Gesunder Boden ist voller Leben. Eine erstaunliche 59 % der Arten der Erde leben im Boden. Sie spielen eine entscheidende Rolle bei der Erhaltung der Bodengesundheit und damit auch der Gesundheit unseres Planeten.
Doch diese lebenswichtige Ressource ist bedroht. Derzeit sind 75 % der weltweiten Böden werden beschädigtDiese Zahl könnte steigen auf 90 % bis 2050 aufgrund von Abholzung, Überweidung, Urbanisierung und anderen zerstörerischen Praktiken.
Eine solche Degradierung birgt erhebliche Risiken, nicht nur für die Artenvielfalt, sondern auch für die Ökosystemleistungen, auf die die Menschheit angewiesen ist, wie etwa die Nahrungsmittelproduktion. Doch herkömmliche Methoden zur Erkennung und Messung des Bodenlebens sind oft kostspielig, zeitaufwändig und aufdringlich.Ökoakustik,“ ein innovativer und zerstörungsfreier Ansatz, der die Überwachung der Bodengesundheit revolutionieren könnte.
Unser Forschungsteam hat eine einfache Methode entwickelt, um Verwenden Sie Ton, um das Leben zu überwachen im Boden, was dazu beitragen könnte, die Bodengesundheit weltweit zu verbessern. Wir haben herausgefunden, dass gesunde Böden, die reich an verschiedenen Tieren sind, unterschiedliche akustische Profile oder „Klanglandschaften“ aufweisen. Unter der Erde findet sich eine Mischung aus lebhaften und komplexen Geräuschen wie zartes Knistern, Klicken und Knallen.
Forscher der Flinders University lauschen den Geräuschen des Untergrunds – in gesundem Boden geht es hoch her.
Was ist Ökoakustik?
Ökoakustik ist die Untersuchung von Geräuschen, die von Tier- und Pflanzengemeinschaften und ihrer Umwelt erzeugt werden. Diese relativ neue Wissenschaft, die durch Technologie ermöglicht wurde, wird häufig zur Überwachung von Ökosystemen an Land und im Wasser eingesetzt.
Heute kann man einen Audiorecorder in der Größe einer Kreditkarte an einen Baum hängen und damit Tiergeräusche aufzeichnen. Einige Tage oder Wochen später kann das Gerät eingesammelt und die Aufnahmen analysiert werden.
Bisher haben Wissenschaftler akustische Signale von Tieren wie Fledermäuse, Vögel, Frösche Und Insekten. Diese Geräusche liefern wertvolle Erkenntnisse zur Artenvielfalt und zur Dynamik von Ökosystemen.
Dieselben Prinzipien und Instrumente werden nun angewandt auf Boden. Forscher beginnen, die Geräusche des Bodens zu erforschen, indem sie Aufnahmegeräte und spezielle Mikrofone verwenden, die an Sonden im Boden befestigt sind. Diese Geräte zeichnen die akustischen Schwingungen auf, die von im Boden lebenden Organismen erzeugt werden, wenn sie sich durch die unterirdische Welt bewegen.
Man hört Knistern, Klicken und Knallen. Gesunde Böden weisen tendenziell eine größere Vielfalt dieser Geräusche auf als beschädigte Böden, die aufgrund geringerer Tieraktivität im Allgemeinen leiser sind. Man kann sich schlechten Boden wie eine leblose Party vorstellen. Aber blühender Boden? Dort finden Sie die guten Schwingungen und das Geplapper.
Die aufgezeichneten Geräusche werden analysiert, um Erkenntnisse über die Häufigkeit, Vielfalt und möglicherweise das Verhalten von Bodentiergemeinschaften zu gewinnen. Und wenn wir „Gemeinschaften“ sagen, meinen wir Regenwürmer, Käfer, Spinnen, Ameisen und andere Tiere, die alle eine wichtige ökologische Rolle spielen.
