr og til og med planter.
Bevaringsforskning legger stor vekt på synet - tenk på den inspirerende vista, eller de sjeldne artene som er fanget på film med kamerafeller - men lyd er også et kritisk element i naturlige systemer. Jeg studerer digital lyd og interaktive medier og co-direct Arizona State University's Acoustic Ecology Lab. Vi bruker lyd for å fremme miljøbevissthet og forvaltning, og gir kritiske verktøy for dypere vurdering av lyd i naturreservater, urban og industriell utforming.
Lyd som et tegn på miljøendring
Lyd er en kraftig indikator på miljøforringelse og et effektivt verktøy for å utvikle mer bærekraftige økosystemer. Vi hører ofte endringer i miljøet, for eksempel skift i fugleanrop, før vi ser dem. FNs utdannings-, vitenskapelige og kulturelle organisasjon (UNESCO) har nylig dannet et lydcharter for å fremme bevissthet om lyd som en kritisk signifikant i miljøhelse og byplanlegging.
Jeg har brukt flere tiår på å lage feltopptak der jeg lager et oppsett før daggry eller skumring, for så å ligge på bakken og lytte i flere uavbrutte timer. Disse prosjektene har lært meg hvordan tettheten av luften endres når solen stiger eller går ned, hvordan dyrs oppførsel skifter som et resultat, og hvordan alle disse tingene henger sammen.
For eksempel reiser lyd lenger gjennom tettere materiale, for eksempel kald luft, enn gjennom varm sommerluft. Andre faktorer, for eksempel endringer i skogens løvtetthet fra vår til høst, endrer også stedets etterklangskarakteristika. Å utforske disse egenskapene har ført til at jeg har tenkt på hvordan perseptuelle målinger av lyd informerer vår forståelse av miljøhelse, og åpner en ny undersøkelsesvinkel rundt psykoakustiske egenskaper ved miljølyd.
Å endre lydmiljøer påvirker overlevelsen
For å engasjere publikum og vitenskapelige miljøer i denne forskningen, la Acoustic Ecology Lab i 2014 ut på et storstilt, publikum-hentet prosjekt som lærte ferdigheter og lydopptaksteknikker til samfunn ved siden av nasjonalparker og nasjonale monumenter i det sørvestlige USA. Etter å ha fullført et lytte- og feltopptaksverksted, er frivillige medlemmer frivillige til å spille inn på faste steder i parkene hver måned, og bygge en stor samling lydopptak som både er en glede å lytte til og en rik kilde til data for vitenskapelig analyse.
Se for deg hvordan klimaendringer kan påvirke miljøenes soniske signaturer. Nedsatt plantetetthet vil endre balansen mellom absorberende overflater, for eksempel blader, og reflekterende overflater som bergarter og bygninger. Dette vil øke etterklang og gjøre lydmiljøene hardere. Og vi kan fange det ved å gjøre gjentatte lydopptak på forskningssteder.
Lytter i skumringen til det skiftende lydbildet i Joshua Tree National Park. Garth Paine, CC BY-ND (Garth Paine, CC BY-ND) I innstillinger der lyd gjenklarer over lang tid, for eksempel en katedral, kan det bli slitsomt å føre en samtale når ekko forstyrrer. Økende etterklang kan ha en lignende effekt i naturlige omgivelser. Innfødte arter kan slite med å høre parringssamtaler. Rovdyr kan ha vanskeligheter med å oppdage byttedyr. Slike påvirkninger kan stimulere befolkningen til å flytte, selv om et område fremdeles tilbyr rikelig mat og husly. Kort sagt, de lydmessige egenskapene til miljøer er avgjørende for å overleve.
Å lytte kan også fremme forvaltning. Vi bruker innspillingene som våre frivillige produserer for å lage musikalske verk, komponert med bare lydmiljøene, som utføres i lokalsamfunnene som gjorde innspillingene. Disse hendelsene er et fantastisk verktøy for å mobilisere mennesker rundt spørsmål om klimaendringer.
Kartlegger lyd- og væregenskaper
Jeg leder også et forskningsprosjekt som heter EcoSonic, som spør om psykoakustiske egenskaper ved miljølyd korrelerer med værforholdene. Hvis de gjør det, ønsker vi å vite om vi kan bruke modeller eller vanlige lydopptak for å forutsi langsiktige påvirkninger av klimaendringer på miljøets akustiske egenskaper.
Dette arbeidet bygger på psykoakustikk - poenget der lyd møter hjernen. Psykoakustikk brukes i forskning på taleoppfatning, hørselstap og tinnitus, eller øresus, og i industriell design. Inntil nå har det imidlertid ikke blitt brukt i stor grad miljømessig lydkvalitet.
Vi bruker psykoakustisk analyse for å vurdere kvalitative målinger av lyd, som lydighet, ruhet og lysstyrke. Ved å måle antall unike signaler på et bestemt sted, kan vi lage en akustisk mangfoldsindeks for det stedet. Deretter bruker vi maskinlæring - å trene en maskin for å lage prediksjoner basert på tidligere data - for å modellere sammenhengen mellom lokale værdata og Acoustic Diversity Index.
Våre første tester viser et positivt, statistisk signifikant forhold mellom akustisk mangfold og skydekke, vindhastighet og temperatur, noe som betyr at når disse variablene øker, gjør også akustisk mangfold. Vi finner også et omvendt, statistisk signifikant forhold mellom akustisk mangfold og duggpunkt og synlighet: Når disse faktorene øker, avtar det akustiske mangfoldet.
EcoSonic spådommer om hvordan de akustiske egenskapene til miljøet vil endre seg med variasjoner i været, laget av innspillinger gjort i McDowell Sonoran Preserve. Den blå linjen er spådommer fra modellen vår, og den røde linjen er faktiske data for den dagen. (Garth Paine) Klingende futures: Kunst, vitenskap og fellesskap
Lydkvalitet er avgjørende for vår daglige opplevelse av verden og vårt velvære. Forskning ved Acoustic Ecology Lab er drevet fra kunsten og basert på sanset opplevelse av å være til stede, lytte, føle tettheten i luften, høre klarhet i lyden og oppfatte variasjoner i dyrs atferd.
Uten kunst ville vi ikke stilt disse oppfatningsfulle spørsmålene. Uten vitenskap ville vi ikke ha sofistikerte verktøy for å foreta denne analysen og bygge prediktive modeller. Og uten nabosamfunn ville vi ikke ha data, lokale observasjoner eller historisk kunnskap om endringsmønstre.
Alle mennesker har kapasitet til å pause, lytte og gjenkjenne mangfoldet og kvaliteten på lyden i et gitt rom. Gjennom mer aktiv lytting kan hver enkelt av oss finne en annen forbindelse til miljøene vi bor.
Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på The Conversation.
Garth Paine, førsteamanuensis i digital lyd og interaktive medier, Arizona State University
