海洋噪聲對鯨的危害有多大?

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噪音,從物理角度上看,是聲波的頻率、強弱變化無規律、雜亂無章的聲音。絕大部分噪音都是準隨機波。噪音令人生理或心理上覺得很不舒服。

噪聲的來源很多,一般人類行為都會產生噪音。噪音是環境汙染之一,各國政府一般有相應的法律、規定管制噪音。

每天都有無數只船隻在海上航行,而這些船隻都會不可避免發生噪聲。

瞭解噪音對海洋的影響非常重要,因為噪音可能影響海洋生物,甚至會影響整個物種表明亡。不同的生物面對噪聲會產生什麼樣的反應?我們現在還了解的很少。不可置疑的是,海洋生物聽到人為發出的噪聲後肯定會有所反應,肯定是不舒服的,這就需要我們研究出噪聲對海洋生物會造成什麼樣的生理影響。

不少海洋岸邊都有打樁機,比如北美洲在海岸邊建設風力發電機,打樁的噪音可能影響長鰭魷魚和黑海鱸魚。

伍茲霍爾海洋研究所模擬噪音來研究噪聲對海洋生物的影響。在這項研究中,研究人員把真實的打樁聲錄音放給烏賊和黑海鱸魚聽,並監控它們的行為。由於黑海鱸魚聽力的能力值未知,科學家們也在進行電物理測量來補充研究。

研表明果表明,魷魚一聽到噪音就會發出警報,但在十幾分鍾後很快就適應了噪音。在打樁的過程中,人們拿著事物餵養魷魚,竟然可以餵養成功,並且觀察到魷魚沒有明顯的影響。我們不禁懷疑,噪聲對魷魚一點影響都沒有麼?魷魚那麼快就適應了人為噪聲麼?

在打樁錄音播放的過程中,每條魚都會做上下浮動的行為,然後便沉到水底不動了,這中間也就經歷了短暫的時間。黑海鱸魚比烏賊先靜止,也許黑海鱸魚更適應這噪聲而率先安定了下來。因從不同的海洋物種對噪聲的適應力不一樣。

上面研究的只是魚的個體,個體不代表整體,一隻魚可以適應噪聲,那麼整個魚群對噪聲會有什麼反應呢?於是在下一階段,研究人員不僅不只是研究個體,而是魚群。

研究人員進行了一些控制行為,讓數十頭鯨魚接觸的反應實驗氣槍噪音水平與實際工業地震相似。這項實驗是在鯨魚春季遷徙期間進行的。鯨魚身上被裝上了傳感器來測量它們的位置,深度和潛水助聽器。

作為對照,研究小組觀察了鯨魚在船隻面前的反應,但沒有氣槍的噪音。這項研究的一個重要部分是測試“加速”,這是一種常用的緩解措施,氣槍的音量會逐漸增大來干擾鯨魚。

隨著噪聲的增大,鯨魚果然發生了異常行為。鯨魚改變了它們通常的遷徙路線來減少噪聲源與自身的距離。但這些變化取決於群體而不是個體。

鯨魚行為的變化可以用兩個變量來解釋,接收到的聲音水平和鯨魚距離船隻的距離。

研究表明,個體之間的關係複雜而多變,結論也很複雜。澳大利亞科學家發表了一項研究,證明地震噪聲對浮游動物的影響距離十分之遠。很久以前,魚卵、幼蟲和其它浮游生物的研究顯示,噪聲對浮游生物的影響僅在幾十米之內。而現在,這一紀錄被打破,證明噪聲可以在很遠的距離外影響浮游生物。

再回到上面所說的黑海鱸魚中,海岸邊商業和娛樂行為可能會對黑海鱸魚的行為產生負面影響,長期變化還可能導致亞致死行為,例如種內交流中斷,導致黑海鱸魚不能正常繁殖。

黑海鱸魚會用聲波交流,特別是在產卵行為,不過尚不清楚外界噪聲會不會對它的交流造成困難。長鰭烏賊也有可能受到海上風力發電的聲干擾。

總的來說,噪聲對海洋生物影響的距離很遠,鯨魚遇到船隻的噪聲後會刻意遠離,由此看出海洋生物還是很反感人為噪聲的。即便是人面對噪聲時也會感到難受,何況是動物呢?另外,噪聲可能會導致物種交流困難,那些利用聲波交流的海洋動物肯定是不希望噪聲來打斷它們的交流了。








