100kitov.ru

Интересные факты — события, биографии людей, психология
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Шумовое загрязнение океанов

Шум антропогенного происхождения изменил звуковой ландшафт Мирового океана

Фото: iStock

Шум антропогенного происхождения заглушает все остальные звуки, негативно влияет на поведение и физиологию морских животных и даже может приводить к их гибели. К такому выводу пришла международная группа ученых во главе с сотрудником Научно-технологического университета имени короля Абдаллы (Саудовская Аравия) Карлосом Дуарте. Но исследователи считают, что проблему шумового загрязнения, в отличие от, например, проблемы изменения климата, можно легко решить.

Авторы исследования проанализировали более 10 тыс. научных работ, опубликованных за последние 40 лет и посвященных изучению звукового ландшафта Мирового океана. Они обнаружили, что звуки биологического происхождения — так называемая биофония — в последнее время стали менее слышимы. Причина тому — сокращение численности морских обитателей. Животные погибают из-за охоты, рыболовства, разрушения естественных экосистем. Меняется и уровень шума природного абиотического (небиологического) происхождения — геофония. По мнению ученых, это связано с изменением климата — оно влечет за собой такие последствия, как, например, сокращение площади вечной мерзлоты. Звуки антропогенного происхождения — антрофония — наоборот, становятся громче и могут заглушать все остальные звуки. Источниками такого шума служат суда, сейсморазведочные и сваебойные работы, рыбалка с динамитом, активные гидролокаторы (используются для обнаружения подводных объектов: издают звуковые сигналы и принимают отраженные импульсы. — Прим. Plus-one.ru) и даже серфинг.

Исследователи заключают, что антрофония негативно влияет на разных морских животных — млекопитающих, птиц, рыб, рептилий, беспозвоночных. В частности, шум меняет их поведение, может повреждать рецепторы их слуховой системы — волосковые клетки — и приводить к потере слуха. Он также вызывает у животных стресс, ослабляет иммунитет и даже может стать причиной гибели. Кроме того, шумовое загрязнение может заставлять животных покидать естественную среду обитания. Это доказали канадские ученые, исследование которых было опубликовано в издании ICES Journal of Marine Science в 2002 году. В нем сообщается, что в 1993 году на лососевых фермах в Архипелаге Бротон в Канаде были установлены четыре акустических устройства для отпугивания тюленей. Это привело к сокращению численности не только тюленей, но и касаток, которые питаются рыбой и млекопитающими. В 1999 году устройства убрали, и численность касаток восстановилась до исходных показателей.

Издание The New York Times отмечает, что еще сложнее приходится животным с ограниченным ареалом обитания — например, дельфинам Гектора (лат. — Cephalorhynchus hectori). Этот вид можно встретить только у берегов Новой Зеландии.

Исследователи подчеркивают, что шумовое загрязнение необходимо учитывать при оценке рисков для морских экосистем. Они отмечают, что от шума избавиться гораздо легче, чем, например, от выбросов парниковых газов или стойких органических загрязнителей. «Шум — это проблема, которую легче всего решить в океане, — говорит один из авторов исследования, сотрудник Эксетерского университета Стив Симпсон. — Мы точно знаем, что вызывает шум, мы знаем, откуда он идет, и знаем, как его остановить».

Фото: iStock

Так, на уровень шума от некоторых судов влияет скорость их передвижения, поэтому ее рекомендуют ограничить. Однако важно понимать, что в этом случае может увеличиться продолжительность шумового воздействия и это тоже негативно повлияет на животных. При необходимости судам следует менять маршруты — например, избегать мест, где обитает большое количество животных, говорит Стив Симпсон. Он также напоминает, что многие суда оснащены гребными винтами, во время вращения которых возникает кавитация. Это явление, при котором в воде образуются пузырьки из водяного пара и воздуха. Под давлением они лопаются, в результате чего возникают ударные волны, которые и служат источником шума. Однако кавитацию можно уменьшить за счет модификации гребного винта или корпуса корабля. Не менее важное значение имеет регулярное техническое обслуживание судна. Еще один источник подводного шума — бортовое оборудование корабля — можно нейтрализовать за счет виброизоляции и правильного размещения деталей. Специалисты отмечают, что внедрение этих технологий на стадии проектирования судов поможет сократить затраты на модернизацию.

