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更新日期:110年4月21日

本校工程科學及海洋工程學系研究:以生物聲學為例-評估氣候變化對魚類發聲模式之影響

本研究由國立臺灣大學工程科學及海洋工程學系陳琪芳特聘教授主持,領導研究團隊包含印籍博士後Shashidhar Siddgangaiah、博士候選人胡惟鈞等二人,並與義大利籍教授Nadia Pieretti和Roberto Danovaro雙方進行合作。研究結果發現臺灣海峽東部的長期魚類合唱模式,其生物鳴音會受到颱風及洪水的影響而停止。本篇成果於今(2021)年2月23日發表於《生態指標》(Ecological Indicators, Ecol. Indic.)期刊,並在今年4月份《自然氣候變化》(Nature Climate change, Nat Clim Chang)期刊中列為研究亮點。

藉由分析海洋聲景的時空特性,我們可擷取到許多關鍵資訊,用以探討魚類及其他物種的多樣性、分佈趨勢和行為模式。但關於特定物種之時間和季節變化的數據仍然極為有限,本研究展示了有史以來最長的魚類發聲記錄(從2014年到2018年,為期五年)。然而,由聲學資料錄音檔中自動偵測分辨生物聲音和其他聲源有其困難度,如何從被動聲學的大量資料數據中分析準確的特定物種行為,估計極具挑戰性。

本研究團隊引入一種有效的生態聲學指標,可以自動從大量錄音中提取魚類的鳴音,有助於推導長期的魚類合唱趨勢。調查結果顯示出週期性的魚類合唱模式,在夏季達到高峰,在冬季約2個月內幾乎完全保持沉默。合唱模式亦受非生物參數的影響,包括溫度、潮汐和月相,並首次報告因極端海氣象事件而(例如颱風,沉積物懸浮的風暴)導致合唱停止的現象。

臺灣正在大力發展綠色能源,其中離岸風電場的建設將增加可能會干擾海洋生態的人為因素,因此陳教授帶領的研究團隊持續在苗栗和彰化離岸風場鄰近海域部署水下被動聲學設備,以監測和評估任何不利的影響。本研究所探討的長期魚類合唱模式,為研究提供了重要的基線數據,可供了解魚類物候受人為因素、氣候變化和海氣象驅動的極端/突發事件的影響;經本研究調查指出,受氣候環境條件變化之下,可能會大幅改變並觸發海洋發聲物種的物候變化。

相關研究成果可參考:
https://www.nature.com/articles/s41558-021-01025-6
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1470160X21001217?dgcid=rss_sd_all

  • 圖1

    圖片標示處為臺灣苗栗海洋風場 #21及 #28於2016年建造的示範風機。陳琪芳教授領導之國立臺灣大學水下聲學實驗室參與了離岸風機建設及營運階段的水下噪音監測。(照片來源:Dr. Shashidhar, January 14, 2021)

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