Ученые предупреждают о серьезном влиянии шумового загрязнения на морских беспозвоночных

Международное исследование под руководством Лаборатории прикладной биоакустики (LAB) UPC показывает, что шум от человеческой деятельности в море наносит ущерб морским беспозвоночным и океанским экосистемам. Работа, опубликованная в Frontiers in Marine Science, указывает, что шумовое загрязнение в море может даже вызывать гибель некоторых морских видов.

В последние десятилетия ученые изучали чувствительность к шуму морских млекопитающих и рыб. Новые исследования показали, что широкий спектр беспозвоночных также чувствителен к звуку, особенно с помощью сенсорных органов, функция которых — поддерживать равновесие в толще воды и чувствовать гравитацию. Морские беспозвоночные представляют наибольшую долю морской биомассы, являются индикаторами здоровья океана, и многие виды имеют важное социально-экономическое значение.

Команда ученых из LAB UPC и других университетов и исследовательских центров Австралии, Испании, США, Франции, Японии, Италии, Новой Зеландии и Великобритании проанализировала сотни исследований о влиянии шума на морских беспозвоночных, таких как крабы, моллюски, кальмары, креветки и черви. Они пришли к выводу, что антропогенный шум вредит этим видам на многих уровнях — от клеточного до экосистемного.

"Звук необходим для их выживания. Беспозвоночные используют его для жизненно важных активностей: межвидовой коммуникации, обнаружения хищников, размножения и т.д. Человеческая деятельность, особенно судоходство, очень быстро меняет звуковой ландшафт океана", — объясняет исследователь LAB UPC Марта Солэ. Судоходство — основной источник морского шума, но есть и другие: бурение, дноуглубительные работы, сонары и т.д., что влияет на естественный баланс океанов.

Множественное воздействие

Работа "Морские беспозвоночные и шум" предупреждает о множественном воздействии шумового загрязнения на беспозвоночных:

• Задержка вылупления и развития яиц.
• Значительное увеличение аномалий и смертности личинок у ракообразных, двустворчатых моллюсков (мидии, устрицы), брюхоногих (улитки) и головоногих (каракатицы, кальмары).
• Низкочастотные звуки (например, от подводных взрывов) могут вызывать травмы и даже гибель у синих крабов.
• Длительное воздействие шума влияет на поведение. Шум судов ограничивает способность береговых крабов менять цвет для камуфляжа.
• У обыкновенной каракатицы после воздействия звука наблюдались изменения в содержании белков, в основном связанных со структурой и стрессом.
• Физиологические изменения: значительное снижение темпов роста и размножения, повышение уровня агрессии и смертности, снижение потребления пищи.

Чувствительность к звуку обеспечивается, в частности, с помощью статоцистов — аналогов внутреннего уха позвоночных.

Как беспозвоночные производят и обнаруживают звук?

Звук распространяется в воде (_{1500 м/с) примерно в пять раз быстрее, чем в воздухе (}340 м/с), потому что плотность воды больше, и он меньше затухает на том же расстоянии. Беспозвоночные обнаруживают подводный звук через три типа сенсорных систем: ресничные рецепторы на поверхности тела, статоцисты и хордотональные органы, связанные с суставами антенн или ног у ракообразных.

Они также могут производить звуки: от "кашля" морских гребешков до стридуляции, при которой омары, раки, креветки и крабы трут друг о друга определенные части тела (аналогично смычку скрипки), создавая звуки, которые могут отпугивать хищников.

Влияние шума на экосистемы

Изменяя поведение и состояние здоровья хищников и жертв в сложных пищевых сетях, шум может влиять на целые экосистемы. Беспозвоночные выполняют основные экосистемные функции: фильтрация воды, создание среды обитания, переработка органического вещества, перенос углерода по пищевым сетям и рециклинг питательных веществ. Поэтому исследователи видят срочную необходимость продолжать работу в этой области для смягчения последствий.

"Наше исследование подчеркивает, что эти животные существуют в богатом подводном звуковом ландшафте. Нам нужно больше узнать о влиянии шумового загрязнения на этих животных и экосистемы. Поскольку шум может влиять на беспозвоночных от клеточного до экосистемного уровня, нам необходимо объединить междисциплинарный опыт для получения целостного представления о проблеме", — объясняет доктор Софи Неделек из Университета Эксетера.

Исследование обобщает текущие научные знания по биоакустике беспозвоночных и о том, как на них влияет антропогенный шум. Также определены пробелы в научных знаниях о толерантности морских экосистем к шуму, и сделан вывод о необходимости дополнительных исследований.