Читайте так же:
Почему щёлкают суставы? Причины, что делать, фото и видео

Снизить уровень шума от строительных работ, например от забивания свай для морских электростанций, можно с помощью воздушно-пузырьковой завесы. Ей может служить перфорированная труба с отверстиями, которая поглощает и рассеивает звуки. Помимо этого, эксперты советуют применять вибрационные методы погружения свай, а также использовать плавучие платформы, которые удерживаются якорями. Исследователи также прогнозируют, что в будущем уровень шума будет увеличиваться из-за распространения глубоководной добычи полезных ископаемых. В этом случае тоже потребуются технологии, которые помогут его снизить — например, вибрационная сейсморазведка.

Как отмечает Карлос Дуарте, во время пандемии коронавируса судоходная активность замедлилась и в океанах стало значительно тише. В результате морские млекопитающие и рыбы вернулись на территории, которые раньше были шумными. «Восстановление может быть почти мгновенным», — заключает ученый.

Антропогенный шум стал преобладающим звуком в океане

За прошедшие десятилетия человечество полностью преобразило звуковые ландшафты океанов. Судоходство, добыча полезных ископаемых и военные учения резко повысили уровень антропогенного шума, а вот звуков, производимых животными, наоборот, стало меньше, поскольку численность морских организмов сократилась из-за промышленного вылова и разрушения среды обитания. Изучив исследования по данной тематике за сорок лет, специалисты выяснили, что изменения звуковых ландшафтов серьезно вредят морской фауне. Чтобы избежать этого, авторы рекомендуют законодательно ограничить уровень антропогенного шума в океанах. Обзор опубликован в статье для журнала Science.

Если вы хотите понять, как сильно человечество изменило окружающую среду, просто прислушайтесь. Даже за городом вы наверняка услышите голоса людей, шум дороги или гул летящего самолета. При этом пение птиц или стрекот насекомых в последние десятилетия постепенно смолкают, ведь численность этих существ сокращается. Подобная трансформация звукового ландшафта вызывает сильное беспокойство у экологов.

Может показаться, что океан, в отличие от суши, звучит точно так же, как и до промышленной революции, то есть его звуковой ландшафт состоит из шумов, произведенных живыми организмами, например, поющими китами или кормящимися рыбами (биофония), и неживой природой (геофония) с незначительным вкладом шумов из антропогенных источников (антропофония). Однако в последний десятилетия многочисленные морские суда, добыча полезных ископаемых и военные учения производят все больше шума.

Команда исследователей во главе с Карлосом Дуарте (Carlos M. Duarte) из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы решила выяснить, насколько сильно такой шум искажает естественные звуковые ландшафты океанов и как отражается на жизни морских обитателей. Для этого авторы проанализировали результаты исследований, посвященных влиянию антропогенного шума на океанские экосистемы и проведенных в течение последних сорока лет.

Дуэрте и его коллеги обнаружили, что произведенные людьми шумы все сильнее искажают естественные звуковые ландшафты. Особенно сильно это влияние заметно в зонах с развитой нефтедобычей, таких как Северное море (здесь регулярно проводится сейсмическая геологоразведка), и промышленным рыболовством (рыбаки активно используют эхолоты для поиска рыбьих косяков и скребут морское дно тралами). А на основных морских транспортных путях за последние 50 лет в 32 раза вырос уровень низкочастотного гула, сопровождающего движение судов. Авторы перечисляют и множество других источников антропофонии от взрывов динамита, который все еще используют для рыбалки в Африке и тропической Азии, и детонации утонувших снарядов времен Второй мировой войны до людей, отдыхающих на пляжах и пускающих фейерверки.

Люди меняют звуковые ландшафты океанов не только за счет шумового загрязнения. Промышленный вылов разнообразных морских организмов и разрушение среды их обитания заметно уменьшили их численность, в результате чего уровень биофонии снизился. Например, из-за китобойного промысла в океанах стало намного меньше китов, так что их песни теперь слышны реже. Тише стало и на коралловых рифах, поврежденных антропогенными изменениями климата. А в некоторых местах уровень антропогенного шума настолько силен, что морские животные покидают их или замолкают.

Читайте так же:
Кем был Иван-дурак на самом деле: познаем по пунктам

Человечество повлияло даже на характер геофонии. Например, звуковые ландшафты полярных морей меняются по мере того, как из-за климатических изменений в них образуется все меньше льда. В тропиках же из-за роста температур увеличивается частота и мощность штормов, так что их вклад в шум океана увеличивается.

