澳门新葡新京新科学家呼吁对鲸鱼压力源开展更多研究—新闻—科学网

海洋许多生物,从鲸鱼到无脊椎动物,都通过声音来完成诸如交流、觅食、躲避捕食者、迁徙等各种活动。但据美国《纽约时报》报道,螺旋桨、声纳、油气钻探以及其他工业劳动在海洋中产生了各种噪音,这些噪音已经被证实会干扰海洋生物的活动。美国国家海洋和大气管理局调查发现,在过去的100年左右,海洋噪音越来越严重,很多地方由于商业航运,在近50年内恶化情况更加显著。该机构在本月初发布了一项草案,以减少海洋噪音的影响,并邀请公众讨论。据报道,“海洋噪声战略路线图”草案是10年计划的起步阶段,该计划的目的就是“静”化海洋,降低对海洋生物的有害影响。公众评论期将于7月1日结束,并将在未来数月提出更具体的计划。该路线图草案包括对海洋动物的噪声累积效应的研究,以及对其他政府、军事、环境和工业集团的延伸推广。政府、海军以及海洋能源管理局已经委托美国国家科学院进行海洋动物噪声累积效应的审查,美国政府已经开始采用更安静的研究船只来减少自身的影响。据悉,该机构一直在收集有关海洋噪声及其对某些物种影响的信息,但对海洋动物并未达到全方位了解的程度,尽管有些影响十分惊人。尤其是一些海洋哺乳动物,它们已经进化到能够利用在水中传递得又好又远的声音来弥补在深水中可怜的能见度。鲸鱼和海豚就拥有非凡的听觉以及在不同声音中交流的能力。但人类活动产生的声音能够干扰它们。美国海洋局下属渔业局的首席科学家理查德•麦瑞克表示,在马萨诸塞州的水域,海洋科学家们发现许多鲸鱼似乎不再记录船舶的声音,它们不一定会把船只发出的声音与危险联系在一起,所以有时不会为船只让路。而在其他地方,船只经过时,别的种类的鲸鱼就会“闭嘴”,理查德说,部分原因是这些鲸鱼交流时使用的声音频率刚好与船只发动机产生的噪音在同一频率范围内。美国自然资源保护委员会海洋哺乳动物保护项目的主任迈克尔•亚斯尼表示,该计划标志着美国海洋局对待海洋噪音的重大态度转变:它是一个需要更广泛解决的问题,而不是个案。

试想站在车水马龙的街头,和路对面的同伴打招呼是什么感觉?如果再加上汽车的喇叭声让你耳鸣不断,相信多数人都会气急败坏。然而生活在海洋中的动物一定比你更加郁闷。

作者:宗华 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2016/10/16 12:22:45
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日益严重的海洋噪音问题,不仅快让这些哺乳动物连个说话的地儿都没了,而且还使它们面临“失聪”的威胁。

一头驼背鲸正在潜入水中。

噪声“迫害”

图片来源:Cmpir/Flickr

一家能源公司在海洋底部进行石油和天然气勘探,这并不是一件秘密的事情。勘探船拖拽的空气枪将高压空气送入水中,形成气泡,气泡在水中发生膨胀与收缩相交替的振荡,造成地震振动。

美国国家科学、工程和医学院发布的一份最新的综合性报告显示,海洋中由人类产生的噪音可能正通过无数种未知的方式危害海洋哺乳动物。这是因为目前并没有充分的数据判断船只、声呐信号和其他活动所产生噪音的不良影响如何同污染、气候变化以及鱼类捕捞导致的猎物损失等其他威胁发生相互作用。这份由若干政府机构赞助并于日前发布的报告,为研究人员开始探寻这些累积效应提供了新的框架。

澳门新葡新京新 ,虽然石油公司声称这些噪声并不会对鲸类、海豚及其他海洋哺乳动物造成伤害,但环保主义者显然不同意这种说法。而事实是,在过去的十年里,类似的争执从不曾停息,只不过谈判双方略有不同而已。

