海洋是嘈杂的地方，但科学家并不总是清楚是什么造成了这种喧嚣。因此，一群科学家联手创建了 GLUBS，即全球水下生物声音资料库。它的诞生源于国际寂静海洋实验——一个旨在协调使用全球非军事水听器网络来监听水下情况的项目。尽管 GLUBS 的全面实现版本尚未问世，但一个研究团队正在努力为其奠定基础。
被动声学监测——将水听器放置在水中运行——使研究人员能够通过听到的复杂声音编排来了解海洋中的生命。
“你能听到下雨声、海浪拍打声、海底火山或地震声，还有船只或拖网拖过海底的噪音。当然，你还能听到动物本身的声音，”洛克菲勒大学环境研究员、国际寂静海洋实验项目主任Jesse Ausubel说。“声音在水中非常强大。它传播得很好，而光线却不行。因此，声音对许多海洋生物的生活方式来说是极其重要的部分。”
2020 年春季，由于 COVID-19，全球航运量下降。寻找海底石油和天然气的钻探活动和地震勘探也随之减少。这段时期为研究人员提供了一个宝贵的机会，让他们能够通过聆听珊瑚礁或海带森林的声音来了解海洋生物的多样性、分布和丰度。
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作为国际寂静海洋实验项目的一部分，伍兹霍尔海洋研究所的科学家 Aran Mooney 领导了一个工作组，调查了与生物多样性热点相关的声学研究。但该小组的研究人员很快意识到，要使被动声学成为一个有用的工具，他们需要一个参考资料库。“无论是指纹、视网膜、声音识别还是照片，你总是需要将某物与另一物进行比较，”Ausubel 说。
Mooney 与澳大利亚海洋科学研究所的生物声学家 Miles Parson 一起，联系了全球十几个其他研究人员，并在今年 2 月呼吁创建一个全球声音资料库，他们将其命名为 GLUBS。“这就像一个‘诺亚方舟’时刻，”Ausubel 说。“海象研究者可能一直在收集海象的声音，海豚研究者可能一直在收集海豚的声音。所以，人们零散地有一些声学资料，但没有人创建过一个资料库。”
伍兹霍尔海洋研究所的研究员 Laela Sayigh 在该团队开始整理现有的海洋数据库时被吸纳进来。Sayigh 管理着与马萨诸塞州新 Bedford 捕鲸博物馆合作的Watkins 海洋哺乳动物声音数据库。
她表示：“GLUBS 是一个巨大的团队努力，它源于被动声学监测在生物学研究中日益增长的应用。“这肯定不是第一次提出这样的想法。但这是第一次在更全球化的规模上提出。”
GLUBS（一旦建成）的潜在科学用途是巨大的。拥有一个跨物种的声音数据库将使研究人员能够详细研究行为并跟踪它们随时间的变化。他们可以查看迁徙路线、栖息地利用以及对人类活动或气候变化的生物反应。例如，被动声学记录已被用于监测藻华的影响。
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一个广泛的声音资料库还可以帮助资源管理者确定某些区域对鱼类和其他海洋生物是否特别重要。“很多鱼类和海洋哺乳动物在繁殖时会发出声音。很多动物会发出进食的叫声，”Sayigh 指出。“这些声音可以帮助你识别对进食至关重要的区域，你可以想象利用这些数据来保护某些区域。”
重要的是，一个参考资料库将使科学家能够研究它们本身的交流信号，并理解动物如何使用不同的信号。
该团队正在提议创建一个基于网络的、开放获取的平台，该平台将包含一个已知声音的参考库，以及一个研究人员可以上传未知声音的地方。届时，能够识别这些神秘声音的专家可以提供他们的建议。该资料库理想情况下将整合来自世界各地的现有声音数据库。还将有一个门户网站，研究人员可以在其中查看来自单个动物和声景的经过注释和未经过注释的音频录音。
此外，该平台还可以为基于人工智能的算法提供训练数据，这些算法可用于分析和注释新上传的音频剪辑，并可以建议录音中可能存在的鱼类或无脊椎动物物种。该团队正在研究开发一个配套的公民科学应用程序，允许任何人将声音数据上传到资料库。
人们一直在讨论这个资料库如何与OBIS-SEAMAP等现有的非声音平台整合元素：这是一个显示海洋动物目击地点的大型地理数据库。这样，新的声音维度就可以添加到物种分布图上。“我们看不到其中许多动物，”Sayigh 说。“如果录不到它们的声音，我们大多数时候真的不知道它们在那里。”
在过去的几十年里，收集海洋声音所需的软硬件技术已经发展到可以实现这一目标的地步。更便宜的设备能够获取和存储长期录音。水听器和防水录音系统的成本已大大降低。例如，Hydromoth 的价格约为 79 美元，GoPros 的价格约为 349 美元。
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当 Sayigh 在职业生涯早期开始处理声学数据时，她使用的是磁带录音机，然后必须将其数字化。“现在，这变得更加可行了，甚至还有像Raven、PAMGuard、Kaleidoscope这样的商业软件程序，它们非常用户友好，甚至内置了检测和分类算法，”她说。“尽管它们在所有情况下并非完全准确。但仍然是一个开始。”
目前，GLUBS 团队正在努力收集关于目前所有现有海洋声音数据库（包括当前和历史数据）的尽可能多的信息。这可以使 GLUBS 团队评估哪些方法有效，哪些方法无效，还可以联系管理这些独立数据库的所有人员，以便进行未来的合作。
关于构建平台和获得支持资金的下一步将在将于 7 月举行的的一次研讨会上进行讨论。GLUBS 团队将利用此次研讨会吸引更多合作伙伴和潜在合作者，包括来自康奈尔大学的科学家，该大学已为鸟类声音构建了一个类似的平台。
