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Usando los sonidos de la naturaleza para monitorear el cambio ambiental

Nuestra audiencia nos habla de un automóvil que se acerca por detrás, invisible, o de un pájaro en un bosque lejano. Todo vibra y el sonido pasa a nuestro alrededor todo el tiempo. El sonido es un significante ambiental crítico.

Cada vez más, estamos aprendiendo que los humanos y los animales no son los únicos organismos que usan el sonido para comunicarse. También las plantas y los bosques. Las plantas detectan las vibraciones de una manera selectiva en frecuencia, utilizando este sentido de "audición" para encontrar agua enviando emisiones acústicas y comunicando amenazas.

También sabemos que la comunicación verbal clara es crítica, pero se degrada fácilmente por sonidos extraños, también conocidos como "ruido". El ruido es más que un irritante: también amenaza nuestra salud. Se ha demostrado que los niveles de sonido promedio de la ciudad de 60 decibeles aumentan la presión arterial y la frecuencia cardíaca e inducen estrés, con amplitudes sostenidas más altas que causan pérdida auditiva acumulativa. Si esto es cierto para los humanos, entonces también podría ser cierto para los animales e incluso las plantas.

La investigación de la conservación pone un gran énfasis en la vista, piense en la vista inspiradora, o en las especies raras capturadas en la película con trampas de cámara, pero el sonido también es un elemento crítico de los sistemas naturales. Estudio sonido digital y medios interactivos y codirigo el Laboratorio de Ecología Acústica de la Universidad Estatal de Arizona. Usamos el sonido para promover la conciencia ambiental y la administración, y proporcionamos herramientas críticas para una consideración más profunda del sonido en las reservas naturales, el diseño urbano e industrial.

Sonido como señal de cambio ambiental

El sonido es un poderoso indicador de la degradación ambiental y una herramienta efectiva para desarrollar ecosistemas más sostenibles. A menudo escuchamos cambios en el entorno, como cambios en las llamadas de las aves, antes de verlos. La Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO) recientemente formó una carta sólida para promover la conciencia del sonido como un significante crítico en la salud ambiental y la planificación urbana.

He pasado décadas haciendo grabaciones de campo en las que creo una configuración antes del amanecer o al anochecer, luego me quedo en el suelo escuchando durante varias horas ininterrumpidas. Estos proyectos me han enseñado cómo cambia la densidad del aire a medida que el sol sale o se pone, cómo el comportamiento de los animales cambia como resultado y cómo todas estas cosas están estrechamente relacionadas.

Por ejemplo, el sonido viaja más lejos a través de material más denso, como el aire frío, que a través del aire cálido del verano. Otros factores, como los cambios en la densidad de follaje de un bosque de primavera a otoño, también cambian las características de reverberación de un sitio. Explorar estas cualidades me ha llevado a pensar en cómo las medidas perceptivas del sonido informan nuestra comprensión de la salud ambiental, abriendo un nuevo ángulo de investigación sobre las propiedades psicoacústicas del sonido ambiental.

La alteración de los entornos de sonido afecta la supervivencia.

Para involucrar a las comunidades públicas y científicas en esta investigación, el Laboratorio de Ecología Acústica se embarcó en 2014 en un proyecto a gran escala, de origen público, que enseña habilidades de escucha y técnicas de grabación de sonido a comunidades adyacentes a parques nacionales y monumentos nacionales en el suroeste de los Estados Unidos. Después de completar un taller de escucha y grabación de campo, los miembros de la comunidad se ofrecen como voluntarios para grabar en lugares fijos en los parques cada mes, construyendo una gran colección de capturas de sonido que es una alegría para escuchar y una rica fuente de datos para el análisis científico.

Imagine cómo el cambio climático podría afectar las firmas sonoras de los entornos. La densidad reducida de la planta cambiará el equilibrio entre las superficies absorbentes, como las hojas, y las superficies reflectantes, como las rocas y los edificios. Esto aumentará la reverberación y hará que los entornos de sonido sean más duros. Y podemos capturarlo haciendo grabaciones de sonido repetidas en los sitios de investigación.

