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水下噪音对海洋生物构成威胁

时间:2023-01-18 16:50:47 来源:
导读 海洋充满了声音。海浪、地震和冰山崩解都有助于形成水下音景。但人类活动也是如此,这对海洋生物来说可能是个问题,因为它会严重影响它们的...

海洋充满了声音。海浪、地震和冰山崩解都有助于形成水下音景。但人类活动也是如此,这对海洋生物来说可能是个问题,因为它会严重影响它们的生理、行为、繁殖甚至生存。

能够在光只能穿透几百米的环境中产生和检测声音对于动物交流、进食、躲避捕食者和在广阔的水下栖息地中航行至关重要。大型鲸鱼发出的低频通讯电话可以传播数千公里。响尾虾原产于西大西洋,可以发出响亮的响声,能够震晕并杀死猎物。

人类产生的噪音改变了我们海洋的自然声学环境,而我们产生噪音的能力正在增加。噪音通常是交通、基础设施发展和工业的无意副产品。

然而,也可以故意制造噪音。许多海军使用声纳来探测船只和潜艇,而地质学家则使用地震气枪调查海底的石油和天然气。气枪产生的噪音可超过200分贝(比一米范围内的枪声还响)。

声音在水中传播的距离比在空气中快四倍(速度几乎为每秒1,500米)。因此,人类产生的噪音可以在水下传播相当远的距离。这些声音可能相对恒定,例如船舶发动机和螺旋桨产生的噪音,或者在海军声纳和地震气枪的情况下突然而尖锐。

噪音能杀人吗?

地震气枪产生的声音会导致附近动物永久性听力丧失、组织损伤甚至死亡。

在开阔的海洋中很难记录噪音的致命影响的证据。但地震勘测与乌贼和浮游动物的大量死亡有关。2017年,研究表明,在塔斯马尼亚南部海岸1.2公里的海域中,单次气枪导致浮游动物的死亡率从18%增加到40-60%。

海军声纳的使用也与加勒比海、欧洲和东亚的几种鲸鱼大规模搁浅有关。大规模搁浅事件涉及整群动物同时搁浅。

对死鲸的检查表明它们遭受了类似于减压病的创伤。据信,这是由于接触声纳后他们的深潜行为突然发生变化所致。

发展受阻

在过去的二十年里,研究还揭示了慢性噪声暴露对动物行为和生理的广泛影响。这些影响可以远远超出噪声源并影响大片海洋区域。

对海兔(一种海洋蛞蝓)的实验室研究表明,暴露于船只噪音导致胚胎发育成功率降低21%。孵化出来的个体的死亡率也比未暴露在船噪音中的海兔高22%。

这些发现表明,常见的水下噪音源可能对动物的发育和生存产生负面影响。如果这些实验室结果可以应用于自然环境,那么这种影响可能会威胁到特定地区的整个海洋物种种群。

扰乱行为

观察动物的运动、进食、交流、休息和社会互动,为科学家们提供了一种探索噪音影响的方法。

由于保护问题以及它们依赖声音进行通信、觅食和导航,噪音对海洋哺乳动物的行为影响得到了特别深入的研究。许多这些物种移动很远的距离,远程通信对于协调社会互动和繁殖至关重要。

但是大型海洋哺乳动物产生的声音与人类产生的大部分噪音具有相似的低频范围。船舶产生的噪音往往低于2kHz,这与许多大型哺乳动物产生的声音频率重叠。例如,蓝鲸发出的发声频率低于100赫兹,这意味着它们的叫声可能会在背景噪音中消失。

航运噪音导致海洋哺乳动物改变它们的发声模式。这包括让通话时间更长、重复次数更多,或者等到噪音水平下降后再打电话。研究表明,座头鲸1,200米范围内发出的航运噪音导致座头鲸在日本偏远的小笠原群岛周围海域减少或停止鸣叫。

尽管有这些声音适应,噪音会对动物的进食行为产生负面影响并增加生理压力。研究发现,9/11恐怖袭击后航运量减少导致加拿大大西洋沿岸芬迪湾的噪音水平降低了6分贝。这与研究人员测量浮鲸粪便中的应激激素时在北大西洋露脊鲸中检测到的生理应激水平较低相吻合。

COVID-19封锁还导致以前繁忙的水道被大型海洋动物更频繁地使用。例如,在临时限制渡轮交通后,香港周围水域的海豚数量——包括濒临灭绝的粉红海豚——有所增加。

嘈杂的海洋正在对海洋生物产生深远的负面影响。采取行动保护和恢复自然音景是保护工作的重中之重。

好消息是,一旦声源关闭或关闭,环境中的噪音就会消失。船舶设计的技术发展,例如减少螺旋桨空化(螺旋桨表面气泡的形成),已经降低了船舶产生的噪音。

速度的微小调整也可以显着降低发动机和螺旋桨的噪音。研究发现,商船平均航速降低15.6至13.8节,可减少50%以上的水下噪音污染。

但全球对噪音对海洋健康影响的认识需要提高,旨在管理声音和实施技术解决方案的政策必须更加严格。这些现成的解决方案有望为我们的海洋创造一个更光明、更安静的未来。

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