人们越来越意识到,给海洋哺乳动物造成压力的各种因素之间的相互作用目前尚无法得到精确地评估。英国圣安德鲁斯大学海洋哺乳动物生物学家Peter
Tyack在针对上述报告的网络研讨会上表示。Tyack还是筹备此项研究理解海洋哺乳动物压力源累积效应的方式的委员会主席。

如今,科学家和非专业人员都已经充分认识到,海洋中的人为声波来自各种声源——船舰航行、石油勘探、海上建筑、水声研究等等。

比如,研究发现,逆戟鲸会从声呐信号在142分贝左右的区域游走。而Tyack援引一项于2014年发表在《美国声学学会杂志》上的研究表示,这一声级要低于美国海军目前允许其船只产生的噪音强度。该研究分析了哺乳动物对噪音产生的可能反应。不过,科学家尚不清楚其他海洋哺乳动物可能会作出何种反应。同时,他们并不知道诸如遇到石油泄漏或同船只相撞等其他因素是否以及如何加重鲸目动物对这些噪音作出的反应。这些多重压力源是否或者如何影响鲸目动物的长期健康和总体数量,目前也不得而知。

《国家地理》杂志一篇名为《人造噪音严重影响海洋动物生活》的文章,则进一步指出当前公认的、影响海洋动物生存环境的人造噪音的主要来源:石油公司空气枪发出的巨大声音;海底工程建设打桩和爆破时发出的噪音;海洋运输剧增导致的噪音等等。

Tyack表示,或许最令人震惊的是,科学家对于大多数海洋哺乳动物种群大小的了解非常匮乏且薄弱,以至于无法探测到种群衰竭从而及时采取有效行动。

而尤为值得注意的是,文章更是指出,由于碳化石燃料燃烧产生的二氧化碳渗透进了海洋并酸化了海水,从而减少了海水吸收的声音。这就意味着,人们在不断制造更多噪音的同时,还导致海水更易于传导声音,令事态雪上加霜。

为填补这些空白,科学家正呼吁研究人员通过观察、拍照、组织样品、对蜡质耳塞进行分析以及在动物潜入水中时记录数据的标签,评估并报告海洋哺乳动物的健康状况。Tyack介绍说,诸如发现瘦小的鲸鱼等任何改变都可能提供关于种群衰退的早期预警指示。此类数据可能有助于科学家弄清楚为何一个孤立的阿拉斯加白鲸种群虽然自1999年起便不再受到捕杀影响但目前仍未恢复到原有数量。

军事机构也很难摆脱干系。环保主义者和军事机构一直对军舰声呐系统为海洋生物带来的影响争执不下。美国海军方面声称,海军士兵接受真实条件下的声呐训练对国家安全至关重要;而环保人士则坚持声呐会对海洋哺乳动物带来伤害。

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这点目前看来似乎是确凿的。

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自半个世纪前美国军方开始使用声呐以来,全球范围内的鲸类搁浅事件就不断增加。对于二者的关系,科学家们认为是噪音惊吓到了浅水区的动物,使它们迷失了方向进而冲向海岸,而且还造成了某些种类的鲸鱼的恐慌和死亡。

噪音同时改变了很多种类的鲸鱼、海豚、以及其它一些海洋动物生活习性,包括呼叫、摄食、迁徙等等。

此前的研究为此提供了佐证。在南加利福尼亚州海岸,濒临灭绝的蓝鲸和喙鲸已经开始停止进食,并游离那些出现了类似军方声呐噪音的海区。但事实是,尽管科学研究表明水下噪声会对鲸鱼和海豚带来干扰,但根据美联社的报道,美国海军仍计划在未来5年内不断加强声呐测试。

