静海之年

在世界海洋日前夕,James Waddell 探讨了一个国际研究项目如何利用 COVID-19 大流行带来的变化来收集有关人为噪音如何影响海洋物种的信息。

静海之年

在我写作和你阅读的时候,我们都敏锐地意识到我们的环境。 像我一样,您可能会听到屋顶上的鸽子声、路过的嘈杂的汽车,或者是工作日中邻居在胡闹的声音。 我们所知道的一切都源于我们处理这些感官信息的能力。 解读声音的能力尤为重要,说这个世界是一个嘈杂的地方是轻描淡写的。

鉴于它覆盖了地球表面的约 70%,海洋自然是一个声音丰富的环境。 在水面之上和之下,您可能会听到诸如巨浪、强风和暴风雨、鲸鱼频率或海豚发声等声音,甚至是最轻微的捕虾声。 但是,您不仅会遇到自然噪音。

测量海洋中人为产生的声音

作为 国际静海实验 (IQOE) 指出,在过去的几百年里,人类活动改变了海洋中的声场。 我们通过捕捞产生噪音的物种减少了海洋中生物声音的来源,并且随着机动船舶或石油开采等工业活动的发展,我们将人类产生的声音添加到海洋中。

IQOE 是“一项国际科学计划,旨在促进研究、观察和建模,以提高对海洋声景和声音对海洋生物影响的理解”。 该项目于2011年开发,2015年正式启动,项目由 全球海洋观测伙伴关系 (POGO) 和 国际科学理事会海洋研究科学委员会 (评分)。 正如实验创始人所解释的,五个基本问题支撑着 IQOE:

1. 与地质时间的自然变化相比,人类活动如何影响全球海洋声景?
2. 目前海洋中的声级和分布情况如何?
3. 全球海洋声级的趋势是什么?
4. 目前人为声音对重要海洋动物种群的影响是什么?
5. 声音对海洋生物的潜在未来影响是什么?

了解更多有关 IQOE 项目原理.
提供有关 IQOE 项目主题的更多详细信息 点击此处.

海洋中声音的增加如何影响生物体的这些问题引起了许多科学家和小规模研究小组的兴趣,IQOE 旨在将科学家聚集在一个大型国际协调研究项目中。

“像 IQOE 这样的国际研究项目——协调国家科​​学家的努力——为相关的科学家社区带来了一些好处。 我想强调的一个重要好处是国际社会能够就观察和/或研究的标准程序达成一致。 IQOE 促进了用于使环境噪声趋势可访问的海洋声音软件 (MANTA) 的开发,该软件将使科学家能够处理来自不同位置的环境海洋声音的观察结果,以使其具有可比性。 位于德国不来梅港的 Alfred Wegener 研究所正在建立水下声音开放门户 (OPUS),以存档和提供经 MANTA 处理的数据。 如果没有 MANTA 和 OPUS,就不可能创建环境海洋声音的国际数据库并确定声音水平是否存在趋势。”, IQOE 项目官员 Edward R. Urban Jr 说。

理解海洋音景的困难在于测量工具并不总是可用的,更不用说水听器(水下麦克风)在历史上一直是分散和孤立的。 因此,量化和比较哪些声级对海洋生物造成伤害以及这些声级在海洋中的哪些地方可能最具破坏性的努力受到了阻碍。 尽管如此,IQOE 鼓励在全球范围内部署水听器,并呼吁在国际范围内制定标准程序。 这些努力的效果是显着的,因为近年来全球水听器的数量急剧增加。 正如 Ed Urban 告诉我们的, “我们现在可能有大约 250 个水听器 [已同意包含在我们的数据库中],尽管水听器一直在被激活和停用。”

利用 COVID-19 大流行“自然实验”

2020 年期间,COVID-19 大流行导致旅行限制和全球经济放缓。 正如最近的一份报告指出,“航运、旅游休闲、渔业和水产养殖、能源勘探和开采、海军和海岸警卫队演习、海上建设以及港口和航道疏浚”等“嘈杂”活动在 2020 年均有所减少。 Eos 中的文章. 因此,大流行提供了一个独特的机会来探索人类活动的突然减少以及随后的全球经济放缓如何影响海洋声音的水平。 IQOE 与海洋观测界正在努力确定全球“民用无源声学水听器”网络,该网络可用于测量大流行对海洋声音的影响。 对于 IQOE, 大流行来得正是时候,因为它现在可以帮助我们了解人为噪音对海洋物种的影响程度.

最初,IQOE 科学计划将 2022 年定为“宁静海洋年”。 确实, “IQOE 的一个主要前提是研究海洋声音及其对海洋生物的影响,而不给海洋增加声音,寻找机会观察自然或人为引起的海洋声音变化的影响,例如路线的变化航道、港口建设、风电场开发等。我们希望在 2022 年左右找到一种方法,在一天或一周内自愿减少海洋声音。 当我们观察到 COVID-19 大流行对海洋中人类活动的影响程度时,IQOE 科学委员会决定宣布 2020 年为国际平静海洋年,并认识到短期内自愿减少活动不太可能产生作为显着的影响。 我们希望通过 MANTA 和 OPUS 提供的数据分析,通过将 2019 年的数据与 2020 年的数据进行比较,重点分析大流行对海洋声音的影响。在一些同行评议的论文中,很难确定海洋声音的减少是如何报告的受影响的海洋生物,尽管随着“掩蔽声音”水平的降低,它应该提高它们的交流能力。” (埃德·厄本)。

2020 年确实为 IQOE 和 “现在出现的论文确实表明,大流行已经降低了某些地区的声级”,厄本说. 然而,Ed Urban 也指出,他有 “从一些科学家那里听说他们没有看到任何影响,并且在某些地区,游船的声音有所增加。 确定控制声音是否减弱的因素非常重要(例如,与主要航道的距离、水听器的深度、水听器所在国家的大流行关闭政策等)。 可能很难将生物行为的变化直接归因于噪音的减少,但看看什么是可能的将会很有趣。 即使声级变化与动物行为之间存在相关性,也很难证明因果关系”,解释爱德华厄本。

尽管如此,IQOE 将调查剩余的困难和由此产生的问题,以帮助探索仍然知之甚少的领域。 国际科学理事会作为全球科学的代言人,将在未来几年关注 IQOE 项目的成果和发现——密切关注我们的海洋含量 点击此处.


图片:聆听水下水听器捕获的声音(Jeremy Potter NOAA/OAR/OER via Flickr的).

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