Характеристики звукоизвлечения морских млекопитающих.
Термин "вокализация" будет использоваться в качестве общего термина для обозначения всех звуков, производимых морскими млекопитающими, которые рассматриваются в данной статье.
Вокализация морских млекопитающих охватывает очень широкий диапазон частот, от <10 Гц до >200 кГц.
На Западном побережье система звукового наблюдения ВМС США в сентябре и октябре записала хор синих китов, которые повысили уровень окружающего шума до 20 Гц. Кстати, горбатые киты также имеют потенциал для увеличения уровня шума на такое же количество.
В период размножения вклад китообразных в морской шум существенно возрастает. Хоры певчих горбатых китов были доминирующими в шумовом поле в весенний сезон размножения. Самые высокие уровни шума были зарегистрированы в начале марта на частотах от 100 до 150 Гц, от 250 до 350 Гц и от 600 до 650 Гц, совпадающих с пиком сезона размножения. Обычно наблюдается суточная изменчивость вокальных характеристик морских животных. Океанические дельфины обычно более активны ночью, чем днем. Певчие самцы горбачей также оказались более активными ночью, чем днем.
Другие морские млекопитающие, такие как ушастые тюлени, ламантины, морская выдра, имеют относительно низкий уровень подводного озвучивания и мало влияют на акустическую обстановку. За исключением вокализации тюленьих китов, которая может быть обнаружена на протяжении сотен километров.
Вклад морских млекопитающих в звуковую среду океана локализован в пространстве. Существует суточная и сезонная изменчивость в возникновении вокализаций, хотя в некоторых местах звуки морских млекопитающих являются характерными особенностями окружающей среды.
Звуки рыб
Многие виды рыб производят звук и используют его для общения, а многие издают звуки, характерные для других видов поведения, таких как кормление и плавание. Звуки используются в различных поведенческих контекстах, включая репродукцию, территориальное и агрессивное поведение. Известно, что акулы не производят звуков, хотя они резко реагируют на звуки потенциальной добычи и обнаруживают объекты, используя звуки длиной более 1 км.
Сегодня в мире насчитывается более 25 000 видов рыб, что больше, чем у всех остальных видов позвоночных животных вместе взятых. Акустическое поведение у 100 из этих видов, составляющее всего 0,4%, в некоторой степени известно.
В результате, звуки, издаваемые рыбой, представляют собой импульсные сигналы с энергией, большей частью ниже 1 кГц.
Будь то преднамеренная или непреднамеренная, деятельность человека порождает шум в морской среде и является важным компонентом общего акустического фона океана. Звук является важным инструментом и побочным продуктом широкого спектра морской деятельности. Для каталогизации антропогенных источников звука с указанием их пространственно-временной изменчивости и акустических характеристик они были сгруппированы в шесть категорий:
- судоходство,
- сейсморазведка,
- гидролокаторы,
- взрывы,
- промышленная деятельность
- прочее
Движение судов, особенно на низких частотах от 5 до 500 Гц.
Судоходство является основным источником шума в Мировом океане. Удаленное движение вносит свой вклад в общую акустическую обстановку в этом частотном диапазоне.
В условиях шума, издаваемого транспортными потоками, отдельные суда являются пространственно незаметными и часто не различаются по частотным или временным характеристикам. Низкочастотные источники шума судна включают шум гребного винта, двигательной установки, такие как дизельные двигатели, передачи и основные вспомогательные устройства и дизельные генераторы.
Отдельные суда производят уровень шума с частотой, известной как акустическая сигнатура. Резкие пики, создаваемые вращающимися и возвратно-поступательными механизмами, такими как дизельные двигатели, дизель-генераторы, насосы, вентиляторы, воздуходувки, гидроэлектростанции и другие вспомогательные устройства, можно увидеть в акустических характеристиках торгового судна.
С увеличением скорости судна, широкополосные шумообразующие механизмы, такие как кавитация гребного винта и гидродинамический поток над корпусом и придатками корпуса, становятся все более важными по сути. По сути, "маскируя" тона, характерные для техники, наблюдаемые на более низких скоростях. Эти спектральные характеристики отдельных судов и лодок можно наблюдать на относительно небольших расстояниях и в изолированной среде.
В глобальном масштабе коммерческое судоходство распределяется неравномерно. Основные полосы являются большими кольцевыми маршрутами или следуют вдоль береговой линии, чтобы свести к минимуму время нахождения в море.
Десятки крупных портов и несколько "мега-портов" обрабатывают большую часть грузопотока. Кроме того, существуют сотни небольших портов и гаваней, в которых ежедневно осуществляется определенный уровень морских перевозок.
Вклад прогулочных судов в подводное шумовое поле не был определен количественно. Большая часть этой деятельности осуществляется на мелководье в прибрежных водах, среде обитания многих видов морских млекопитающих.
Информацию по одному аспекту этого вопроса можно получить в Национальной ассоциации морских производителей, которая публикует статистические данные о количестве американских регистраций судов по штатам в год и количестве судов различных категорий, принадлежащих Соединенным Штатам. Например, число судов, принадлежащих Соединенным Штатам, увеличилось с 15,8 млн. в 1995 году до почти 17 млн. в 2001 году.
Измерения, излучаемого этими судами шума, регистрируются, но они относятся к атмосферному шуму. Обеспокоенность по поводу такого антропогенного воздействия привела к тому, что с 1998 года производители индивидуальных водных судов снизили уровень шума в атмосфере на 70%. Многие из методов снижения шума, вероятно, также привели к снижению уровня подводного излучения шума. Тем не менее, некоторые из этих 70-процентных сокращений были достигнуты за счет перенаправления выхлопных газов двигателя с верхней части водопровода на нижнюю, что затрудняет прогнозирование общего изменения уровня подводного шума.
