Kaskelotit vaihtavat vokaalia kun laiva lähestyy

Tavallisissa oloissa Atwood-niminen kaskelotti tuottaa viiden klikkauksen sarjan: kaksi erillistä klikkausta ja niiden perään kolme nopeampaa. Rytmi on ominainen juuri tälle Dominican rannikon valasklaanille. Kun lähistöllä kulkee laiva, Atwood tuottaa saman rytmin, mutta nopeammin. Klikkausten väli kutistuu.

Atwood on yksi 15 kaskelotista, joita Project CETI on kuunnellut Itäisen Karibian vesillä. Ryhmän havainnot julkaistiin 22. heinäkuuta Ecological Informatics -lehdessä, ja ne asettavat kysymyksen, johon tutkijoilla ei toistaiseksi ole vastausta: miksi valaan ääni muuttuu, kun laiva tulee lähelle?

Miten valaan ääntä äänitetään

Kaskelotit tuottavat klikkauksia, ja klikkaukset järjestyvät lyhyiksi rytmisiksi sarjoiksi, joita kutsutaan kodiksi. Kodia käytetään saalistuksessa, pinnalla tapahtuvassa kanssakäymisessä ja ryhmän sosiaalisten suhteiden ylläpidossa. Eri klaaneilla on omat rytminsä, mikä on yksi syy siihen että tutkijat puhuvat kaskelottien kohdalla kulttuurista.

Aineisto syntyi hitaasti. Project CETI on seurannut Dominican valaita kuusi vuotta, ja nyt julkaistu tutkimus nojaa neljän vuoden äänityksiin. Tallentimet kiinnitettiin valaisiin droneilla. Kokoon kertyi lähes 1 400 kodaa.

Pelkät äänet eivät vielä kerro mitään. Tutkijat ristiintarkastivat äänitteet alusten paikkatietokannan kanssa selvittääkseen, oliko lähistöllä laiva. Sitten he ajoivat aineiston läpi tilastomallinnuksella ja koneoppimisella etsien systemaattisia eroja.

Mikä äänessä muuttuu

Eroja löytyi kolmenlaisia. Kodat lyhenivät, kun laiva oli lähellä. “Yksi keskeinen asia on se, että ne tulevat todella lähelle toisiaan”, Project CETIn perustaja ja toimitusjohtaja David Gruber kuvaili Popular Sciencelle. “Klikkausten väli puristuu kasaan.”

Toiseksi vokaalisuhde kääntyi. Project CETIn tutkijat olivat aiemmin erottaneet kaskelottien klikkauksista kaksi vokaalinkaltaista ääntä, pidemmän a-kodan ja lyhyemmän i-kodan. Laivan lähellä a-koda yleistyi ja i-koda harveni.

Kolmanneksi yhä useammalla kodalla oli keskenään ristiriitaisia akustisia piirteitä, mikä teki niiden tunnistamisesta vaikeampaa. Tämä havainto koskee myös valaita itseään: CETIn kielitieteellistä työtä johtava Gašper Beguš pitää sitä parhaana näyttönä siitä, että melussa myös valaan on todennäköisesti vaikeampi erottaa mitä toinen sanoo.

“Kuvittele, että sanon jotain kovaäänisessä tehtaassa”, Beguš sanoi National Geographicille. “Tiedät kyllä että sanoin jotain, mutta et tiedä mitä tarkalleen sanoin.”

Erot ovat niin johdonmukaisia, että koneoppimismalli tunnistaa aluksen läsnäolon pelkästä koda-vaihtelusta. “Yleisesti ottaen voimme pelkkien ääntelyjen perusteella ennustaa, onko laivoja lähellä”, Beguš sanoi Guardianille.

Miksi syytä ei vielä tiedetä

Havainto on selvä, tulkinta ei. Kyse voi olla kahdesta hyvin erilaisesta asiasta, eikä aineisto erottele niitä.

“Tämä tutkimus herättää kysymyksen: puhuvatko valaat laivoista, vai vaikuttaako laivojen läsnäolo niiden ääneen?” Gruber sanoo.

