Met gespitste (sens)oren in het Amazonewoud

Paloma Dupont de Dinechin (tekst) & Nicola Zolin (beeld)

30 juli 2024 • 13 min leestijd

Wetenschappers leggen hun oor te luisteren in het Amazonewoud. Met bioakoestische metingen willen ze het woud redden en inheemse gemeenschappen hoop geven. 'Dit veelbelovende initiatief laat ons toe om onze kennis van de biodiversiteit in bossen te vergroten.'

Dit project kwam tot stand met de steun van het Rainforest Journalism Fund in samenwerking met het Pulitzer Center.

Riuler Acosta (29), Lidiane Gomes (36) en Camila Vieira (32) zijn gespecialiseerd in bioakoestiek, de wetenschap die dierengeluiden onderzoekt. Op 8 december 2023 komen ze samen in hun kantoor in het centrum van Manaus, een stad in het midden van het Amazonewoud in Noord-Brazilië. Op het scherm voor hen bestuderen ze een spectrogram, een grafiek die geluid vertaalt naar beeld.

Meer kennis over biodiversiteit dankzij AI

Het spectrogram geeft een fragment weer van de soundscape die de wetenschappers met ultragevoelige geluidssensoren hebben gemaakt in het Amazonewoud. Onze oren kunnen alleen geluiden opvangen tussen 20 en 20.000 hertz, maar zo'n klanklandschap bevat ook ultrageluiden (luider dan 20.000 hertz) en infrageluiden (stiller dan 20 hertz). Wanneer Gomes het geluid vertraagt, weerklinkt als bij wonder plots de kreet van een vleermuis, onhoorbaar voor het menselijke oor omdat hij te hoog is. 'Wij maken het onzichtbare zichtbaar', zegt hij.

'Wij maken het onzichtbare zichtbaar.'

De drie wetenschappers werken voor Project Providence. Het initiatief werd gelanceerd in 2017 en heeft als doel om de geluiden van het Amazonewoud in real time te registreren in de negen landen die het doorkruist. Tegen 2025 hopen ze de impact van de klimaatverandering en menselijke activiteiten op het Amazone-bioom in kaart te hebben gebracht.

Het project is het resultaat van een samenwerking tussen het Laboratory for Bioacoustic Applications (LAB) van de Spaanse Polytechnische Universiteit van Catalonië en het Braziliaanse Mamirauá Institute. 'Deze internationale samenwerking vormt een ongelooflijke kans om al onze vaardigheden te bundelen voor het behoud van het Amazonewoud’, zegt Emiliano Ramalho, directeur van het Mamirauá Institute.

Wetenschappers van Project Providence streven ernaar om zo veel mogelijk dierengeluiden op te nemen in een databank. Aan de hand daarvan willen ze de met AI uitgeruste geluidssensoren, die momenteel worden geplaatst, trainen om diersoorten te identificeren in hun natuurlijke omgeving, te midden van het onophoudelijke kabaal van het woud.

Acosta, de jongste van het trio, is gespecialiseerd in insecten. In het universiteitswoud van de UFAM (Federal University of Amazonia), een beschermd gebied van 6,7 miljoen vierkante meter in het centrum van Manaus, verzamelde hij opnames van verschillende soorten cicaden. Die is hij nu aan het indexeren.

Insecten spelen een cruciale rol bij het in kaart brengen van een ecosysteem en hoe het zich in stand houdt. 'Ze vormen de meest diverse en grootste groep organismen. Daarnaast zijn ze verantwoordelijk voor de meeste voedingsstoffencycli in de bodem, het transport van zaden en de bestuiving', legt Acosta uit. 'Hun afwezigheid kan wijzen op een slechte staat van de omgeving en het gevolg zijn van chemische stoffen, vee dat hen vertrappelt, branden of kunstlicht dat hun nachtelijke activiteiten verstoort.'

De bioakoestici maken ook opnames in CIGS Zoo, de dierentuin van Manaus. Dit doen ze voor de verscheidenheid van hun databank, zo bevat die ook grotere dieren. In deze militaire dierentuin worden verschillende inheemse Amazonedieren beschermd, vaak nadat ze zijn gered uit de handen van smokkelaars. In december plaatste het team geluidssensoren in het verblijf van een jaguar, een adelaar en een panter.

De big brother van het Amazonewoud

Bioakoestici gebruiken geluid als hulpmiddel om de algemene gezondheidstoestand van de planeet te bepalen. Hoe de discipline ontstond is verrassend. Bernie Krause uit de Amerikaanse grootstad Detroit wordt vaak beschouwd als de grondlegger van de bioakoestiek. In de jaren 1960 was hij een ster onder de geluidstechnici en werkte hij voor The Doors, Peter Gabriel en Brian Eno.

