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Das Jahr des ruhigen Ozeans

Am Vorabend des Weltozeantags untersucht James Waddell, wie ein internationales Forschungsprojekt die durch die COVID-19-Pandemie verursachten Veränderungen nutzt, um Informationen darüber zu sammeln, wie sich vom Menschen verursachter Lärm auf Meeresarten auswirkt.

Während ich schreibe und Sie lesen, sind wir uns beide unserer Umwelt sehr bewusst. Wie ich hören Sie vielleicht die Tauben auf Ihrem Dach, ein lautes vorbeifahrendes Auto oder das Geräusch eines Nachbarn, der mitten am Arbeitstag saugt. Alles, was wir wissen, sickert aus unserer Fähigkeit, diese sensorischen Informationen zu verarbeiten. Die Fähigkeit, Geräusche zu interpretieren, ist besonders wichtig, und es wäre eine Untertreibung zu sagen, dass die Welt ein lauter Ort ist.

Da er etwa 70 % der Oberfläche unseres Planeten bedeckt, ist der Ozean von Natur aus eine geräuschreiche Umgebung. Über und unter der Wasseroberfläche können Sie auf Geräusche wie brechende Wellen, heftige Winde und Stürme, Walfrequenzen oder Delfinvokalisationen und sogar das leiseste Geräusch von schnappenden Garnelen stoßen. Sie würden jedoch nicht nur auf natürliche Geräusche stoßen.

Messung des vom Menschen erzeugten Schalls im Ozean

Da die Internationales Quiet Ocean Experiment (IQOE) weist darauf hin, dass menschliche Aktivitäten in den letzten hundert Jahren das Schallfeld im Ozean verändert haben. Wir haben die Quellen biologischer Geräusche im Ozean reduziert, indem wir lärmerzeugende Arten fischen, und wir haben dem Ozean durch die Entwicklung industrieller Aktivitäten wie motorisierter Schiffe oder der Ölförderung vom Menschen erzeugte Geräusche hinzugefügt.

Das IQOE ist „ein internationales wissenschaftliches Programm zur Förderung von Forschung, Beobachtungen und Modellierung zur Verbesserung des Verständnisses von Meeresgeräuschen und Auswirkungen von Geräuschen auf Meeresorganismen“. Das 2011 entwickelte und 2015 offiziell gestartete Projekt wird von der mitfinanziert Partnerschaft zur Beobachtung der globalen Ozeane (POGO) und die Wissenschaftliches Komitee für Meeresforschung des International Science Council (SCOR). Wie von den Gründern des Experiments erklärt, liegen dem IQOE fünf grundlegende Fragen zugrunde:

1. Wie haben menschliche Aktivitäten die globale Meeresgeräuschlandschaft im Vergleich zu natürlichen Veränderungen im Laufe der geologischen Zeit beeinflusst?
2. Wie sind die aktuellen Pegel und die Schallverteilung im Ozean?
3. Was sind die Trends bei den Schallpegeln im globalen Ozean?
4. Was sind die aktuellen Auswirkungen des anthropogenen Schalls auf wichtige Meerestierpopulationen?
5. Was sind die potenziellen zukünftigen Auswirkungen von Geräuschen auf Meereslebewesen?

Erfahren Sie mehr über die Begründung des IQOE-Projekts.
Weitere Einzelheiten zu den Themen des IQOE-Projekts sind verfügbar wenn sie hier klicken.

Diese Fragen, wie sich die Zunahme von Geräuschen im Ozean auf Organismen auswirken könnte, haben das Interesse vieler Wissenschaftler und kleiner Forschungsgruppen geweckt, und das IQOE möchte Wissenschaftler in einem groß angelegten internationalen Projekt koordinierter Forschung zusammenbringen.

„Internationale Forschungsprojekte wie IQOE – die die Bemühungen nationaler Wissenschaftler koordinieren – bringen mehrere Vorteile für die Gemeinschaft der beteiligten Wissenschaftler. Ein wichtiger Vorteil, den ich hervorheben möchte, ist die Möglichkeit für die internationale Gemeinschaft, sich auf Standardverfahren für Beobachtungen und/oder Forschung zu einigen. IQOE hat die Entwicklung der Ocean Sound Software for Making Ambient Noise Trends Accessible (MANTA) vorangetrieben, die es Wissenschaftlern ermöglichen wird, Beobachtungen von Meeresgeräuschen von verschiedenen Orten aus zu verarbeiten, um sie vergleichbar zu machen. Das Alfred-Wegener-Institut in Bremerhaven, Deutschland, richtet das Open Portal to Underwater Sound (OPUS) ein, um mit MANTA verarbeitete Daten zu archivieren und bereitzustellen. Ohne MANTA und OPUS wäre es unmöglich, internationale Datenbanken zu umgebenden Meeresgeräuschen zu erstellen und festzustellen, ob es Trends bei den Schallpegeln gibt.“, sagt Edward R. Urban Jr, Projektleiter für das IQOE.

