Судоходство, бурение, скоростные катера и даже серфинг - все это делает океан ужасным местом для его обитателей, но есть способы, которыми мы можем помочь успокоить его.
Хотя рыбы клоуны зарождаются на коралловых рифах, первую часть своей жизни они проводят в виде личинок, дрейфующих в открытом океане. Рыбы еще не оранжевые, полосатые и даже не способны плавать. Они все еще планктон, термин, который происходит от греческого слова, означающего “странник”, и они блуждают, дрейфуя по милости течений в океаническом румспринге.
Когда рыбки-клоуны вырастают достаточно большими, чтобы плыть против течения, они приплывают домой. Рыбы не могут видеть риф, но они могут слышать его щелканье, хрюканье, бульканье, хлопки и кваканье. Эти шумы составляют звуковой ландшафт здорового рифа, и личинки рыб полагаются на эти звуковые ландшафты, чтобы найти дорогу обратно к рифам, где они проведут остаток своей жизни – то есть, если они могут их слышать.
Но люди – и их корабли, сейсморазведка, пневматическое оружие, забиватели свай, ловля динамита, буровые платформы, скоростные катера и даже серфинг – превратили океан в невыносимо шумное место для морской жизни, согласно обширному обзору распространенности и интенсивности воздействия антропогенного шума океана, опубликованному в четверг вжурнал Science. Статья, созданная в сотрудничестве с 25 авторами со всего мира и представляющая различные области морской акустики, является крупнейшим обобщением фактических данных о воздействии шумового загрязнения океана.
”Они попали в самую точку", - говорит Керри Сегер, старший научный сотрудник Applied Ocean Sciences, которая не участвовала в исследовании. "К третьей странице я подумал:" Я собираюсь отправить это своим студентам”.
Антропогенный шум часто заглушает естественные звуковые ландшафты, подвергая морскую флору и фауну огромному стрессу. В случае с детенышами рыб-клоунов шум может даже обречь их на блуждание по морям без направления, неспособных найти дорогу домой.
”Порочный круг разорван", - говорит Карлос Дуарте, морской эколог из Университета науки и технологий имени короля Абдаллы в Саудовской Аравии и ведущий автор статьи. "Саундтрек "дома” теперь трудно услышать, и во многих случаях он исчез".
Заглушая сигналы
В океане визуальные сигналы исчезают через десятки ярдов, а химические сигналы рассеиваются через сотни ярдов. Но звук может распространяться на тысячи миль и связывать животных в океанических бассейнах и в темноте, говорит Дуарте. В результате многие морские виды безупречно приспособлены к обнаружению и общению с помощью звука. Дельфины называют друг друга уникальными именами. Жужжание рыбы-жабы. Бородатые тюлени издают трели. Киты поют.
По словам Кристин Эрбе, директора Центра морской науки и технологий Университета Кертина в Перте, Австралия, и автора статьи, ученые знают о подводном антропогенном шуме и о том, как далеко он распространяется, уже около столетия. Но ранние исследования того, как шум может повлиять на морскую флору и фауну, были сосредоточены на том, как отдельные крупные животные реагировали на временные источники шума, такие как кит, обходящий нефтяные вышки во время миграции.
Новое исследование показывает, как подводный шум влияет на бесчисленные группы морских обитателей, включая зоопланктон и медуз. ”Масштабы проблемы шумового загрязнения только недавно до нас дошло", - написал Эрбе в электронном письме.
Идея статьи пришла Дуарте семь лет назад. Он осознавал важность звука океана на протяжении большей части своей долгой карьеры эколога, но чувствовал, что проблема не была признана в глобальном масштабе. Дуарте обнаружил, что научное сообщество, которое сосредоточилось на звуковых ландшафтах океана, было относительно небольшим и изолированным, с вокализацией морских млекопитающих в одном углу и подводной сейсмической активностью, акустической томографией и политиками в других, отдаленных уголках.
”Мы все были в маленькой золотой лихорадке", - говорит Стив Симпсон, морской биолог из Университета Эксетера и автор статьи.
Дуарте хотел объединить различные уголки, чтобы объединить все собранные ими доказательства в одном разговоре; может быть, что-то такое грандиозное, наконец, приведет к изменениям в политике.
По словам Симпсона, авторы просмотрели более 10 000 статей, чтобы убедиться, что в них отражены все результаты исследований в области морской акустики за последние несколько десятилетий. Быстро появились закономерности, демонстрирующие пагубное воздействие шума практически на всю морскую флору и фауну.
"Со всеми этими исследованиями вы понимаете, что знаете больше, чем думаете, - говорит он.
Симпсон изучал подводную биоакустику – как рыбы и морские беспозвоночные воспринимают окружающую среду и общаются с помощью звука – в течение 20 лет. В полевых условиях он привык ждать, пока мимо прогрохочет проходящий корабль, прежде чем вернуться к работе, изучая рыбу.
