Щелчки, треск и вой, заглушаемые шумом кораблей

Море — не безмолвный ландшафт, а пространство, наполненное звуками животных: щелчками, треском и воем. Однако из-за резкого роста морского трафика шум судов всё чаще превращает эту гармонию в какофонию.

Множество морских видов, особенно (но не исключительно) крупные млекопитающие, могут серьёзно страдать от шумового загрязнения. Сейчас ряд амбициозных научных проектов пытается заполнить пробел в исследованиях между судоходной отраслью и защитой окружающей среды.

Источник шума: кавитация

Основной источник подводного шума — кавитация, вызванная гребными винтами. При их врашении давление воды падает, образуя пузырьки пара, которые схлопываются с большой силой. Этот процесс также повреждает лопасти винтов.

Проекты SONIC и AQUO: моделирование и картографирование шума

В рамках проектов SONIC и AQUO (при поддержке ЕС) исследователи смоделировали:

• Акустическую подпись (след) отдельных судов.
• Шумовую карту — пространственное распределение звука от множества кораблей.

Идея — использовать данные из глобальной базы морского трафика (в реальном времени) для оценки уровня шума в ключевых акваториях, хотя эти оценки пока остаются приблизительными.

Методы исследований:

• Компьютерное моделирование шума отдельных судов.
• Лабораторные испытания с масштабными моделями судов и винтов.
• Измерения шума реальных судов в открытом море и разработка стандарта для таких измерений.
• Создание практического руководства для судостроителей и экипажей по снижению шума.

Дилемма проектировщиков и операторов

Снижение кавитации обычно ведёт к падению эффективности винта и росту расхода топлива. Винты и так проектируются на пределе возможностей. Поэтому ключевую роль играют практики эксплуатации:

• Ограничение скорости в определённых бассейнах (например, до 15 узлов) может снизить мощность работы двигателей до 40%, но для некоторых судов это всё равно будет 100% мощность.
• Более эффективным было бы регулирование мощности, а не скорости, но такую норму сложно обеспечить.

Изучение воздействия на животных: проект AnimalSoundSensors

Чтобы разработать эффективные меры, необходимо точнее понять, как животные реагируют на звук. Проект AnimalSoundSensors под руководством доктора Марка Джонсона (Университет Сент-Эндрюс, Великобритания) изучает это с помощью миниатюрных датчиков, которые крепятся на животных (кашалоты, клюворылые киты) и записывают их движение и звуки. Цель — оценить долгосрочное воздействие антропогенного шума и его влияние на поведение.

Выводы и перспективы

Исследователи разработали методы понимания и прогнозирования шума судов. Теперь эту работу необходимо объединить с биологическими исследованиями. Как отмечает координатор SONIC Маартен Фликкема: «Мы не можем изменить законодательство, не поняв до конца проблему».