Подводные микрофоны зафиксировали 15 лет изменений в океане
Ученые из Института океанографии Скриппса Калифорнийского университета в Сан-Диего смогли «услышать» последствия морской тепловой волны и даже экономических спадов, проанализировав 15 лет океанских звуков, записанных у побережья Южной Калифорнии.
Записи, собранные в период с 2008 по 2023 год, позволили исследователям услышать перемещение китов на север в ответ на морскую тепловую волну, начавшуюся в 2014 году, а также резкое снижение шума от контейнеровозов во время финансового кризиса 2008 года.
Результаты, опубликованные в Journal of the Acoustical Society of America, показывают, что прослушивание моря может быть инструментом для мониторинга морских экосистем и даже человеческой экономической деятельности.
Звук распространяется в океане далеко и быстро. Громкие низкочастотные песни гигантских китов можно услышать на расстоянии до 1000 километров, а в морской воде звук распространяется примерно в четыре раза быстрее, чем в воздухе. Именно поэтому киты эволюционировали, чтобы использовать свои голоса для общения под водой. К сожалению, деятельность человека, такая как глобальное судоходство, также наполняет океаны шумом, который может мешать китам общаться.
В 2023 году авторы исследования изучили записи, собранные шестью подводными микрофонами, закрепленными на морском дне у побережья Южной Калифорнии в 2008 году. С момента установки эти микрофоны создали самую длинную акустическую временную серию на побережье Калифорнии.
Для анализа звуков, записанных в различных местах в Южно-Калифорнийском заливе, команда выбрала четыре конкретных частотных диапазона, соответствующих разным источникам звука в океане:
- 18–25 Герц (Hz) — для криков финвалов.
- 40–48 Hz — для криков синих китов.
- 63 Hz — для шума судов.
- 800 Hz — для звуков, генерируемых ветром.
Ключевые открытия
- Реакция на тепловую волну: Во время морской тепловой волны 2014–2016 годов, известной как «Капля» (the Blob), количество криков китов сократилось на до 50% в южных районах, но увеличилось в северных, ближе к холодным водам Калифорнийского течения.
- Экономический кризис в океане: Уровень шума от судов упал более чем на 40% во время финансового кризиса 2008–2009 годов и к 2023 году все еще не вернулся к докризисному уровню. Записи также зафиксировали океанские «часы пик» с пиками шума судов в 3:00 и 14:00 по тихоокеанскому времени.
- Связь с климатом: На активность китов влияет Тихоокеанская декадная осцилляция (PDO). Во время ее холодной фазы крики финвалов были на 30% чаще, чем во время теплой фазы.
Значение исследования
Результаты показывают, как океанские звуковые ландшафты могут служить системой мониторинга здоровья морских экосистем почти в реальном времени, обеспечивая раннее предупреждение о смещении видов и изменении среды обитания из-за изменения климата.
«Мы действительно можем услышать изменение климата и экономические сдвиги в океане, используя этот тип анализа», — говорит соавтор исследования Натали Посдальян.
Исследование также подчеркивает важность долгосрочного мониторинга для установления базовых показателей. «Если бы у нас были датчики в воде только во время или после тепловой волны, мы не смогли бы установить, как океан звучит в норме», — отмечает ведущий автор Ванесса ЗоБелл.
Авторы рекомендуют расширить акустический мониторинг на другие регионы океана, особенно на удаленные места. Данные о звуковом ландшафте также могут использоваться судоходными компаниями и портами для оценки эффективности технологий снижения шума судов.
«Можно так много узнать, просто слушая», — заключает ЗоБелл.