嘰嘰喳喳的鳥鳴聲、汩汩潺潺的流水聲、或呼嘯或輕柔風吹過的聲音……我們所處的世界,充滿了各種各樣的聲音。這些聲音中,隱藏著“大秘密”,它們用獨特的方式向我們傳遞關于生態的信息。重慶大學聲景研究中心負責人謝輝教授從事的研究,就是“聽”長江的聲音,“診斷”周圍的環境,為保護地球“開處方”提供支持。

“聽”長江,太酷了!
“我開始研究生態環境時,覺得‘聲音’是一個很酷的切入點?!敝x輝說。
長江,是無數生物的家園,每時每刻都在訴說著生物之間動人的故事。站在長江岸邊,輕閉眼睛靜靜聆聽,你可能會聽到五花八門的聲音。其實,還有一些我們只憑借耳朵根本聽不到的聲音,比如魚類的聲音。
你可能會心存疑慮:魚也會發出聲音?事實上,很多魚都能通過發出滴答聲、吱吱聲或其他響亮的震動聲,互相之間交流或為自己導航。
謝輝這樣介紹自己的研究:“在研究長江的聲音時,我們發現這些聲音與生態有獨特的關聯。我們利用各類工具記錄這些聲音,通過軟件分析就能了解生態系統中不同動物的分布、數量和活動規律。”
“生物寶藏探尋”之旅
謝輝團隊的研究,就是用耳朵和眼睛,進行一場奇妙的“生物寶藏探尋”之旅。
“就像‘放長線、釣大魚’,我們在江邊設置了很多個長約2千米的‘捕魚網’。清晨,我們順著這些‘網’一步步走,以50米為單位,記錄觀察或聽到的野生生物種類和數量。黃昏,同樣的路線、同樣的‘尋寶’任務,再來一遍?!痹诓煌臅r段打開不同的“生物通道”,謝輝的團隊這樣“尋寶”。
他們用到的“捕魚網”,實際上是一種特殊的“耳朵”——全景聲設備。這一設備可以收集長江流域不同生物發出的聲音,收錄生物發聲的頻率(即發聲的次數)、時長(發聲持續的時間)以及聲音變化等特征?!拔覀兺ㄟ^聲紋識別技術,對采集到的數據進行智能識別,監測長江生態區的生物物種;通過計算機分析這些聲音數據,了解長江中生物的活動和生態狀況。”通過分析采集到的聲音樣本,謝輝團隊發現,長江的聲景正在被鋼鐵和水泥所覆蓋。
長江流域有6億人口,長江經濟帶地區生產總值幾乎占全國的一半,由于承載了過大的經濟體量,人類對自然的改造程度遠超過去千百年來的總和,脆弱的生態鏈條被打開了致命的缺口,繁忙的航運、岸線固化、跨江大橋的建設……讓水下聲景發生了天翻地覆的變化,許多依靠聲吶系統生存的水中生物迷失了方向。
江豚,迷失在聲音干擾中
江豚,是長江的獨特居民,它們發出的聲音是一種90~170千赫茲的高頻超聲波,比我們平常能聽到的聲音頻率要高很多,遠遠超出我們的聽覺范圍。這些超聲波可以在渾濁的水域中有效傳播。江豚利用回聲作為“導航儀”來判斷周圍有沒有東西,就像是在黑暗中用閃光燈找路一樣。當聲波遇到物體時,會產生回聲,江豚通過分析這些回聲的強度和方向,就能確定周圍的環境和其他動物的位置。這樣一來,江豚就能游得更加自如,快速找到自己想要的東西。
噪聲會給江豚帶來哪些干擾呢?謝輝解釋說:“大型船舶的航行噪聲以中低頻噪聲為主,不僅聲音很大,而且能穿過很遠的距離,甚至能傳遍整個江面,這會讓江豚的耳朵感到疲憊、受到損傷。船舶發出的噪聲也會干擾江豚的聲吶系統,導致它們在水中的行動變得遲緩,增加了與船只相撞的風險,許多江豚因此而喪生?!?/p>
不僅如此,水下噪聲的干擾會使江豚難以聽到同伴的呼喚。江豚、白鰭豚這樣的水生哺乳動物,通常依靠聲音求偶、交配和照顧后代。幼豚時刻需要依賴母親的指引和保護,但當很多噪聲混雜在一起時,會干擾幼豚的聽覺導航,它們就很難分辨出媽媽的聲音,會因找不到媽媽而受傷甚至死亡。
“這項發現告訴我們,人類的活動會對自然環境造成意想不到的影響。我們需要更加注意自己的行為。”謝輝希望可以通過改進船只的設計,限制噪聲污染的產生,從而保護這些生物的家園,讓它們能夠安心地生活,讓美麗長江的生態系統更健康、平衡。

未來,任重道遠,但值得期待
這場獨特的“生物寶藏探尋”之旅雖然已開展多年,但依然面臨重重困難:長江是一個非常寬廣的河流,要在各個地方設置聲音監測設備,需要投入大量的人力和物力;長江水流湍急,設備的安裝和維護也是一項具有挑戰性的任務;長江中的聲音種類繁多,有時會有其他聲音干擾,需要設計特殊的算法來識別和區分不同的聲音。“我們需要找到更有效的方法、運用更先進的技術,獲得更多有價值的研究結果?!敝x輝深感任重而道遠。
談到未來的研究方向,謝輝有這樣的暢想——
“我們打算建立長江流域重點區域聲景地圖。聲景地圖就像是一張長江的聲音導航圖,但它不是用來找路的,而是用來聽聲音的。我們將利用高精度聲吶儀器等,到長江流域的重點地區進行長期、連續的噪聲監測。這樣,我們就能像查看地圖一樣,清楚地看到哪里的聲音和諧美好,哪里的聲音有些嘈雜。有了這張聲音地圖,我們也能夠全面評估噪聲對水生生物的影響,提出減少噪聲污染、治理環境有針對性的措施建議,讓長江的聲音更加動聽。
我們還計劃制定長江珍稀水生動物聲環境標準,就像是為長江里的珍稀水生動物量身定制一套‘聲音護航法’。我們會深入研究各種水生動物的聲音習性,了解它們需要什么樣的聲音環境,然后據此制定相應的標準。
積極推動修訂《中華人民共和國長江保護法》,把噪聲污染納入范疇,是我們準備為長江構筑的‘聲音護盾’。我們將與政府和法律部門合作,提出相關建議和意見,期待能夠將噪聲污染列入保護長江的法律條款中,讓長江的生態環境更加安全?!?/p>
曾經,長江水清岸綠,是眾多生靈生活繁衍的樂園。未來,希望長江少一些“被打擾”,繼續魚翔淺底、奔流不息,再現生態廊道的勃勃生機。在青山綠水的懷抱中,人與自然和諧共生,才能讓長江這條古老的河流永遠流淌生命之源、文明之波。
知識鏈接:什么是聲紋識別技術
每個人(或動物)的聲音都是獨一無二的,就像指紋一樣。聲紋識別技術就是利用這一點,通過分析聲音中的特點來識別不同的生物。