Исследования показывают, что морские животные сильно страдают из-за изменившихся звуковых ландшафтов океана. Так, некоторые морские млекопитающие получают физические повреждения из-за шума, который производится во время сейсморазведки или военных учений. Однако чаще влияние антропофонии не такое прямое. Ряду видов постоянный шум, производимый людьми, мешает общаться с сородичами, а также находить добычу и ощущать приближение хищника. Также предполагается, что затихающие по вине человека коралловые рифы или водорослевые леса привлекают меньше мальков рыб и личинок беспозвоночных, что ускоряет деградацию этих экосистем.

Проанализировав 538 исследований, авторы обнаружили многочисленные доказательства вреда, который антропогенный шум наносит морским обитателям. Негативные эффекты были выявлены в 85-94 процентах работ, в которых рассматривалось влияние антропофонии на морских млекопитающих. Для рыб и беспозвоночных аналогичные показатели составляют 82 и 81 процента соответственно.

Хотя некоторые виды меняют поведение, чтобы сократить ущерб от антропогенного шума или даже обратить его себе на пользу (как хищные рыбы или морские млекопитающие, которые по шуму находят рыболовные суда и воруют рыбу из сетей), изменения в звуковых ландшафтах происходят слишком быстро, чтобы можно было говорить о полноценном эволюционном ответе на них.

Авторы отмечают, что, несмотря на очевидные свидетельства вреда антропогенного шума для морских экосистем, этот фактор редко учитывают при оценках влияния человека на океан или разработке инициатив по его защите. Это особенно тревожно, учитывая, что по прогнозам объем судоходства и другой человеческой деятельности в морях будет только расти.

Чтобы снизить негативное влияние антропофонии на океаны, необходимо законодательно снизить количество шума, который производят люди, например, за счет ограничения скорости судов. Дуарте и его коллеги полагают, что это незамедлительно окажет положительный эффект на морские экосистемы. Также такие решения подтолкнут развитие и внедрение технологий, уменьшающих шумовое загрязнение. Кроме того, борьба с климатическими изменениями также поможет замедлить изменения естественных звуковых ландшафтов океана.

Карантин, введенный из-за пандемии коронавируса, немного снизил уровень антропогенного шума и позволил ученым больше узнать о его влиянии на животных. В ходе наблюдений за белоголовыми зонотрихиями из окрестностей Сан-Франциско, зоологи обнаружили, что в апреле-мае 2020 года самцы белоголовых зонотрихий (Zonotrichia leucophrys) сократили амплитуду песен и снизили их минимальную частоту. Эти изменения связаны с тем, что птицам больше не требовалось перекрикивать городской шум.

Шумовое загрязнение океанов

Океан

Любопытно

Океан – величественное и будоражащее разум слово, вызывающее в воображении невероятные картины различных стихийных явлений – разбивающихся о скалы огромных волн, серо-черного шторма, с головой накрывающего раскачивающиеся от ветра судна, и бескрайняя водная гладь, не имеющая начала и конца.…С давних пор в человеке был заложен страх, страх неизведанных и неконтролируемых сил природы.

Океан пугал и, одновременно, притягивал к себе мореплавателей, любой, кто когда-либо слышал о нем, мечтал узнать, что таят в себе эти темные толщи вод, которые не раз уносили столько жизней, но и давали любому человеку. Со временем человек разумный и человек могучий подчинил себе большую часть Мирового океана, узнал о множестве секретов, запрятанных в его глубинах, научился спасаться от опасных хищников и охотиться на них самому.

Но вкус «победы» над стихией затмил разум и не позволил человеку открыть глаза на кажущуюся очевидной истину: природа – дом наш и каждое существо в ней, и каждая не властная нам непогода, и любое иное ее проявление, всё находится на своем месте, и нет ничего в мире рациональней и гармоничней.

Читайте так же:
Почему пузыри круглые? Описание, фото и видео

Влияние шумового загрязнения на животных

Спасение дельфина

Спасение дельфина

К сегодняшнему дню мы наблюдаем печальную картину – по всему миру выбрасывается на пляжи и погибает огромное количество китов, касаток, дельфинов и других крупных обитающих в воде животных. Происходит это из-за так называемого «шумового загрязнения» – перенасыщения вод Мирового океана звуковыми волнами в диапазоне от 20 до 300 герц. Именно такой диапазон используется китовыми для получения и передачи информации. Эволюционно сложилось так, что именно слух стал основным инструментом, помогающим животным выжить – услышав угрожающие звуки, животные испытывают стресс и немедленно спасаются бегством, чтобы оказаться как можно дальше от источника угрозы.

