Мировой океан всегда был диким миром звуков. Симфония щебетания существ, дождя, падающего на поверхность, грохота откалывающегося льда, грома волн и шипения пузырьков, рокота подводных землетрясений и даже таинственных крякающих звуков.
Однако время на нашей беспокойной Земле шло медленно и верно. За примерно 4 миллиарда лет своей истории звуковой ландшафт океана постепенно эволюционировал в ритме с трансформацией самой планеты. Но всего за последние два века он резко изменился, став громче и хаотичнее из-за какофонии техногенных шумов. Такая деятельность, как глобальные грузоперевозки, сейсмические исследования с помощью воздушных пушек в поисках нефти и газа, морское строительство и бурение, а также возникающая угроза глубоководной добычи полезных ископаемых, теперь заполняет моря постоянным разрушительным шумом.
Краткая история океанского шума
С началом промышленной революции пароходы стали бороздить океаны, внося устойчивый низкочастотный шум от двигателей и винтов по мере расширения мировой торговли. К 1950 году объём морских перевозок увеличился в пять раз, с более крупными судами и более шумными винтами. В период с 1964 по 2004 год уровень фонового шума в диапазоне 30–50 Гц увеличился в десять раз по уровню звуковой энергии. А с 2004 года мировой флот грузовых судов вырос примерно на 110%.
Исследования морских животных Национальным управлением океанических и атмосферных исследований США (NOAA Fisheries) проводятся с использованием различных технологий для записи подводных звуков океана. Морские животные живут в шумной среде обитания с комбинированными шумами от человека, природы и других видов.
Изменение климата переписывает акустический сценарий океана
По мере потепления морей исследователи обнаружили, что звук распространяется дальше, а повышение кислотности изменяет саму химию того, как вибрации проходят через солёную воду, меняя пути песен и эхо. Тем временем тающие ледяные щиты образуют странные акустические потолки, улавливая звук в неглубоких слоях, где он рикошетит и задерживается.
Человеческие звуки распространяются по тёплым морям, заглушая деликатные эхолокации и крики морских обитателей, оставляя некогда чёткие сигналы потерянными в растущем океанском гуле.
Среднее грузовое судно издаёт устойчивый гул в диапазоне от 20 до 200 герц, примерно в том же низкочастотном диапазоне, что и басовый динамик, на громкости, сопоставимой с бензопилой на близком расстоянии. И мы только начинаем понимать, как это влияет на морские виды.
Песни под угрозой
Поскольку вода — более плотный и устойчивый элемент, чем воздух, она искажает и заглушает свет и звук так, как никогда не встречается в земной жизни. Ниже 328 футов почти весь солнечный свет исчезает, поэтому морские обитатели со временем научились «видеть» по-другому.
За тысячелетия морские животные отточили слух и сонарные способности, чтобы считывать свой мир по вибрациям и эхам, превращая океан в место, полное звуков и настроенное на их тонкости.
Такой шум особенно важен для общения китообразных, где он используется для навигации, охоты, спаривания и социальных связей. Люди давно изучают эхолокацию, отмечая, как дельфины и некоторые киты издают щелчки и слушают возвращающиеся эхо, чтобы составить карту своего мира.
Однако именно эта зависимость от звука, которая делает их общение таким впечатляющим, делает их особенно уязвимыми к антропогенному шуму, проникающему в их среду обитания.
Морские леопарды
Исследователи обнаружили, что морские леопарды (Hydrurga leptonyx) располагают свои песни с удивительным чувством порядка. Каждый сезон размножения самцы морских леопардов ныряют под лёд и часами повторяют длинные одиночные последовательности из пяти различных типов призывов.
Люсинда Чемберс, морской биоакустик из Университета Нового Южного Уэльса в Австралии и ведущий автор исследования, рассказывает Popular Science: «Мы не можем предполагать, что определённый звук имеет определённое значение, как это делаем мы со словами. Но мы можем предположить, что определённая комбинация звуков имеет большое значение».
Звуковые комбинации поместили морских леопардов в любопытное положение рядом с нами. Когда их призывы сравнивались со всем, от болтовни беличьих обезьян до мелодий «Битлз», их песни показали баланс случайности и порядка, что предполагает, что для общения важен не только репертуар, но и стиль.
В обширном и шумном Южном океане такая предсказуемость может быть ключом к тому, чтобы соперники или потенциальные партнёры могли распознать индивидуальный голос на расстоянии многих миль льда и воды.
Каждый самец комбинирует пять типов призывов в своей собственной фиксированной последовательности — функционируя почти как личное имя, которое позволяет другим узнавать его через лёд, — отмечает Чемберс.
Немного безопасных гаваней
Оригинальные записи морских леопардов были сделаны в отдалённой, суровой Антарктиде в 1990-х годах. Однако даже здесь, на краю Земли, звуковой ландшафт меняется. Континент остаётся относительно изолированным от постоянного гула судоходных путей или прибрежной промышленности, но это не значит, что он неуязвим. Туризм, ловля криля и движение судов растут.
«Становится всё громче и громче», — говорит Чемберс, отмечая, что учёные только начинают понимать, как такие изменения фонового шума могут повлиять на то, как морские леопарды и другие морские животные учатся и передают свои песни.
Многие учёные и политики тестируют решения, чтобы сохранить акустический мир океана в неприкосновенности. Более тихие корабельные технологии, ограничения скорости в чувствительных зонах и создание «тихих зон» могут дать морским видам необходимую передышку.
Строгий надзор за промышленной деятельностью, внедрение альтернативных малошумных технологий и кампании по информированию общественности направлены на то, чтобы снизить уровень антропогенного шума до того, как он заглушит жизнь в океане.
Но даже по мере появления новых инструментов и стратегий для успокоения морей правовая основа, которая долгое время защищала морских обитателей, находится под давлением. С 1972 года Закон о защите морских млекопитающих служит буфером против этой какофонии, предоставляя регулирующим органам инструменты для ограничения вреда и защиты видов от смертельных запутываний, ударов судов и промышленного шума. Однако предлагаемая повторная авторизация может ослабить эти гарантии, снизив стандарт с поддержания здоровых популяций до простого выживания и ограничив правила, которые агентства могут устанавливать для снижения антропогенных помех.
Учёные предупреждают, что без сильной защиты критически важные звуковые модели поведения (общение, охота, спаривание и т. д.) могут быть всё больше нарушены, что поставит популяции под угрозу. «Животные, как правило, увеличивают громкость своих звуков в ответ на усиление фонового шума, — говорит Чемберс. — Если их распространение будет нарушено, это ещё больше повлияет на то, как эти звуки изучаются или как эти песни могут передаваться».