Universiteit Leiden

nl en

Met een microfoon de diepzee in

‘Zelfs op het diepste punt van de oceaan kun je nog het geluid van boten horen,’ zegt bioloog Hans Slabbekoorn. ‘En dat terwijl geluid de belangrijkste vorm van communicatie is voor het onderwaterleven'. Wat betekent al die herrie in de zee voor vissen en andere dieren? Op expeditie met het onderzoeksschip Pelagia gaat Slabbekoorn op zoek naar antwoorden.

‘Die zien we nooit meer terug!’ Lichtelijk verontrust kijkt onderzoeker Hans Slabbekoorn naar de onderwatermicrofoon (ook wel hydrofoon) van ruim tienduizend euro die langzaam in het diepe water van de oceaan verdwijnt. Maar het is geen ongeluk: Slabbekoorn doet onderzoek naar geluiden onder water. Varend op onderzoeksschip Pelagia midden op de Atlantische Oceaan maakt hij opnames. Zeker qua geluid is er veel aan het veranderen in de oceaan, zegt Slabbekoorn. ‘Zelfs op het diepste punt van de oceaan kun je nog boten horen.’

Vissen communiceren met geluid

Zelfs op de meest tropische locaties met helder water kun je onder water vaak niet verder dan tien meter zien, ook zeedieren niet. Het onderwaterleven is voor communicatie dus vooral aangewezen op geluid. Er zijn al meer dan achthonderd soorten vissen bekend die geluiden maken. ‘En er is nog maar een klein deel van alle vissoorten onderzocht, het werkelijke aantal zal nog veel hoger liggen,’ vertelt Slabbekoorn. Vissen maken meestal geluid met de spier rond hun zwemblaas, maar ze kunnen het ook met hun kaken, en uit hun darmen en mondholtes kunnen ze lucht laten ontsnappen. Raspen, piepen, knorren, kraken en brommen: vissen kunnen het allemaal.

Hans Slabbekoorn installeert de hydrofoon zodat deze ruim twee kilometer de diepte in kan.
Hans Slabbekoorn installeert de hydrofoon zodat deze ruim twee kilometer de diepte in kan.

‘Vissen zouden verbaasd zijn als ze wisten dat we boven water ook geluid gebruiken,’ lacht Slabbekoorn. Water is hét medium voor communicatie via geluid, omdat geluid zich zo goed door water verplaatst. Sommige walvissen communiceren over wel duizend kilometer met elkaar. Maar ander geluid, zoals dat van boten, reikt dus ook enorm ver. Dat levert verstoring op, legt Slabbekoorn uit. ‘Boten produceren voornamelijk lage frequenties. Nu hoor je die ook wel tijdens een storm, maar door de toegenomen zeevaart heb je onder water steeds minder stille dagen.’ En de walvis dan? ‘Die kan tegenwoordig nog maar tot zo’n tien km ver horen. Wat dat betekent voor de sociale samenhang of de partnerkeuze weten we niet.’

Herrie onder water

Dan is het tijd voor de opnames. Dankzij een blok metaal van 450 kilo zinkt de geavanceerde microfoon in een kwartier naar 2300 meter diepte. Daar zal hij 24 uur lang een zogenaamde ‘soundscape’ opnemen. Dat is het geheel van geluiden in de omgeving: geproduceerd door dieren en planten (biotisch), door de bodem en het water (abiotisch) en door de mens (antropogeen). ‘Onvoorstelbaar dat die microfoon meer dan twee kilometer de diepte in zakt,’ zegt Slabbekoorn nog eens hoofdschuddend. ‘Ik zou dat zelf nooit durven.’ Het team op de Pelagia weet echter precies wat het doet. Een release-mechanisme maakt het mogelijk de microfoon later weer los te koppelen, en boeien zorgen ervoor dat hij dan ook weer omhoogkomt. Er zit zelfs een radiobaken en een lampje aan vast, zodat de microfoon ook ‘s nachts gevonden en opgehaald kan worden. En loskoppelen? Dat kan gewoon met een afstandsbediening, zodat de microfoon al aan het wateroppervlakte ligt te wachten als het onderzoeksschip aan komt varen.

De kooi met camera en hydrofoon wordt ’s avonds weer boven water gehaald.
De kooi met camera en hydrofoon wordt ’s avonds weer boven water gehaald.

Heetwaterbron in de diepzee

Het onderzoek maakt deel uit van de NICO-expeditie ‘Changing Oceans’ (zie kader). Andere onderzoekers op de expeditie gaan filmen bij hydrothermal vents: een soort onderwater-heetwaterbronnen. De vents barsten uit de grond en spuiten heet en mineraalrijk water de oceaan in. Daardoor is de omgeving van zo’n bron heel rijk aan leven: het zijn kleurrijke oases van bijzonder dierenleven in de diepzee-woestijn. Zo plots als een vent ontstaat, kan deze ook weer uitdoven. De vent-fauna moet na uitdoving – wanneer de energietoevoer stopt - op zoek naar een nieuwe bron. Slabbekoorn vermoedt dat de dieren geluid gebruiken om een nieuwe plek te vinden. ‘Die vents kun je vast al van afstanden horen.’ Dus toen er een camera naar beneden ging voor de vents, ging er ook een hydrofoon voor Slabbekoorn mee.

