Как звучал океан до появления людей?

Представьте, что на дворе начало 1900-х годов, и вы гигантский синий кит, купающийся в теплых водах канала Санта-Барбара, недалеко от побережья Южной Калифорнии. Что ты слышишь? Песни китов, журчание течений, возможно, случайный туманный рог.

Перенесемся в 2024 год, и тихая обстановка, которую вы когда-то называли домом, теперь звучит совсем по-другому, когда над головой проносятся огромные грузовые корабли, рассекая воду мощными гребными винтами и приближаясь к двум самым загруженным портам мира.

Хотя немногие жители суши серьезно задумывались об этих изменениях в окружающем морском шуме, новое исследование впервые смоделировало, как промышленная революция и появление коммерческого судоходства увеличили громкость в водах у Лос-Анджелеса.

Согласно исследованию, опубликованному недавно в журнале, некогда тихая обстановка на проливе Санта-Барбара теперь примерно в 30 раз громче, чем раньше. Бюллетень по загрязнению морской среды.

По словам Ванессы Зобелл, ведущего автора исследования, шум может оказать глубокое воздействие на китов и других существ, которые проходят через канал или называют его своим домом, многие из которых полагаются на звук и эхолокацию как на основной способ восприятия окружающего мира. и постдокторант-исследователь в Океанографическом институте Скриппса.

«Звук — это все для морских организмов», — сказал Зобелл, особенно потому, что около 90% океана днем ​​и 100% ночью.

«Это единственное чувство, которое есть у многих морских организмов, а в шумовом загрязнении — особенно в регионе Лос-Анджелеса — преобладает коммерческое судоходство», — сказала она. «Когда вы излучаете в регион кучу шума, это как бы маскирует ощущение, что этим животным необходимо выжить».

Исследователи решили сосредоточиться на проливе Санта-Барбара отчасти потому, что он охватывает Национальный морской заповедник Нормандских островов и место кормления синего кита северо-восточной части Тихого океана, находящегося под угрозой исчезновения на федеральном уровне.

В исследовании смоделировали звуковой ландшафт канала в августе 2017 года, когда присутствовали как киты, так и интенсивное движение судов, и сравнили его с тем же районом десятилетия назад — до того, как приток коммерческого судоходства превратил порты Лос-Анджелеса и Лонг-Бич в два самых загруженных порта в Западном полушарии.

Они обнаружили, что до введения контейнеризации грузовых судов в 1950-х годах базовая громкость в канале составляла от 60 до 80 децибел — относительно низкий гул по сравнению с какофонией, слышимой сегодня. Теперь уровень шума стал на 15 децибел выше.

«Это похоже на разговор на кухне [versus] разговариваю на обочине автострады с кучей грузовиков», — сказал ЗоБелл.

В исследовании говорится, что проблема может усугубиться в ближайшие годы, поскольку ожидается, что глобальная контейнерная торговля будет продолжать расти из-за растущего потребительского спроса и расширения мировых рынков. По данным Конференция Организации Объединенных Наций по торговле и развитию.

Шон Гастингс, сотрудник по политике, информации и управлению Морского заповедника Нормандских островов, охарактеризовал результаты исследования как «очень важные» и сказал, что они подчеркивают острую необходимость снижения скорости судов, корректировки морских путей и других усилий по снижению океанского шума и уменьшению шума океана. защитить дикую природу.

«Эти животные эволюционировали в течение миллионов лет в океане, который только за последние 150 лет — в эпоху промышленной революции — резко изменился в темпе и масштабе, с которыми они не эволюционировали», — сказал он.

По словам Гастингса, шумовое загрязнение может снизить способность животных обнаруживать и интерпретировать акустические сигналы, включая звуки, используемые для спаривания, кормления, путешествий и миграции. Это также может увеличить их стресс.

Результаты особенно важны для пролива Санта-Барбара, который является международно признанным биосферный заповедникназначенный Зона наследия китови один из наиболее важных маршрутов миграции китов в Соединенных Штатах. Синие киты и горбатые киты обычно прибывают в пролив примерно 1 мая и остаются там до декабря, чтобы выкормить, размножить и родить своих детенышей, «и поэтому это действительно важный период времени, когда они здесь», — сказал Гастингс.

Хотя дайверы обычно избегают плавания там, где сходятся корабли и киты, Гастингс говорит, что людям нетрудно представить, как ощущается дополнительный шум.