监管空白

然而,人们对于海洋噪声的了解程度,却与其为海洋动物带来的威胁显著不成正比。

虽然许多因素的综合作用,逐步增强了人们关于噪声对海洋哺乳动物各种影响的意识和关注,但对海洋噪声特性的细节所知甚少,至于噪声对海洋哺乳动物健康及其生存的生态系统的短期和长期影响也了解不多,且没有文字证明海洋噪声是各种情况下海洋哺乳动物死亡的生理学致因。

正是在如此众多不确定性因素存在的背景下,美国政府对于海洋地震调查等类似活动许可的决定,也缺乏了可靠的科学“基础”。

然而,随着关于海洋噪声对海洋哺乳动物的影响问题,已经通过法庭和立法机关波及到整个世界,联邦机构也碍于压力,不得不在环保人士提出的诉讼中,要求能源公司在鲸类活动较多的水域尽可能减少空气枪的使用。

但是,却很少有研究能够帮助监管机构预测某些活动可能会对附近动物造成的影响,比如地震勘测。

因此,在上世纪90年代,美国监管机构不得不出台一些粗略的指南,以应付燃眉之急。比如现有的美国国家海洋渔业局规定,假设一头鲸鱼暴露在超过160分贝的环境中,就可能造成暂时性听力损失,而这也许是由于100米范围内的一个煤矿爆炸发出的声音。当噪声达到180分贝,就会造成鲸目动物的永久性听力损伤。而倘若噪声到达190分贝,海豹和其他鳍足类动物就会变成聋子。

春天不远

如今,在等待了十年之久后,这个“基础”终于开始坚固一点儿了。

2013年年底,NMFS发布了最新的技术指南,并称其为“极具科学影响力的科学评估”。它建议人类需要比当前更为精细地去分析来自空气枪、打桩机以及水下爆炸等可能对海洋生物造成的伤害。

“还有比声音有多吵更多的问题。”加利福尼亚州阿普托斯一家咨询公司的海洋声学专家Brandon
Southall表示。研究者们认为监管机构不得不考虑一些问题,比如,海洋生物的耳朵具有不同的频率。

而新指南恰恰呼应了这种建议,认为监管机构需要考虑更多的因素。比如,相对持续的声音,与突发的瞬间爆破声有明显不同,比如打桩机的声音,而后者可能创造出一个更高的峰值压力。这种压力爆炸“会给内耳造成巨大损伤,”
来自NMFS的声学专家Amy Scholik-Schlomer表示。

此外,该指南根据海洋哺乳动物的听觉特性将其分为5组,比如白鲸,其更容易被空气枪最初爆发的声音所影响而不是随后的砰砰声。指南并不仅仅为声音的临界值划定一条警戒线,还呼吁人们应该更多地积累动物在噪声暴露下的数据。

一些环保人士对指南发布后的效果持乐观态度。认为其一旦实施,将会让人们知道噪声正威胁着更多的海洋哺乳动物——比人们曾经知道的更多,从而带来更强的保护力度。正如研究表明,港湾鼠海豚就比人们此前预计的对噪声更加敏感。

当然也有人表示质疑。Bruce
Tacket来自位于美国德克萨斯州达拉斯市的一家能源业咨询公司,他表示自己所在的公司将会进行更为厚重和细致的调查分析,但并不绝对严格恪守指南。

而获得多方共识的是,目前有一个持续的挑战——数据稀缺。比如至今还没有对大型鲸鱼的直接研究。但是,很多人都目睹了NMFS的提案向前迈出的这一大步。

“过去相关指南往往是分散的和多变的。”
前政府首席科学家、如今为能源工业造成的海洋噪声建言的Roger
Gentry表示。同时,NMFS也正积极开展独立调查,将目光聚焦于噪音如何影响海洋哺乳动物的摄食和其他行为上。

在经过收集公众对于指南的意见后,NMFS期望能够在春天将其敲定下来。科学家们也同样翘首期盼,希望随着指南的“尘埃落定”,海洋哺乳动物们渴望“安静”下来的“春天”也能真正到来。