Die Schwierigkeit, Meeresgeräusche zu verstehen, besteht darin, dass Messgeräte nicht immer verfügbar sind, ganz zu schweigen davon, dass Hydrophone (Unterwassermikrofone) in der Vergangenheit verstreut und isoliert waren. Bemühungen, zu quantifizieren und zu vergleichen, welche Schallpegel Meereslebewesen schaden und wo im Ozean diese Pegel am schädlichsten sein könnten, wurden daher behindert. Nichtsdestotrotz hat das IQOE den weltweiten Einsatz von Hydrophonen gefördert und die Entwicklung von Standardverfahren auf internationaler Ebene gefordert. Die Auswirkungen dieser Bemühungen sind bemerkenswert, da die Zahl der Hydrophone in den letzten Jahren weltweit dramatisch zugenommen hat. Wie Ed Urban uns mitteilt, „Wir haben jetzt wahrscheinlich bis zu 250 Hydrophone [die zugestimmt haben, in unsere Datenbank aufgenommen zu werden], obwohl ständig Hydrophone aktiviert und deaktiviert werden.“

Nutzung des „natürlichen Experiments“ der COVID-19-Pandemie

Im Jahr 2020 führte die COVID-19-Pandemie unter anderem zu Reisebeschränkungen und einer weltweiten Konjunkturabschwächung. „Lärm“ Aktivitäten wie „Schifffahrt, Tourismus und Erholung, Fischerei und Aquakultur, Energieexploration und -gewinnung, Übungen der Marine und der Küstenwache, Offshore-Bau sowie Ausbaggern von Häfen und Kanälen“ gingen im Laufe des Jahres 2020 zurück, wie kürzlich herausgestellt wurde Artikel in EOS. Die Pandemie hat daher eine einzigartige Gelegenheit geboten, um zu untersuchen, wie sich ein plötzlicher Rückgang menschlicher Aktivitäten, gefolgt von einer globalen Wirtschaftsabschwächung, auf den Pegel des Meeresrauschens auswirkt. Das IQOE arbeitet zusammen mit der Gemeinschaft der Ozeanbeobachter daran, das globale Netzwerk von „zivil betriebenen, passiven akustischen Hydrophonen“ zu identifizieren, mit denen die Auswirkungen der Pandemie auf den Schall im Ozean gemessen werden können. Für das IQOE ist die Die Pandemie kam zu einem glücklichen Zeitpunkt, da sie uns jetzt helfen kann, zu verstehen, inwieweit vom Menschen verursachter Lärm die Meeresarten beeinflusst.

Ursprünglich hatte der IQOE Science Plan 2022 zum „Jahr des ruhigen Ozeans“ erklärt. In der Tat, „Eine Hauptprämisse des IQOE war es, Meeresgeräusche und ihre Auswirkungen auf Meeresorganismen zu untersuchen, ohne dem Ozean Geräusche hinzuzufügen, um nach Möglichkeiten zu suchen, die Auswirkungen natürlicher oder vom Menschen verursachter Änderungen des Meeresgeräuschs, wie z. B. Änderungen der Routen, zu beobachten von Schifffahrtsstraßen, Hafenbau, Entwicklung von Windparks usw. Wir hofften, um das Jahr 2022 herum einen Weg zu finden, um freiwillige Reduzierungen des Meeresrauschens für einen Tag oder eine Woche zu erreichen. Als wir beobachteten, wie sehr die COVID-19-Pandemie die menschlichen Aktivitäten im Ozean beeinträchtigte, beschloss das IQOE-Wissenschaftskomitee, 2020 zum Internationalen Jahr des ruhigen Ozeans zu erklären, und erkannte an, dass es unwahrscheinlich ist, dass eine freiwillige Reduzierung der Aktivitäten für einen kurzen Zeitraum zu Ergebnissen führen würde als signifikanter Effekt. Wir hoffen, dass wir durch die von MANTA und OPUS ermöglichte Datenanalyse die Analyse auf die Auswirkungen der Pandemie auf Meeresgeräusche konzentrieren können, indem wir die Daten von 2019 mit Daten aus dem Jahr 2020 vergleichen betroffene Meeresorganismen, obwohl es ihre Kommunikationsfähigkeit hätte erhöhen sollen, da die Pegel des „maskierenden Geräuschs“ verringert wurden.“ (Hrsg. Urban).

2020 bot dem IQOE eine beispiellose Gelegenheit und „Jetzt erscheinende Papiere zeigen, dass die Pandemie den Schallpegel in einigen Gebieten verringert hat“, sagt Urban. Ed Urban weist jedoch auch darauf hin, dass er es getan hat „Ich habe von einigen Wissenschaftlern gehört, dass sie keine Auswirkungen und in einigen Bereichen eine Zunahme der Geräusche von Vergnügungsbooten gesehen haben. Es wird wichtig sein, zu bestimmen, welche Faktoren kontrollierten, ob der Schall abnahm oder nicht (z. B. Entfernung von Hauptschifffahrtsstraßen, Tiefe der Hydrophone, Pandemie-Schließungspolitik des Landes, in dem die Hydrophone eingesetzt werden, etc.). Es mag schwierig sein, Änderungen im Verhalten von Organismen direkt der Geräuschabnahme zuzuschreiben, aber es wird interessant sein zu sehen, was möglich ist. Auch wenn es Korrelationen zwischen Änderungen der Geräuschpegel und dem Verhalten der Tiere gibt, ist es schwierig, eine Kausalität zu beweisen.“, erklärt Edward Urban.

Nichtsdestotrotz werden verbleibende Schwierigkeiten und die sich daraus ergebenden Fragen vom IQOE untersucht, um dabei zu helfen, Bereiche zu erkunden, die noch wenig verstanden werden. Der International Science Council wird als globale Stimme der Wissenschaft die Ergebnisse und Erkenntnisse des IQOE-Projekts in den kommenden Jahren verfolgen – behalten Sie unseren Ozeaninhalt im Auge wenn sie hier klicken.


Bild: Hören von Geräuschen, die von einem Unterwasser-Hydrophon aufgenommen wurden (Jeremy Potter NOAA/OAR/OER via flickr).

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