海洋聲學專家發現:小鬚鯨正努力在海洋噪音的喧囂中溝通

2021-01-18 聽科學說

想像一下青蛙的叫聲,但是伴隨著金屬的砰砰聲,和電鋸的強度。那是小鬚鯨的叫聲。新的研究表明,這是一種瀕臨被海洋噪音淹沒的動物交流方式。

通過分析42000多隻小鬚鯨的叫聲,科學家們發現,隨著背景噪音的加劇,鯨類正在失去遠距離溝通的能力。這可能會限制它們尋找配偶和與其他鯨魚進行重要社會接觸的能力。

太平洋海軍信息戰中心(Naval Information Warfare Center Pacific)的海洋聲學專家泰勒·赫布爾(Tyler Helble)和同事們在2012年至2017年期間,在夏威夷考艾島(Kauai)附近的美國海軍太平洋飛彈靶場(Pacific Missile Range)的1200平方公裡範圍內,記錄了小鬚鯨的嗡嗡聲。通過測量一隻鯨魚何時到達各種水下麥克風,研究小組將鯨魚的位置精確到10到20米內。然後,研究人員利用這些位置,以及聲音在水下傳播的模型,來計算每個boing發出時的強度。

研究小組將這些測量數據與自然環境噪音(包括海浪、風和海底地震)進行了比較(研究期間沒有在附近進行軍事演習)。他們發現,小鬚鯨的叫聲在聲音更大的情況下會變得更響。這並不奇怪——當有背景噪音時,動物王國裡的生物會提高音量。(這種現象被稱為「倫巴第效應」,同樣適用於人類——想想在嘈雜的音樂會中進行一場對話吧。)

但研究小組發現,小鬚鯨的反應與其他鯨魚不同。逆戟鯨和座頭鯨似乎完全抵消了噪音的增加——它們的叫聲強度與周圍的噪音水平是同步增長的。另一方面,小鬚鯨的叫聲在有巨大噪音的情況下只增加了一點點。這類似於寬吻海豚,甚至一些陸生動物,如蝙蝠和青蛙的反應。

研究人員表示,小鬚鯨相對較安靜的叫聲意味著,對這種體型較小、行蹤不定的鯨類的數量估計可能是不準確的。海軍太平洋信息戰中心的海洋生態學家Regina Guazzo說,這些動物並沒有瀕臨滅絕,但人們對它們知之甚少。「聲音是鯨魚感知和理解環境的主要方式。」

赫布爾和他的同事們估計,小鬚鯨在一個相對低噪音的環境中發出的叫聲,即使在114公裡以外的地方也能被其它鯨聽到;他們本月在《美國聲學學會雜誌》(Journal of The Acoustical Society of America)上發表報告稱,隨著噪音水平的上升,這一範圍縮小到了19公裡。「這是一個數量級的通信範圍的變化,」Guazzo說。「(因為)很難知道他們需要交流到什麼程度,這可能會產生真正的負面影響。」

研究人員說,人類製造的噪音——例如由航運活動或軍事演習引起的噪音——可能會產生與自然噪音相同的效果。這是很重要的,因為海洋的聲音每10年大約增大3分貝,主要是因為商業航運。

「作為大量的噪音製造者,我們有義務限制海洋中潛在的有害聲音,」康奈爾大學海洋生態學家米歇爾·福涅特說,她沒有參與這項工作。「如果我們開始理解無法交流的原因,我們就能改變人類的行為。」

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