Tijdens de opnames van een album werd hij in een Californisch bos getroffen door de schoonheid van wat hij hoorde. Sindsdien archiveerde Krause de geluiden van 15.000 diersoorten, van de ijzige vlaktes van Alaska tot de diepten van de oceaan. Zijn 5000 uur aan opnames helpen ons nu om het gedrag van dieren te begrijpen.

De afgelopen jaren deden bioakoestische wetenschappers een reeks ontdekkingen: in en rond Barcelona vervangt één vleermuissoort geleidelijk aan alle andere. Geluidsoverlast dwingt bepaalde vogelsoorten in Canada ertoe steeds harder te zingen om vrouwtjes aan te trekken, waardoor hun gewicht afneemt. In Noorwegen wordt de snelheid waarmee gletsjers smelten gemonitord door middel van geluid.

'Bioakoestiek is de studie van de geluiden van het leven', vat Michel André (60) samen. Hij is een van de wetenschappers achter Project Providence. André luistert intussen al een dertigtal jaar naar de geluidstrillingen op onze planeet. Hij is nu directeur van het Laboratory for Bioacoustic Applications (LAB) van de Polytechnische Universiteit van Catalonië.

André en zijn team hebben belangrijke ontdekkingen gedaan door de geluiden van levende organismen te bestuderen. Ze waren de eersten die het akoestische trauma aankaartten dat menselijke activiteit veroorzaakt bij dolfijnen.

'Daardoor verliezen ze hun vermogen om zich te oriënteren, en kunnen ze niet op zoek naar voedsel', legt hij uit. Zijn team slaagde erin om aan te tonen dat ook bepaalde water- en landplanten geluid waarnemen en een trauma kunnen oplopen door blootstelling aan door de mens veroorzaakte geluiden. Dat trauma sluit hun voortbestaan uit.

Met Project Providence willen de wetenschappers het grootste bioakoestische Amazone-onderzoek ooit realiseren. Hun doel is om er een big brother van biodiversiteit te creëren. 'Dankzij deze intelligente oren kunnen we het leven in dit woud begrijpen en oplossingen vinden om het evenwicht te herstellen dat we hebben verloren', legt André uit aan de voet van een boom.

Zuzana Burivalova is een vooraanstaande figuur in de wereld van de bioakoestiek en hoogleraar aan de Universiteit van Wisconsin-Madison. Ze specialiseert zich in tropische bossen en richtte het Sound Forest Lab op. Dat brengt de biodiversiteit en doeltreffendheid van natuurbehoudstechnieken in bossen in kaart aan de hand van geluidsopnames. 'Dit veelbelovende initiatief laat ons toe om onze kennis van de biodiversiteit in bossen te vergroten', zegt Burivalova. Ze voegt daaraan toe dat 'de hoeveelheid onontgonnen kennis over biodiversiteit nog altijd enorm is'.

In een fundamentele fase van het project worden geluidssensoren in het Amazonewoud geplaatst. Hoewel ze dankzij zonnepanelen zelfvoorzienend zijn, kan hun installatie in bomen van vijftien meter hoog een complexe klus zijn. Een team bergbeklimmers voert die momenteel uit in verschillende delen van het Braziliaanse Amazonewoud. 'Het doel is om zowel gebieden vast te leggen die beïnvloed worden door menselijke activiteit als plekken die geïsoleerd zijn', legt André uit. 'Zo kunnen we data vergelijken.'

Hoop voor inheemse gemeenschappen

Het Project Providence-experiment werd uitgevoerd op 500 kilometer van Manaus, in het Mamirauá-reservaat. Deze groene biosfeer strekt zich uit over ongeveer drie miljoen hectare en is de thuisbasis van zo'n 10.000 mensen die behoren tot verschillende inheemse gemeenschappen, verspreid over 200 dorpen. De bioakoestische technologie geeft de gemeenschappen een gevoel van hoop.

In 1996 werd het Mamirauá-reservaat als eerste in zijn soort erkend als Sustainable Development Reserve. Sindsdien mogen de inheemse gemeenschappen, die hun brood verdienen met vissen en landbouw, er blijven wonen op voorwaarde dat het land wordt beschermd. Ze mogen een welbepaalde hoeveelheid vis vangen in afgebakende zones, tijdens een begrensd seizoen. De opbrengst van de visvangst wordt gelijk verdeeld onder de inwoners, waardoor hun voortbestaan is verzekerd.

'In 2021 arresteerde de politie stropers die 780 kilo vis van ons stalen.'

Sinds Mamirauá een reservaat werd, werken de verschillende gemeenschappen samen om het gebied beurtelings te bewaken. Uitgerust met fakkels trekken ze er 's nachts opuit in rabetinha, kleine motorboten, op zoek naar stropers. Tijdens de ambtstermijn van voormalige president Jair Bolsonaro (2019-2023) bleven illegale activiteiten vrijwel straffeloos en vermenigvuldigde het aantal incidenten zich.