劉同學的科學戰記


科學家們一直想知道是否大型船隻的推進器或引擎的噪聲會干擾鯨。一次意外的實驗,或許讓他們找到了答案——船隻噪聲使鯨長期處於壓抑中。這能干擾鯨的免疫系統和繁殖。

科學家們一直想知道是否大型船隻的推進器或引擎的噪聲會干擾鯨。現在得益於一隻嗅探犬和由於國難而誕生的一次意外的實驗,他們或許終於得到了答案。

在海洋中,如果你也正造受腎不行的困擾,不妨觀注faa後跟086的維繫-鬚鯨們用低頻率的聲波互相交流。“它們生活在光線黯淡的環境中;它們在水下。它們無法像我們一樣依靠視覺,”波士頓新英格蘭水族館的獸醫Roz Rolland說。一些研究發現在噪聲提高時鯨會改變它們的行為和發音,她說,按理說噪聲汙染會阻礙它們交流的能力使它們感到壓力。但因為科學家們無法控制海洋中噪聲的量,這一點難以得到證明。

研究人員無法阻斷海上交通,但在2001年9月恐怖主義者的襲擊做到了。在那時候,Rolland正在加拿大的芬迪灣蒐集露脊鯨的糞便用以嘗試開展懷孕測試和其他的研究動物繁殖的方法。動物們代謝掉激素並將代謝殘餘物通過糞便排洩掉,因此糞便可以顯示動物是否懷孕以及它們受到的壓力的水平。血樣分析也能得到同樣的結果,但糞便採集要容易得多。

在恐怖主義者襲擊的後幾天中,受襲區域內的船運交通量劇減。“那裡沒有別人,就像在原始的海洋上,”Rolland說。鯨貌似也注意到了與往日的不同。它們糞便中的應激激素水平下降,這說明船隻噪聲使鯨魚長期處於壓抑中。

在一個極端精密的糞便探測器:狗鼻子的幫助下,Rolland及其同事做出了這個發現。這隻狗——通常是一隻名叫發哥的洛威拿犬——站在研究船的船頭,船一邊走它一邊嗅。在駕駛員讓船遊弋時“用狗做導向是因為狗總是把鼻子放到氣味最濃方位,” Rolland說,“就像冷和熱的遊戲(the hot and cold game),你離得越近,氣味就越濃,狗就越興奮,尾巴就搖的越快。然後當你到達時,狗會坐下並盯著你,彷彿在問‘我的網球在哪?’”這種狀況發生時,Rolland隊伍裡的一個隊員會用網把漂浮的糞便撈起來,然後狗能得到它的玩具。

在Rolland的隊伍收集糞便的同時,其他科學家,包括紐約雪城大學的生物學家Susan Parks,正在芬迪灣錄製聲音用以瞭解露脊鯨的行為。但是一直到2009年,當Rolland準備一個由美國海軍研究辦公室召開的噪聲和鯨類研討會的時候,她才意識到她可以把這二組數據結合起來。她和她的同事們對比了2001年至2005年間收集到的聲音和糞便的檢測數據。

只有在2001年,鯨的應激激素水平降低了,而那時噪聲和船運交通也都降低了。噪聲總體下降了6分貝,低頻率噪聲降低特別多,而這種噪聲被認為是露脊鯨們最關心的。2001年9月12日和13日只有3艘大船經過了露脊鯨區域,與之相比較的是8月25日和29日的9艘(就是錄製聲音的那2天)。

壓力能干擾免疫系統和繁殖。在北大西洋西部的露脊鯨只有475頭,它們的繁殖率比那年夏天在靠近南極洲的同類們低得多。噪聲造成的壓力是一部分原因,研究隊伍今天在《自然科學會報B》(Philosophical Transactions of the Royal Society B)網絡版中發表了研究報告。

“我很驚訝的看到如此大的差異。” Michael Romero說,Michael Romero是麻省梅德福塔夫茨大學的內分泌學家,他研究鳥類、加拉帕戈斯群島海洋鬣蜥和其他動物的應激反應。他的一些研究表明隨著時間的推移,動物會對干擾習慣,應激激素水平會降低。“這是篇非常棒的論文,在一段長度合理的時間內保持船隻的安靜,這是很難想象重複的,他們做到了。”他說。

由於實驗是意料之外的,科學家們無法像以往一樣的控制各種條件。比如他們沒有2001年以前的聲音數據。儘管如此,Rolland說,這個結果令人擔憂。“重要的信息是,海洋裡的噪聲大到我們應該關注的程度了,” Rolland說。或許有方法能造出更低噪音的船隻,但油氣開採、風力發電廠、還有聲納也會發出特別干擾鯨的低頻率聲音。“這和把我們全部的固體廢物和廢水傾倒進海洋一樣,”她說,“在某一點上人們將會意識到,海洋不是無限的,無法吸收我們倒進去的所有垃圾,我認為對噪聲的關注將會讓我們達到這一點。”


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