Nooit eerder was het Nederlandse onderzoekers gelukt echte actieve vents te filmen. Dus toen aan boord van de Pelagia de eerste beelden verschenen van een pluim van een uitbarstende heetwaterbron, was iedereen euforisch. Maar toen de camera recht door de pluim ging, viel het stil. De camera ging op zwart. ‘Hoe heet is zo’n pluim?’ riep iemand. ‘Toch wel zo’n 300 graden,’ was het antwoord. Voor even vreesde iedereen dat de appratuur gesmolten was. ‘Zijn we hiervoor verzekerd?’ vroeg iemand aarzelend, maar kort daarna kwam het beeld weer terug. Even later stond de camera plus microfoon zonder ook maar een krasje weer aan boord en kon iedereen opgelucht ademhalen. De unieke opnames waren gelukt.

Eerste stappen in het onderzoek

Na zo’n tien jaar onderzoek naar geluid in de lucht, begon Slabbekoorn zich ook te richten op geluid onder water. Een eerste experiment was grappig en pijnlijk tegelijkertijd. ‘Nog tijdens mijn promotieonderzoek hadden we een dure richtmicrofoon met een condoom in een aquarium met baltsende cichlides - Afrikaanse zoetwatervissen – gehangen,’ vertelt hij met een grijns. ‘We gebruikten het condoom toen voor de tweede keer. Dat moet je sowieso nooit doen, maar ook bij opnames met dure apparatuur niet. Langzaam zagen we hem vollopen met water en de microfoon was vernield.’ Schrale  troost: Slabbekoorns’ aanname bleek later wel te kloppen, de vissen communiceerden met soortspecifieke geluiden.

Er is steeds meer aandacht voor geluid onder water, het vakgebied groeit. En dat is maar goed ook, want het wordt steeds duidelijker welke impact geluid kan hebben op flora en fauna. ‘Neem de zebravis,’ begint Slabbekoorn. ‘Deze vissen jagen met hun zicht. Maar voerden we ze watervlooien terwijl we lawaai in het aquarium maakten, dan hapten de vissen heel vaak mis, en na het vangen lieten ze hun vaak ook nog los. Vaker dan in een stil aquarium.’ De impact van geluid kan dus verder reiken dan alleen het maskeren van relevante geluiden of het beïnvloeden van taken waar de vis geluid voor nodig heeft.

Het onderzoeksschip Pelagia, afgemeerd voor de kust van de Azoren. Op de achtergrond de vulkaan Pico.
Het onderzoeksschip Pelagia, afgemeerd voor de kust van de Azoren. Op de achtergrond de vulkaan Pico.

Lawaai beïnvloedt ecosystemen

Slabbekoorn geeft ook nog een voorbeeld van boven water. Gaaien verspreiden zaden, legt hij uit, en wordt snel verjaagd door geluid. Muizen eten juist zaden, maar horen lage geluiden niet goed en worden dus niet snel verstoord. Geluid heeft effect op de aanwezigheid van gaai en muis en daarmee op de verspreiding en vernieling van zaden. Aan de planten in een gebied kun je zo zien of er veel lawaai is of niet. Zo kan ‘akoestische vervuiling’ een heel ecosysteem van dieren en planten veranderen.

Precies dat wil Slabbekoorn voor de diepzee onderzoeken aan de hand van de soundscapes. De opnames leren ons meer over onze inbreuk op ongerept gewaande mariene milieus, zelfs op meer dan twee kilometer diep. Het geronk van boten klinkt overal en dus is ook het onderzoeksschip zelf duidelijk te horen op de opnames. Maar er zijn ook dierlijke geluiden opgenomen. De hele crew zit om de laptop heen en luistert gespannen. Een klikkend geluid komt uit de speakers. ‘Een soort echolocatie,’ zegt Slabbekoorn. ‘Het klinkt als een walvis – maar toch anders.’ Wat het precies was, is nog onbekend. De opnames en de antropogene verstoring zullen eenmaal aan land verder onderzocht worden. De geluidsopnames bij de beelden van de camera zijn soms makkelijker te interpreteren. Een plotselinge dreun blijkt na het bekijken van de beelden een haai die tegen de hydrofoon aan zwemt!

NICO-expeditie

De NICO-expeditie (Netherlands Initiative for Changing Oceans) is een samenwerkingsinitiatief onder leiding van het Nederlands Institiuut voor Onderzoek der Zee (NIOZ) en wordt gefinancierd door NWO. Op het onderzoeksschip Pelagia voeren ongeveer honderd onderzoekers van circa twintig verschillende organisaties een of meerdere etappes van de tocht mee. De tocht naar de Azoren, waar de Leidse bioloog Hans Slabbekoorn zijn geluidsonderzoek uitvoerde, was de laatste etappe van de expeditie. Meer informatie over de NICO-expeditie.

Tekst en foto's: Auke-Florian Hiemstra/Universiteit Leiden
Mail de redactie

Deze website maakt gebruik van cookies. Meer informatie