声学灯塔现场试验：减少鸟与结构碰撞的工程噪声
包括弗吉尼亚州东海岸在内的德尔马瓦半岛，在猛禽和鸣禽秋季迁徙期间，是鸟类版的南行州际公路。
蒂莫西·博伊科特解释说：“在这个地理区域，鸟类的数量之多令人难以置信。”“这些鸟沿着大西洋的迁徙路线向南移动，在某些情况下向南移动到南美洲的最南端。”
博伊科特是一个组织的成员，该组织利用大量的迁徙交通进行实地测试，旨在通过引导鸟类远离人造建筑来防止鸟类死亡。这个系统被称为“声学灯塔”，它发出工程化的噪音，提醒候鸟前方有危险。
该小组最近公布了在秋季迁徙期间在德尔马瓦半岛的一对通信塔上对该技术进行实际研究的结果。博克特是这项技术的共同发明者，也是PLOS One论文《现场测试一个‘声学灯塔’：结合声学和视觉线索提供了一种多模式解决方案，可以减少鸟类与高大的人造结构碰撞的风险》的主要作者。
博伊科特刚从威廉玛丽学院生物系的硕士项目毕业。他的合著者包括声学灯塔技术的共同发明者约翰·斯瓦德（John Swaddle），他是威廉玛丽综合保护研究所的教职员，也是生物系的教授。其他合著者包括朗伍德大学的布兰登·杰克逊和威廉与玛丽学院21岁的本科生萨利·穆利斯。
博伊科特解释说，如果你把撞到人造建筑而受伤的鸟的数量加起来，每年的总数达到数十亿。随着越来越多的风力涡轮机被提出、规划和建造，这一问题日益受到关注。
博伊科特说：“鸟类沿着气流迁徙，我们想在这些地区安装风力涡轮机，因为我们想利用这些气流的能量。”“这是一个候鸟和人类发展之间潜在冲突的地区。”
Swaddle解释说，声学灯塔背后的想法是让鸟类看到它们要去的地方——鸟类在飞行中的解剖位置使注意力更多地集中在下面而不是前面。
灯塔的声学以噪音带的形式出现，不能与其他声音混淆。合作者在弗吉尼亚东海岸的两个地点的通讯塔底部安装了扬声器。他们把扩音器对准上方，以拦截南下的飞机。
“我们测试了两种不同的声音，”博伊科特说。“它们都是广谱的，一种静态的、嘶嘶的声音。”
他说，他们在4-6千赫和6-8千赫两个频率上尝试了嘶嘶声。博伊科特解释说，他们选择4-6千赫的范围是为了匹配许多鸟类已知的听觉范围，而选择6-8千赫的范围是为了在环境噪音中脱颖而出，比如波浪作用和交通。作为对照，他们没有播放嘶嘶声。
他们在六个采样日里每天花三个小时收集数据，用摄像机在三个区域记录鸟类的行为：靠近、经过和远离塔楼。
“我们重建了它们的飞行路线，并能够询问有关鸟类飞行行为的各种问题，”博伊科特说。“他们开得有多快？”他们离双子塔有多近？他们飞离双塔的角度。”
当他们分析了三组视频的片段——4-6千赫，6-8千赫和对照——一些模式出现了。首先，与对照组相比，两种声音频率都有效，但其中一种频率比其他频率更好。
“我们发现，在4-6千赫的较低频率声音范围内，鸟类的速度减慢得最多，”博伊科特说。“他们离双子塔更远，他们的飞行轨迹也更偏离双子塔。”
该小组正在根据它们所代表的碰撞风险程度来解释观察到的飞行行为。例如，如果一只鸟减速或转向，碰撞风险相应降低是有道理的。
Swaddle和Boycott说，在这个测试阶段，录像和计算有多少只鸟偏离了方向，这比标准方法更可取，原因有两个。
“大多数关于碰撞的研究都收集了死亡率数据，”博伊科特解释说。“他们去这些建筑物的底部，数死鸟的数量。”
他指出，尽管结构碰撞是一个巨大的问题，但单个碰撞却很少。依靠收集死鸟的研究需要数月甚至数年才能收集到足够的数据。
“尸体调查的一个问题是你错过了很多，”斯瓦德补充说。“如果一只鸟撞到塔上掉下来，它可能会被清除。或者它可能在落地前飞出50码左右。无论哪种情况，你都找不到它。”
视频方法的另一个主要好处是，它的实时性使研究人员能够计算出可能被拯救的鸟类，而不是计算失去的鸟类。Swaddle和Boycott都认为，将尸体调查与他们的视频方法结合起来，可以为声学灯塔的有效性提供更多的见解。
“未来的研究将非常重要，看看这些飞行行为的差异如何转化为地面上的死亡率，”博伊科特说。