Ensimmäinen vaihtoehto tarkoittaisi, että vokaaleilla on merkitys, jota valaat käyttävät tarkoituksella. Toinen tarkoittaisi, että laivamelu muuttaa ääntä ilman tietoista viestintätarkoitusta. Beguš pitää löydöstä ensimmäisenä vihjeenä siitä, että vokaalit saattaisivat kantaa jotain informaatiota. Se on hypoteesi, ei tulos.

Kolmaskin selitys on tarjolla. Delfiinien on havaittu tiivistävän ääntelyään mahtuakseen melun hiljaisiin väleihin, ja sama voisi päteä kaskelotteihin. Tutkijat eivät osaa sanoa, onko lyhentynyt koda yritys tulla kuulluksi vai merkki siitä että viesti kärsii. Auttaako muutos valaita vai ei, jää tässä aineistossa auki.

Tutkimukseen osallistumattomat tutkijat suhtautuvat varovaisemmin. Syracusen yliopiston käyttäytymisekologi Susan Parks huomauttaa National Geographicille, että pieni käyttäytymismuutos voi olla vain jäävuoren huippu vakavammasta fysiologisesta häiriöstä, jota ulkopuolelta ei pysty mittaamaan. New Hampshiren yliopiston akustinen ekologi Michelle Fournet muotoilee ongelman ajassa: ihmisen tuottama melu on ilmestynyt mereen ihmisen aikaskaalassa, ei evoluution. Kaskelotit liittyvät hänen mukaansa siihen valaiden ja delfiinien joukkoon, jota ihminen pyytää puhumaan kovempaa, kiirehtimään ja muuttumaan omien toimiensa ehdoilla.

Erikseen huolestuttaa se, mitä melu tekee nuorille valaille. Beguš pitää vastuukysymyksenä sitä, että valaiden jälkeläisillä olisi riittävän hiljainen ympäristö kehittyä ja oppia. Vaikutuksia poikasten oppimiseen ei ole vielä tutkittu.

Tutkimus on havainnoiva, ei kokeellinen: se seuraa yhtä valasjoukkoa yhdellä merialueella. Dominica ei myöskään ole tällä hetkellä suurten laivareittien varrella.

Se tekee mittakaavasta epämukavan. Laivojen tuottama vedenalainen melu kaksinkertaistui yhdentoista vuoden aikana ennen vuotta 2022, ja matalataajuinen merimelu on kasvanut vähintään 32-kertaiseksi 1950-luvulta. Tutkijat huomauttavat, että vilkkaammilla vesillä ihmisen tuottaman melun on havaittu aiheuttavan stressiä muille valaslajeille.

Mitä Dominicassa on tehty

Dominica ilmoitti marraskuussa 2023 perustavansa 788 neliökilometrin merisuojelualueen saaren länsirannikolle, ensimmäisen maailmassa nimenomaan kaskelottien suojeluun. Alusliikenne ohjataan alueella määrätyille väylille, valaiden katselua ja niiden kanssa uimista säädellään, ja perinteinen kalastus kalojen kokoamislaitteilla sallitaan edelleen.

Suojeltavaa on vähän. Itäisen Karibian klaanissa on alle 300 yksilöä, joista noin 200 elää Dominican vesillä, ja kanta on pienentynyt noin kolme prosenttia vuodessa vuodesta 2010. Alusliikenteen sääntely tähtää siellä ensisijaisesti törmäysten estämiseen, ei melun vaimentamiseen.

Äänestä on tullut merensuojelun työkalu muuallakin. Eteläisessä Brasiliassa kalastajat vähensivät delfiinien sivusaalista 88 prosenttia kiinnittämällä verkkoihin muovipulloja, jotka heijastavat eläinten omia klikkauksia takaisin, ja Beninin rannikolla kuolleeksi luultu koralliriutta sekä tuomittiin että myöhemmin löydettiin elävänä akustisin menetelmin.

Kaskelottien kohdalla työ on vasta alussa. Beguš sanoo tutkimuksen avaavan suojelulle uuden luvun. Toistaiseksi Atwoodin viiden klikkauksen sarja kuuluu Dominican rannikolla edelleen samana. Se vain menee nopeammin, kun laiva on lähellä.