Akustyk zbadał, jak foki szare wydają pod wodą dźwięki
Pod wodą raczej nie słychać ludzkiego krzyku, ale odgłosy wydawane przez foki szare - już owszem. Jakie zjawiska akustyczne decydują o tym, że foki mogą wydobywać dźwięki nad i pod powierzchnią wody? Sprawdził to w swoich badaniach dr Łukasz Nowak. - Ciało foki działa jak głośnik - mówi naukowiec.
partner merytoryczny
- Z fokami szarymi jest trochę jak ze starym małżeństwem. One rozmawiają ze sobą bardzo rzadko. A konkretne - kiedy przychodzi okres godowy. U fok taki okres występuje tylko na początku roku, tuż po tym, kiedy urodzą się młode foki i samice są gotowe, by ponownie zajść w ciążę. Wtedy komunikacja między samcami, samicami i młodymi jest bardzo ożywiona - opowiada dr Nowak. W swoich badaniach naukowiec skupiał się jednak nie na tym, co te odgłosy oznaczają, ale jak one powstają. Wszystkie swoje nagrania udostępnił w otwartych zbiorach danych.
To, jak foki wydają dźwięki, jest o tyle ciekawe dla akustyków, że zwierzęta żyją trochę w wodzie, a trochę na lądzie. I w przeciwieństwie do człowieka potrafią nie tylko wydawać odgłosy, które świetnie rozchodzą się w powietrzu, ale i odgłosy, które słychać pod wodą - mimo skrajnie dużych różnic między tymi środowiskami. Kolejną interesującą sprawą jest to, że foki szare rozmiarami są porównywalne z człowiekiem, a częstotliwości wydawanych przez nie odgłosów są dobrze odbierane przez ludzkie ucho.
- To, jak wydają dźwięki foki, może to stanowić dla nas inspirację, jak budować systemy do podwodnej komunikacji - komentuje akustyk dr Łukasz Nowak z holenderskiego University of Twente.
Badacz przestudiował odgłosy wydawane przez foki szare w fokarium w stacji morskiej UG na Helu. Wydzielił trzy różniące się akustyką grupy dźwięków i przedstawił hipotezy, jak dźwięki te mogą być generowane. Jego badania ukazały się w czasopiśmie Bioacustics.
Foki, aby przekazywać sobie sygnały dźwiękowe pod wodą, muszą zmienić drgania powietrza na drgania swojego ciała. Tkanki mają właściwości mechaniczne całkiem podobne do właściwości wody. Z nich właśnie całkiem dobrze drgania - a więc i dźwięki - do wody się przenoszą. - Ciało foki działa więc jak wielki głośnik podwodny - wyjaśnia dr Nowak.
- Foki szare żyją między wodą a lądem. Komunikują się w zakresie częstotliwości akustycznych, które słyszymy gołym uchem. Właściwości ich układów głosowych - w odróżnieniu np. od delfinów, które posługują się ultradźwiękami - są zbliżone do ludzkich. Dlatego foki były dla mnie inspiracją przy opracowywaniu systemów komunikacji głosowej dla nurków - mówi dr Nowak.
Jego zespół już kilka lat temu opracował taki system komunikacji podwodnej. - Obserwując, jak foki wydają dźwięk pomyślałem o układach technicznych, które tłumaczyłyby drgania powietrza na drgania struktur wokół i potem przenosiły dźwięk do wody. Wraz z zespołem zbudowaliśmy działające prototypy urządzeń do komunikacji między nurkami - wspomina. Płetwonurkowie mówili do opracowanego przez Polaków urządzenia, a dźwięk wydobywający się z tego wynalazku rozchodził się w wodzie. Każdy pod wodą mógł go więc usłyszeć bez użycia żadnego dodatkowego sprzętu.
- Urządzenie działało, można było dzięki niemu rozmawiać pod wodą. Podjęliśmy się komercjalizacji, ale rozbiliśmy się o etap wdrożeniowy. Projekt umarł - opowiada akustyk. Dodaje, że choć wtedy zgromadził ogromne ilości danych dotyczących odgłosów fok i miał przypuszczenia, jak one ze sobą się komunikują, to dopiero teraz, w czasie pandemii, miał czas, aby opracować dane i przekuć w publikacje naukową.