Gesunder Boden klingt. Jake Robinson3,57 MB (herunterladen)
Erste Versuche und Erkenntnisse
Alle lebenden Organismen erzeugen Geräusche. Dies kann absichtlich geschehen, wie etwa Vögel, die singen, um Partner anzulocken und Fledermäuse mit Echoortung um ihre Beute geschickt zu jagen. Oder es kann zufällig passieren, wie bei Regenwürmern, die sich durch den Boden bewegen.
Diese zufälligen Geräusche können viel über die Gesundheit des Bodenökosystems verraten.
Bei unseren ersten Versuchen platzierten wir Mikrofone in mit Erde gefüllten Eimern, um die Geräusche des Bodenlebens aufzunehmen. Anschließend verarbeiteten wir diese Aufnahmen, um Klangmuster abzuleiten.
Wir möchten Klanglandschaften quantifizieren, indem wir Frequenz, Lautstärke und Muster über einen bestimmten Zeitraum messen. So können wir die Bodengesundheit beurteilen. In gesunden Böden sind die Tiere aktiv und erzeugen eine große Bandbreite an Geräuschen.
Unser neue Forschung in australischen Wäldern, die heute im Journal of Applied Ecology veröffentlicht wurde, zeigt, dass die Ökoakustik des Bodens die Häufigkeit und Aktivität von Bodentieren effektiv widerspiegelt und vorhersagt, ob der Boden geschädigt oder wiederhergestellt wird.
Wir stellten fest, dass es in den wiederhergestellten Böden eine größere Vielfalt an Knistern, Klicken und Knallen gab. Wir brachten dies mit einer größeren Anzahl herumlaufender Wirbelloser in Verbindung. Wenn der Boden ruhig klingt, ist das ein Zeichen dafür, dass er nicht gesund ist.
Wir entwickeln außerdem ein innovatives Gerät zur Geräuscherkennung, um Wirbellose zu identifizieren, die sich auf der Oberfläche bewegen. Vorläufige Ergebnisse deuten darauf hin, dass verschiedene Tierarten (Würmer, Schnecken, Ameisen, Tausendfüßler usw.) je nach Aktivität, Form, Gliedmaßen und Größe unterschiedliche Geräuschprofile aufweisen.
Das ist nachvollziehbar: Ein Tausendfüßler macht mit seinen vielen winzigen Beinchen, die sanft auf den Boden klopfen, ein anderes Geräusch als eine Schnecke, die langsam und schleimig dahingleitet.
Praktische Anwendungen
Die Bodenökoakustik bietet zahlreiche praktische Anwendungen. Sie kann zur Überwachung der Wirksamkeit von Bodensanierungsmaßnahmen eingesetzt werden und hilft Landverwaltern und Landwirten, den Gesundheitszustand ihrer Böden ohne allzu große Störungen zu beurteilen. So könnten beispielsweise Gebiete mit mangelhaften Regenwurmpopulationen identifiziert werden, die für die Bodenbelüftung und den Nährstoffkreislauf entscheidend sind.
Diese Methode ist ökologisch vergleichbar mit einem Arzt, der ein Stethoskop verwendet und den Herzschlag eines Patienten abhört, um dessen Gesundheitszustand zu beurteilen. Indem wir den „Herzschlag“ des Bodens (die Klanglandschaft) abhören, können wir Erkenntnisse über seinen Zustand und den Erfolg von Sanierungsmaßnahmen gewinnen.
Die Zukunft der Bodengesundheitsüberwachung
Obwohl die Bodenökoakustik noch in den Kinderschuhen steckt, verspricht sie viel, um unser Verständnis und unsere Überwachung der Bodenbiodiversität zu verbessern. Aktuelles Papier zu Fragen der globalen Erhaltung der Biodiversität identifizierte die Ökoakustik des Bodens als eine aufkommende Priorität und betonte ihr Potenzial zur Transformation der Beurteilung der Bodengesundheit.
Indem wir diese Techniken weiterentwickeln und verfeinern, hoffen wir, den Prozess zu demokratisieren und es Menschen auf der ganzen Welt zu ermöglichen, mit ihren eigenen „Stethoskopen“ die Gesundheit des kostbaren Ökosystems unter ihren Füßen zu verbessern.
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