Акустические методы дополняют текущие усилия по мониторингу китов

Большинство исследований и природоохранных мероприятий по наблюдению за численностью и поведением китов полагаются на визуальные наблюдения с лодок. Однако этот метод имеет ограничения: океан огромен, а кашалоты, например, могут нырять на глубину до часа, оставаясь невидимыми.

Исследователи под руководством Пурнимы Ратилал из Северо-Восточного университета используют акустические методы для дополнения визуального мониторинга. В статье в Journal of the Acoustic Society of America представлены первые высокодетальные акустические данные по локализации кашалотов на мелководье континентального шельфа.

Метод основан на использовании буксируемой гидрофонной решётки — длинного шланга с десятками подводных микрофонов, расположенных каждые полметра. Гидрофоны улавливают звуки со всех направлений. Специальные алгоритмы, разработанные в лаборатории Ратилал, анализируют данные, чтобы определить направление и расстояние до источника звука, а также отфильтровать фоновый шум.

"Мы получаем какофонию естественных звуков и должны отличать сигналы отдельных китов друг от друга", — пояснила Ратилал.

Во время испытаний нового устройства, разработанного совместно с BAE Systems и Einhorn Engineering при финансировании Национального научного фонда (NSF), в прибрежных водах между южной частью Кейп-Код и Мэном, команда обнаружила одинокого кашалота на континентальном шельфе залива Мэн. Обычно эти киты держатся на более глубоком континентальном склоне, где обитают их любимая пища — кальмары. Китообразный «одиночка» издавал характерные короткие щелчки для эхолокации добычи, что позволило группе его локализовать.

В отличие от предыдущих акустических методов, использовавших несколько всенаправленных гидрофонов для локализации только вблизи устройств, новый подход позволяет «звуковозить» дальше в море и обнаруживать глубоко ныряющих китов, невидимых с поверхности.

Метод также успешно применили для обнаружения более крупной группы китов на глубоководном континентальном склоне к югу от Кейп-Код. В этом случае удалось выделить индивидуальные сигналы примерно шести или семи разных китов.

Буксируемые решётки уже используются ВМФ и нефтяной промышленностью для геофизических исследований. Ратилал считает, что эти же системы, применяя её подход, могли бы одновременно собирать данные для сейсморазведки и отслеживать китов в районе, обеспечивая их безопасное расстояние от крупных судов.