Сигналы китов показали их отступление от потерпевшей крушение нефтяной платформы
Техника мониторинга китов по издаваемым ими звукам дала ответ на ключевой вопрос, возникший после взрыва нефтяной платформы Deepwater Horizon в Мексиканском заливе два года назад.
Акустический мониторинг показал, что кашалоты покинули непосредственную зону вокруг разлива нефти, вызванного взрывом.
"Существуют очевидные свидетельства перемещения", — сказал член исследовательской группы Азми Акклех, профессор и заведующий кафедрой математики Университета Луизианы в Лафайете.
Это открытие важно, поскольку предоставляет информацию о виде, который в XIX веке был почти истреблён из-за ценного китового жира.
Кашалоты занесены в список исчезающих видов в соответствии с Законом США об исчезающих видах. Оценки их популяции варьируются от 200 000 до 1,5 миллиона по всему миру.
Открытие их перемещения также демонстрирует ценность "пассивной" акустической технологии, которая "прислушивается" к объектам, а не активно посылает сигналы для их обнаружения. Этот подход, впервые опробованный в 1980-х, использует гидрофоны на буях для обнаружения "щелчков" — мощных звуков, издаваемых кашалотами.
Команда Университета Луизианы под руководством Натальи Сидоровской, доцента и заведующей кафедрой физики, расширила технологию для локализации, отслеживания кашалотов и оценки их численности, а также для работы с другими морскими млекопитающими.
"Пока мы можем слышать китов, мы можем их считать", — сказала Сидоровская. "Пассивные акустические измерения не зависят от погодных или световых условий и намного дешевле".
Кашалоты издают три типа звуков:
- Сигнал эхолокации (как радар у людей) для нахождения дна и добычи.
- Сигнал коммуникации между китами.
- Сигнал эхолокации короткого действия при очень близком приближении к добыче.
"У каждого животного есть определённая полоса пропускания", — пояснил Акклех. "У кашалотов она низкая".
Используя достаточное количество гидрофонов, команда может определить не только плотность китов, но и их расстояние и глубину, а также отслеживать модели погружения на основе производимых сигналов.
Команда использовала пассивную акустику для мониторинга "резидентной популяции" самок кашалотов и их детёнышей у побережья Луизианы в 2001, 2002 и 2007 годах.
После взрыва Deepwater Horizon исследователи осознали, что гидрофоны, использованные для тех записей, были размещены в 9, 25 и 50 милях от потерпевшей крушение платформы.
Они установили новые гидрофоны в тех же местах, собрали акустические сигналы кашалотов и применили статистические методы для сравнения популяции до и после разлива.
"Сравнение записей 2007 и 2010 годов показывает снижение акустической активности и численности кашалотов на участке в 9 милях в два раза, в то время как акустическая активность и численность на участке в 25 милях явно возросли", — написала команда в Journal of the Acoustical Society of America.
Причина отступления кашалотов неясна. Одна из возможностей — они последовали за источниками пищи из зоны разлива.
Команда также добилась других первенств в применении пассивной акустики:
- Создание библиотеки "голосовых отпечатков" китов для отслеживания отдельных особей.
- Прослушивание клюворылых китов.
- Усовершенствование технологии для более точного определения местоположения морских млекопитающих.
"Сейчас мы смотрим на двухмерный круг в воде", — сказал Акклех. "Мы надеемся в конечном итоге обнаруживать животных в трёхмерных сферах".