”Я понял:" О, подождите, эти рыбы каждый день сталкиваются с кораблями", - говорит он.
Морские обитатели могут адаптироваться к шумовому загрязнению, плавая, ползая или уходя от него, что означает, что некоторые животные более успешны, чем другие. Киты могут научиться обходить оживленные судоходные пути, а рыбы могут уклоняться от шума приближающегося рыболовного судна, но у бентосных существ (обитающих на самых низких глубинах), таких как медленные морские огурцы, мало шансов на спасение.
Если шум становится более постоянным, некоторые животные просто уходят навсегда. Согласно исследованию 2002 года, когда были установлены акустические устройства для устрашения, чтобы отпугнуть тюленей от охоты на лососевых фермах на архипелаге Бротон в Британской Колумбии, популяция косаток значительно сократилась, пока устройства не были удалены.
Эти принудительные эвакуации сокращают численность популяции, поскольку все больше животных покидают территорию и конкурируют за те же ресурсы. А некоторым видам, которые ограничены биогеографическими ареалами, таким как находящийся под угрозой исчезновения дельфин Мауи, больше некуда деваться.
"Животные не могут избежать звука, потому что он повсюду", - говорит Дуарте.
Даже временные звуки могут вызвать хроническое нарушение слуха у морских существ, которым не повезло попасть в акустический след. И у рыб, и у морских млекопитающих есть волосковые клетки, сенсорные рецепторы для слуха. Рыбы могут выращивать эти клетки, но морские млекопитающие, вероятно, не могут.
К счастью, в отличие от парниковых газов или химических веществ, звук является относительно контролируемым загрязнителем.
”Шум - это самая простая проблема, которую можно решить в океане", - говорит Симпсон. “Мы точно знаем, что вызывает шум, мы знаем, где он находится, и мы знаем, как его остановить”.
В поисках тишины
Многие решения проблемы антропогенного шумового загрязнения уже существуют, и даже довольно просты: “Сбавьте скорость, переместите судоходный путь, избегайте чувствительных районов, замените винты”, - советует Симпсон.
Многие суда полагаются на пропеллеры, которые вызывают сильную кавитацию: вокруг лопасти винта образуются крошечные пузырьки, издающие ужасный визг. Но существуют или разрабатываются более тихие проекты.
“Дизайн пропеллеров - это очень быстро развивающееся технологическое пространство”, - говорит Симпсон. Другие инновации включают в себя пузырьковые шторы, которые могут оборачиваться вокруг забивателя и изолировать звук.
Исследователи также отмечают глубоководную добычу полезных ископаемых как развивающуюся отрасль, которая может стать основным источником подводного шума, и предполагают, что могут быть разработаны новые технологии для минимизации шума до начала коммерческой добычи.
Авторы надеются, что обзор найдет отклик у политиков, которые исторически игнорировали шум как значительный антропогенный стресс для морской флоры и фауны. Соглашение Организации Объединенных Наций по морскому праву BBNJ, документ, регулирующий биоразнообразие в районах за пределами национальной юрисдикции, не упоминает шум в своем списке совокупных воздействий.
По словам Сегера из Applied Ocean Sciences, в 14-й цели ООН в области устойчивого развития, которая фокусируется на подводной жизни, прямо не упоминается шум. "ООН провела неделю шума океана, где они сели и послушали, а затем перешли к другой теме", - говорит она.
Статья в Science прошла три раунда редактирования, последний из которых произошел после того, как Covid-19 вызвал множество незапланированных экспериментов: судоходная активность замедлилась, океаны стали относительно тихими, а морские млекопитающие и акулы вернулись на ранее шумные водные пути, где их редко можно было увидеть.
“Восстановление может быть почти немедленным”, - говорит Дуарте.
Живой звук
Здоровый океан – это не тихий океан: град, разбивающийся о волны с белыми гребнями, ледники, падающие в воду, газы, вырывающиеся из гидротермальных источников, и бесчисленные существа, щебечущие, скрипящие и поющие, - все это признаки здоровой окружающей среды. Одним из 20 авторов статьи является мультимедийный художник Яна Виндерен, которая создала шестиминутную звуковую дорожку, которая переходит от здорового океана – криков бородатых тюленей, щелкающих ракообразных и дождя – к беспокойному океану с моторными лодками и забивкой свай.
Год назад, изучая инвазивные виды на лугах с морской травой в водах близ Греции, Дуарте как раз собирался вынырнуть, чтобы глотнуть воздуха, когда услышал над собой ужасающий грохот: “Надо мной огромный военный корабль, идущий на полной скорости”. Он оставался приклеенным к морскому дну, пока мимо не прошло судно ВМС, стараясь замедлить дыхание и не опустошить свой резервуар. Примерно через 10 минут звук стих, и Дуарте смог безопасно подняться на воздух.