'Ze komen in groepen van vijftig aan en met twintig boten, en kunnen zo tot honderd kilo vis inhalen per boot', zegt Paulo Cavalcante (40), die de negen gemeenschappen in de Mamirauá-sector van het reservaat coördineert.

'In 2021 arresteerde de politie stropers die 780 kilo vis van ons stalen', zegt hij. Op zijn telefoon zoekt hij naar afbeeldingen van de inbreuken die tot nu toe werden vastgesteld. 'Ze komen 's nachts, dus het is niet makkelijk om ze op te sporen. Het gebeurt helaas vrij vaak, ondanks de beschermde status van het reservaat.'

'Als ze onze boot horen aankomen, verstoppen ze zich in het woud', legt Tomé (54) uit terwijl hij de nachtpatrouille aanstuurt. Hij is in het gezelschap van drie jongeren die twee weken lang zullen proeven van het vrijwilligerswerk. 'Voor Mamirauá een reservaat werd, was plunderen de orde van de dag', vervolgt Tomé.

De gigantische arapaima, bij de lokale bevolking bekend als de pirarucu, was zo goed als uitgestorven. De vis wordt 'de koe van de Amazone' genoemd omwille van zijn zachte vlees en grote formaat: hij kan drie meter lang worden en 200 kilo wegen. Gelukkig werd het dier gered dankzij inspanningen van de inheemse bevolking.

Project Providence ontwikkelde onderwatersensoren om bedreigingen voor de vissoort te monitoren en in te grijpen indien nodig. Volgens Paulo Cavalcante is het initiatief van buitenaf een bron van hoop: 'We denken dat het team bioakoestici ons kan helpen om dit gebied beter te beschermen.' Cavalcante werkte mee aan de installatie van de eerste akoestische apparatuur in het reservaat.

Die werd deels uitgevoerd door de 42-jarige Izael Da Silva Mendoza, die opgroeide in het Amazonewoud en Mamiraua's geheimen op zijn duimpje kent. Izael hielp de wetenschappers om de beste locaties te kiezen voor de sensoren. 'De voltooiing van dit project, dat ook indringers kan detecteren, verzekert het voortbestaan van meerdere generaties van onze gemeenschap', zegt hij.

De Curupira, de beschermgeest van het woud

Lara, 5 jaar oud, strijkt het werkje van haar zus. Die heeft een tekening gemaakt van de Curupira. Volgens de legende is het bovennatuurlijke wezen de bewaker van het woud. Zijn missie is om de bossen te beschermen tegen de destructieve mens. De Curupira ontziet jager-verzamelaars, maar plezierjagers krijgen het hard te verduren: hij vernielt hun vallen en verwart ze zodat ze verdwalen. 'Mijn ouders zeggen dat hij stoute kindjes opeet', zegt Lara, het levende bewijs van hoezeer de legende leeft.

Net als de Curupira kunnen bioakoestische technieken een alziend oog zijn in het Amazonewoud. Terwijl het beleid van zijn voorganger gepaard ging met recordhoge ontbossingscijfers in het Amazonewoud, volgt de regering van Lula Da Silva de ontwikkeling van de technieken met grote belangstelling.

'Het idee is om kunstmatige intelligentie ook buiten Project Providence te trainen om bedreigingen voor het Amazonewoud te detecteren, zoals het geluid van zagen of motorboten in een gebied dat de overheid wil beschermen', legt André uit. Daardoor zouden autoriteiten in real time kunnen reageren in hun strijd tegen milieumisdadigers. 'In een inheems dorp komen er een controlecentrum en duizenden akoestische knooppunten die ons in staat stellen om grote delen van het Amazonewoud in de gaten te houden', vervolgt de wetenschapper.

Zuzana Burivalova plaatst een kanttekening bij het realtime detecteren van inbreuken. 'Dat laat gemeenschappen misschien wel toe om bijvoorbeeld te achterhalen op welk moment van de dag en in welke regio mensen bomen kappen, maar om ze dan ook in real time te stoppen, moet hun exacte locatie bekend zijn. Het Amazonewoud is uitgestrekt en een satellietverbinding realiseren is complex.' Ze voegt daaraan toe dat het ook een ethisch probleem met zich meebrengt: 'Willen we wel dat het hele regenwoud onder toezicht staat?'

Sommigen zien de bioakoestische bewaking van New York als een zorgwekkend precedent. Daar worden meer dan 25.000 microfoons ingezet om geweerschoten te detecteren. De ShotSpotter Gunfire Sensors zijn bedoeld om de autoriteiten te helpen om een oogje in het zeil te houden, maar ze blijven controversieel. Volgens sommigen zijn ze niet meer dan een radertje in het algemene surveillancenetwerk van de stad. Het is afwachten of de Braziliaanse regering het budget zal vrijmaken voor een soortgelijke monitoring en of die in dat geval vruchten zal afwerpen.