竊聽生態系的變化

林子皓 (國立台灣大學生態演化所博士後研究員)

可能很多人頭上會冒出很多問號，生態系的變化可以用眼睛觀察，但是要怎麼樣聽呢? 其實錄音也是一種不同於目視觀察的科學研究方法，透過收聽環境裡面的背景噪音(例如溪流、風聲和雨聲)、動物的叫聲(求偶聲、覓食聲)、以及人為活動的噪音(車聲、開發活動噪音)。最近一篇刊載 Science 的文章，就專文介紹了近年來科學界利用被動式聲學 (passive acoustic monitoring) 探討生物多樣性、生態系變動的研究方法。有興趣的人可以到下列網址閱讀全文，或在此觀看http://www.sciencemag.org/content/343/6173/834.full

在每一個環境中所聽到的每一個聲音都有其來源 (生物性 or 非生物性)，透過追蹤這些不同聲音的來源，其實我們可以推敲某些動物是否在此活動，或是了解當時環境的狀況。舉例來說，早晨時聽到雞鳴，即使我們沒有看到任何東西，我們也自然的會聯想到附近有一隻公雞。當我們聽到窗外的暴雨聲，我們會跟同事哀怨著又下起了午後雷陣雨。這些推測並不是來自於親自看到，而是來自於聽到的體驗。這個簡單的概念現在被應用在野生動物研究上，當我們知道昆蟲、蛙類、鳥類、哺乳動物發出的各種聲音，我們便可以利用這些聲音的出現時間來推敲這些發聲動物的主要活動時間，甚至了解一整個群聚的生態變動。

例如，當我們去爬郊山時，傍晚走在溪澗、山溝附近時，經常可以聽到許多種類的蛙鳴。但是隨著山區道路的開發，山溝漸漸水泥化，慢慢地你可能還是會聽到很大量的蛙鳴，但是聲音的種類變少了。我想這樣的狀況，就連國小六年級的學生都想到的，這個生態系到底發生了甚麼改變吧? 環境中的生態多樣性可能隨著山溝環境的改變而降低了。

那可能有人會問，如果要了解生態多樣性的改變，我們不就找人去調查就好了嗎? 的確，要真正的證實環境變化，最好的方法就是直接了解這個生態系的物種組成。但是人難找、錢也沒有阿! 生態系調查其實不是我們想像的這麼簡單，派幾個人去做做紀錄、翻翻圖鑑就好。這些調查人員往往需要長時間的訓練，更需要對分類物種的技術熟悉，甚至可能還要時時對現有的物種分類依據抱持懷疑。假使人有了，錢呢? 不要說政府對於環境監控的冷漠，就連一般企業和民眾可能也覺得我幹嘛要注意我周遭環境的變化勒，那不是政府的責任嗎? 我想正是整個社會對於環境監測的冷漠，造就了很多開發過程的衝突。

這張圖顯示了台灣西海岸的淺海聲音環境在兩天中的日夜變化。X軸是時間、Y軸是聲音的頻率(kHz)。在6/14和15的子夜前6個小時，都可以觀察到有一個明顯的噪音出現在10kHz以下的範圍，這個聲音其實就來自於一堆吵鬧的發聲魚類。另外偶爾會出現一些高頻(>10kHz)的噪音，這些聲音現在還無法確認其來源，但有可能來自於當地的槍蝦或是白海豚，很值得進一步的去探討。如果你仔細看，你還會看到每隔幾個小時就有一兩個在很低頻的間歇性噪音(主要<5kHz)，這些頻繁出現的低頻噪音其實都來自於西海岸來往頻繁的船隻。

聲音監測在這個時候提供了另一個環境監測的可能選項。現在科技的進步已經把製造一台長時間錄音機的成本降到非常低，你可能用2萬元台幣就可以買到一台可以錄兩個禮拜以上的錄音機。此外，軟體演算法的開發，也已經進步到可以幫助人們處理這些大量的聲音資料，透過自動化偵測就可以知道你有興趣的聲音在何時出現。甚至把整個長時間錄音濃縮成一張圖，知道這個環境何時吵鬧、何時安靜，也都不是一件難事。

台灣西岸的淺海中，在春夏天每天晚上頻繁出現的魚群集體鳴唱。這些聲音主要是來自石首魚和海鯰所發出的低頻脈衝波。當許多的石首魚一起鳴唱時，整個海洋變成了一個轟隆隆的吵雜夜市。

所以呢，關心環境的人們，如果你想知道一個環境的長時間變動，除了自己定時去採樣、觀察之外，在那邊放置一台定時錄音的錄音機，也將會大力幫助你對這個環境的了解喔!