在西部的水道里佛罗里达的海牛非常容易数。他们摇摇摆摆地沿着水晶河顺流而下,从上面的水面上很容易看到比石英还浑浊的水。对佛罗里达的生物学家来说,监测海牛种群就像用直升机或无人机拍摄哺乳动物一样简单。“这是小菜一碟,”海洋生态学家Héctor Guzmán说,声音中带着一丝嫉妒。

Guzmán运作的巴拿马则是另一番景象。他监测海牛的情况,从生态学角度来说,这与水晶河正好相反。在巴拿马的波卡斯德尔托罗地区,安的列斯海牛在浑浊、杂草丛生的水中游泳,浑浊到几乎看不到它们,更不用说数它们了。因此,要计算博卡斯德尔托罗海牛的数量,这十年来一直在减少,Guzmán和史密森尼热带研究所的其他研究人员不得不发挥创造力。据一项研究显示,它们不是在寻找海牛,而是在听海牛说话研究美国声学学会杂志于2019年9月出版。

在佛罗里达的水晶河,你不可能错过海牛。
在佛罗里达的水晶河,你不可能错过海牛。美国地质调查局/公共领域

就像蝙蝠鲸鱼和海牛非常健谈。它们在水下交流以寻找配偶,互相警告即将到来的危险,或呼唤它们的后代。它们的语言是口哨声、吱吱声和唧唧声,每个个体的音调都不同。“这就是它可爱的地方,”Guzmán在用自己的声音演示了成年海牛在电话里的声音后说。“Ah-ah-ah-ah,”他重复。“他们就像我们一样,我们的声音有不同的音调。”

研究人员听了波卡斯德尔托罗地区的两条河流——San San河和Changuinola河——中的所有可发声海牛的声音,然后通过一种分离出不同海牛声音的算法来运行这些录音。这种方法类似于传统的“捕获-再捕获”种群调查,但科学家们只是简单地记录它的声音,而不是捕捉动物本身,甚至是它的图片。这个过程比笼子、网或物理标签的侵入性要小得多。

研究人员在海牛生活的河流底部部署了四个监听站,由连接在PVC管道上的水听器(水下麦克风)组成。Guzmán说,他们每隔10到15分钟就录下河水的声音,每次听两分钟。虽然这两条河流都是海牛的主要繁殖地,但三山河的水生植物要少得多,因此更容易航行。另一方面,昌盖诺拉河上密集地生长着12到15种水生植物,包括杂草和百合。“它很漂亮,但也像地毯,”Guzmán说。

这不是科学家第一次试图通过海牛的叫声来计数,但这是最雄心勃勃的一次。2017年,Guzmán的前学生豪尔赫·卡斯特罗(Jorge Castro)在三三河进行了一次规模小得多的海牛计数,检查了300多种记录在案的音调发声。费尔南多Merchán,来自Tecnológica de Panamá大学的信号处理专家,甚至试图在这项新的研究中使用卡斯特罗的算法。Guzmán表示,这并不奏效,因此Merchán开发了一种新的算法。

阴暗、杂草丛生的昌圭伊诺拉河。
阴暗、杂草丛生的昌圭伊诺拉河。阿里尔Rodriguez-Vargas

Merchán的算法花了4个月的时间分析了30万段两分钟的河流音频剪辑,这些音频剪辑经常捕捉到更多的船只引擎的嗡嗡声和蛙叫声,而不是海牛的喋喋不休。Merchán说:“这就像在一个房间里有好几个人,但只能分辨出一个声音。”该程序抑制背景噪音,隔离单个的叫声,然后确定这些吱吱声和咔哒声是来自已识别的海牛还是新海牛。Merchán通过一个经常用于人脸识别的程序运行了发声图像,该程序将看似来自同一头海牛的发声进行了分组。最后的数量估计是在San San有33到34头海牛,Changuinola有45到48头海牛。

研究人员希望改进他们的方法,只通过海牛的声音就能检测出它们的年龄、性别和体重。Guzmán说,研究人员收集的信息越多,他们就越能提倡保护海牛。他说,现有的保护措施,包括博卡斯德尔托罗湿地的一部分,实际上只存在于纸面上。“没有人关心这里发生了什么,这就是为什么我们试图引起人们对海牛的关注,”他说。“每年都有小牛死去。”

在三山河浑浊的海水中,你几乎看不出一只海牛。
在三山河浑浊的海水中,你几乎看不出一只海牛。安娜Endara /生态

San San和Changuinola沿着巴拿马绵延百年的香蕉种植园而行。事实上,许多海牛游泳的水道最初是为农业而建的。Guzmán说:“他们在种植园里使用的每一种有毒物质都进入了水中。”“这可能是巴拿马污染最严重的水。”当研究人员第一次开始监测海牛时,它们会潜到水下固定监听站,但很快发现它们离开水后会感到恶心,即使戴上了全面罩。

虽然研究人员对香蕉种植园使用的化学物质几乎没有控制权,但他们希望通过其他方法来拯救海牛的生命,比如开发一种实时探测和警报系统,当附近有海牛时,该系统会通知过往船只减速。“我们想让人们知道巴拿马有海牛,”Guzmán说,并补充说,一些开发算法的巴拿马工程专业学生在这个项目之前并不知道海牛是什么。“我们在大声疾呼,要保护它们和它们的栖息地。”