«Я знаю, что когда я занимаюсь подводным плаванием или дайвингом, а над головой проплывает небольшая лодка, у меня кружится голова, потому что кажется, что звук повсюду», — сказал он.

По словам Зобелла, Нормандские острова также могут действовать как «щит», который ограничивает звук в проливе Санта-Барбара, позволяя шуму распространяться сильнее, чем в более глубоких и открытых водах океана. Это один из многих факторов, которые исследователям пришлось учитывать при акустическом моделировании, наряду со скоростью ветра, температурой и временем года, которые могут повлиять на распространение звука через океан.

И хотя контейнеровозы создают больше всего подводного шума, более мелкие суда, в том числе рыбацкие лодки и прогулочные суда, также вносят свой вклад в этот шум, что может повлиять не только на китов, но и на дельфинов, лангустов и некоторых рыб.

«Это регион, в котором активно взаимодействуют люди и дикая природа», — сказал ЗоБелл.

Шум океана также не ограничивается торговлей. В последние годы ВМС США подвергались критике из-за испытаний и тренировок высокоинтенсивного среднечастотного гидролокатора в океанских водах. В 2002 году ВМС США признали, что шум имел убил как минимум шесть китов недалеко от Багамских островов.

В 2015 году федеральный суд одобрил расчеты в двух случаях инициировано экологическими группами против ВМФ и Национальной службы морского рыболовства за проведение испытаний гидролокаторов у берегов Гавайев и Южной Калифорнии, которые, как снова было установлено, наносят вред морской жизни.

«Не существует простого решения для разделения кораблей и китов и подготовки национальной обороны», — сказал Гастингс. «Итак… когда присутствуют киты, мы просим корабли сбавить скорость. И когда и где мы можем, мы углубляем полосы движения и расширяем зоны, которых следует избегать. Вы видите этот многосторонний подход».

Этот подход включает в себя программу под названием Защита синих китов и голубого неба, управляется коалицией некоммерческих организаций, правительственных учреждений и промышленных групп, которая признает и вознаграждает судоходные компании за добровольное снижение скорости до 10 узлов или ниже в проливе Санта-Барбара, а также в других частях побережья Южной Калифорнии и Сан-Франциско. и регион залива Монтерей.

По словам группы, более низкая скорость не только помогает ограничить шум, но также снижает выбросы парниковых газов и предотвращает столкновение большего количества кораблей с китами и другими животными.

программа сезона 2023 года включало участие 33 мировых судоходных компаний, которые в совокупности прошли около 375 000 морских миль со скоростью 10 узлов или медленнее в пределах зон снижения скорости.

В организации сообщили, что самые эффективные корабли имели уровень звука на 5,4 децибела ниже за транзит по сравнению с базовыми уровнями источника в 2016 году, добавив, что «при снижении шумового загрязнения киты, вероятно, смогут легче общаться».

Новое законодательство, принятое в этом году, Законопроект о собрании 2298стремится расширить программу «Защита голубых китов и голубого неба» на все побережье Калифорнии «чтобы уменьшить загрязнение воздуха, риск фатальных столкновений судов с китами и вредное подводное акустическое воздействие».

Судоходная отрасль также начинает изучать новые, более экологичные конструкции, такие как электрические двигатели и водородные гибридные силовые установки, которые могут помочь снизить уровень шума и обеспечить другие преимущества, включая улучшение качества воздуха.

Хотя может пройти некоторое время, прежде чем эти изменения смогут удовлетворить потребности крупнейших грузовых судов, Гастингс сказал, что потребители могут спросить себя, готовы ли они обменять более медленные скорости доставки на лучшие условия в океане и морской дикой природе.

«Могут ли они подождать еще несколько часов, чтобы получить свою любимую обувь, компьютер или смартфон?» он сказал. «Это действительно особенные места, и мы все еще можем получать продукты, которые любим, и делать это более экологичным способом».

И хотя исследование может помочь вдохновить на дополнительные изменения в будущем, Зобелл сказал, что оно также играет важную роль в установлении более ясного понимания прошлого.

«Теперь у нас есть цель, к которой нужно вернуться, и мы знаем, каков природный звуковой ландшафт, в котором животные эволюционировали, чтобы процветать», — сказала она. «Я не думаю, что мы вернемся к этому, но, по крайней мере, нам есть к чему стремиться».