人造“海底噪音”危害海洋动物

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Image caption 噪音导致一些海洋生物反应迟钝,进而靠近船舶(图片来源:Getty Images)

几年前,米歇尔·安德烈(Michel Andre)在加纳利群岛的一处海滩上目不转睛地盯着一头抹香鲸的尸体。很明显,它撞上了一艘船——可是为什么会这样?直到后来,当他系统性地研究了鲸类在海洋中的生活状态,并且发现船舶引发的噪音污染越发严重时,他才明白,二者之间存在显而易见的联系。

在接近船舶时,鲸类会因为噪音而变得迟钝,并因此与船舶发生碰撞,而这种碰撞往往都是致命的。“我们从没想过会杀死鲸鱼。”安德烈回忆道,他是加泰罗尼亚科技大学应用生物声学实验室的主任。

安德烈花了20年时间开发一种先进的系统,通过收听海底噪音来深入了解这类事故发生的原因。他的水下麦克风(又称水诊器)揭示了一个由各种声音和动物的交流信号组成的世界,在此之前,我们从未如此清晰地观察过这个世界。

Image caption 改变船舶航线可以保护鲸类(图片来源:Thinkstock)

为了探测海洋中的声音,安德烈精心设计了一种名为“智能耳朵”(smart ears)的监听设备。它不仅可以探测鲸鱼、海豚和其他生物的声音,还能听到船舶、螺旋桨和船用机械的隆隆巨响。

这并不是件容易的事情。声波在水中的传播方式并非一成不变的,也不像在空气中那样容易预测。相反,温度、盐度和水流等因素都会对传播路径产生很大的影响。

由于失真度很高,所以安德烈和他的团队必须开发许多算法,对这些声音进行实时分析,并匹配数据库中已知的海洋噪声:既包括鲸鱼的鸣叫,也包括海豚的对话。没有两个声音是完全一样的,但这些算法却非常聪明,足以找出声波之间的相似性,并以合理的精确度进行匹配。

安德烈的系统还可以通过测算声音本身失真的程度来估算声源的距离——从某种程度上讲,这个指标可以表明声波在到达水诊器之前穿过了多少水。当然,音质也取决于发出声音的动物采取了何种动作。“如果动物转过头去,你就无法得到相同的声音或相同的强度。”他说。

Image caption 在数百英里之外都能听到我们为了开采海洋能源而产生的噪音(图片来源:Thinkstock)

安德烈利用浮标在世界各地安装了一系列水诊器,借此收集各个地方的音频信号。电脑分析的速度极快——据安德烈介绍,从采集声音到通过算法认定声音的性质只需要3秒钟。之后,分析结果就会传回岸上。

“我们的信息已经过载。”他说,“整套系统昼夜不停地从世界各地的100多个渠道获取数据。”

安德烈的团队不止会收听信息——他们还会研究这些噪音给动物造成的生理损伤。在从搁浅的鲸鱼耳部提取组织样本后,他们在这些感觉器官的细胞内找到了听力受损的证据。这正是许多海洋生物无法探测船舶噪音的原因。

“如果这些细胞缺失了某些结构,动物就无法继续解码与之对应的声音。”他解释道。

从船舶航行到海底爆破,危害鲸鱼和其他海洋生物的噪音必须引起重视。

Image caption 船舶会发出刺耳的噪音(图片来源:Thinkstock)

康奈尔大学生物声学家克里斯多夫·维勒斯·克拉克(Christopher Willes Clark)也参与了安德烈的项目,他认为,船舶发出的噪音可以轻易掩盖鲸鱼的鸣叫,各种海洋动物也会暴露在海底石油和天然气勘探所产生的巨大爆破声中。

“有那么几个月的时间,我们每过10秒钟都会制造一次震耳欲聋的爆炸。有一次,我甚至听到了爱尔兰附近的一次勘探爆破——我是在弗吉尼亚听到的。”克拉克说。

应该如何应对这一问题呢?一种解决方案是改变船舶航线,避开更容易碰到海洋哺乳动物的海域。有时也可以把航行速度放慢到10节/小时(18公里/小时)或更慢,这样就不太可能对鲸类构成致命伤害。克拉克解释说,如此一来,便可“大幅”降低海洋动物遭到轮船撞击的概率。

Image caption “我们从没想过会杀死这些动物。”在谈到船舶噪音和人类产生的其他噪音时,迈克尔·安德烈如是说 (图片来源:Getty Images)

具体到如何从根源上解决这一问题,联合国国际海事组织已经发布了一份有关如何降低船舶噪音的指导方针。但要真正在野外观察到由此产生的影响,仍然需要一段时间。另外,这也需要企业和船舶公司的配合。

“海洋不是我们的世界。”安德烈说,但我们的确应该关注海洋。得益于他的努力付出,我们才得以更好地了解海底噪音污染所产生的负面影响。

“我们现在对声音也有了一定的了解,所以可以更加全面地掌握整体状况。”他说,“这是帮助我们了解情况的唯一方式。”

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(责编:友义)

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