Joshua Tree 2 Escuchando al atardecer el paisaje sonoro cambiante en el Parque Nacional Joshua Tree. Garth Paine, CC BY-ND (Garth Paine, CC BY-ND)

En entornos donde el sonido reverbera durante mucho tiempo, como una catedral, puede ser agotador mantener una conversación a medida que interfieren los ecos. El aumento de la reverberación podría tener un efecto similar en entornos naturales. Las especies nativas podrían tener dificultades para escuchar las llamadas de apareamiento. Los depredadores podrían tener dificultades para detectar presas. Tales impactos podrían estimular a las poblaciones a reubicarse, incluso si un área todavía ofrece abundante comida y refugio. En resumen, las propiedades sónicas de los entornos son cruciales para la supervivencia.

Escuchar también puede promover la mayordomía. Utilizamos las grabaciones que producen nuestros voluntarios para crear obras musicales, compuestas utilizando solo los sonidos del entorno, que se realizan en las comunidades que hicieron las grabaciones. Estos eventos son una herramienta maravillosa para movilizar a las personas en torno al tema de los impactos del cambio climático.

Mapeo de sonido y características climáticas

También lidero un proyecto de investigación llamado EcoSonic, que pregunta si las propiedades psicoacústicas del sonido ambiental se correlacionan con las condiciones climáticas. Si lo hacen, queremos saber si podemos usar modelos o grabaciones de sonido regulares para predecir los impactos a largo plazo del cambio climático en las propiedades acústicas de los entornos.

Este trabajo se basa en la psicoacústica, el punto donde el sonido se encuentra con el cerebro. La psicoacústica se aplica en la investigación sobre la percepción del habla, la pérdida auditiva y el tinnitus, o el zumbido en los oídos, y en el diseño industrial. Hasta ahora, sin embargo, no se ha aplicado ampliamente a la calidad del sonido ambiental.

Utilizamos el análisis psicoacústico para evaluar medidas cualitativas de sonido, como sonoridad, rugosidad y brillo. Al medir la cantidad de señales únicas en una ubicación específica, podemos crear un Índice de Diversidad Acústica para ese lugar. Luego, utilizamos el aprendizaje automático (entrenamiento de una máquina para hacer predicciones basadas en datos pasados) para modelar la correlación entre los datos meteorológicos locales y el Índice de Diversidad Acústica.

Nuestras pruebas iniciales muestran una relación positiva y estadísticamente significativa entre la diversidad acústica y la cobertura de nubes, la velocidad del viento y la temperatura, lo que significa que a medida que aumentan estas variables, la diversidad acústica también lo hace. También estamos encontrando una relación inversa y estadísticamente significativa entre la diversidad acústica y el punto de rocío y la visibilidad: a medida que estos factores aumentan, la diversidad acústica disminuye.

Datos sonoros Las predicciones de EcoSonic de cómo las propiedades acústicas del medio ambiente cambiarán con las variaciones en el clima, hechas a partir de grabaciones realizadas en la Reserva McDowell Sonoran. La línea azul son predicciones de nuestro modelo y la línea roja son datos reales para ese día. (Garth Paine)

Futuros sonoros: arte, ciencia y comunidad

La calidad del sonido es fundamental para nuestra experiencia cotidiana del mundo y nuestro bienestar. La investigación en el Laboratorio de Ecología Acústica se basa en las artes y se basa en la experiencia percibida de estar presente, escuchar, sentir la densidad del aire, escuchar la claridad del sonido y percibir las variaciones en el comportamiento animal.

Sin las artes no estaríamos haciendo estas preguntas perceptivas. Sin la ciencia no tendríamos herramientas sofisticadas para llevar a cabo este análisis y construir modelos predictivos. Y sin las comunidades vecinas no tendríamos datos, observaciones locales o conocimiento histórico de patrones de cambio.

Todos los humanos tienen la capacidad de pausar, escuchar y reconocer la diversidad y la calidad del sonido en cualquier espacio. A través de una escucha más activa, cada uno de nosotros puede encontrar una conexión diferente con los entornos que habitamos.


Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. La conversación

Garth Paine, profesor asociado de sonido digital y medios interactivos, Arizona State University

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