Звуком многие животные заявляют о себе, это неотъемлемая часть брачных игр большинства животных. Не исключением являются и киты, а также большая часть остальных крупных жителей вод. Потерявшийся малыш кита может найти свою маму, обмениваясь с ней сигналами, а о надвигающемся шторме все могут быть оповещены еще задолго до того, как он доберется до места пребывания животного. Все это стало возможным благодаря свойству воды, как отличного проводника звуковых волн. Это явление можно сравнить с тем, как воздух пропускает свет, который мы можем увидеть даже от звезд, находящихся в мириадах километров от нас. А это значит, что китовые могут слышать звук, находясь в другом конце земного шара, как мы можем говорить по телефону.

Но с появлением различных благ цивилизации возникла опасность шумового загрязнения Мирового океана в такой степени, которая стала критической даже для некоторых популяций существ. Животные, в попытке спастись от невыносимого шума, выплывают на мелководье, где, выносимые на берег волнами, погибают от обезвоживания. Кроме того, исследователями было обнаружено, что у большинства погибших китов произошло кровоизлияние в мозг – слуховой аппарат не выдержал перегрузки. Из-за декомпрессии у некоторых китов проявляется эмболия, отмечены также очаги воспалений во всех органах.

Как происходит шумовое загрязнение?

Каким же образом происходит непосредственное шумовое загрязнение? Известно, например, компании по добыче полезных ископаемых исследуют мировой океан с помощью эхолотов и подводных пушек – это изобретение позволяет исследовать рельеф дна мирового океана благодаря выстрелу, который затем отражается от морских глубин. Обычно таких пушек на корабле от 10 до 40, все стреляют одновременно, раз в 10-12 секунд. Такие исследования могут длиться месяцы и инициироваться не одной страной. Трудно представить себе, что ощущают в это время животные, ведь даже для человеческого слуха эти звуки настолько неприятны, что от прослушивания дольше 10 минут вызывают приступы тошноты и головокружения.

Другой источник – транспортные и грузовые суда, шум их моторов также глушит китовых, не позволяет самке выбрать самца, не дает вовремя узнать о шторме и как следует прокормиться. Известно также, что многие современные боевые корабли имеют на борту сонары со звуком средней частоты, которые используются для обнаружения целей, например подводных лодок.

Погибают и глохнут гладкие киты, дельфины, касатки. Страдают не только животные в океане, но и люди, которые зависят от него и питаются его ресурсами. Стали известны случаи, когда из-за поисковых компаний с сейсмической разведкой улов сократился на 60%. И рыба после таких исследований не возвращается.

Как бороться с шумовым загрязнением?

Выход есть. Учеными предлагаются такие способы, как сокращение шума – с помощью изготовления и применения эффективных двигателей можно не только снизить шумовой уровень, но и сократить экономические затраты на топливо. Пониженный уровень шума выгоден также для военного флота – чем меньше шум, тем меньше вероятность быть замеченным противником. То есть, чем эффективнее судоходство, тем больше пользы для всех.

Другой предложенный вариант – двигаться на меньшей скорости (это тоже сократит издержки на топливо), вместе с тем улучшив эффективность разгрузочных инстанций на побережьях.

Читайте так же:
Путешественник во времени — рассматриваем по пунктам

Для военно-морских и иных структур необходимо повсеместно ввести экологический мониторинг, на основании данных которых целесообразно строить маршрут. Это позволило бы обходить места, где наиболее высок вред для популяций.

Для всех приборов, принцип действия которых основан на звуколокации, можно и нужно найти альтернативу, например, вместо подводной пушки ввести в эксплуатацию вибросейс, который работает на низких частотах и позволяет получить гораздо более качественную картинку подводного дна.

Последним и наиболее значимым способом является поиск альтернативных источников энергии – запасы нефти и газа могут иссякнут, а это означает, что найти им замену придется в любом случае. Это позволит исключить из мирового океана любые изыскательные виды работ и значительно снизить шумовую нагрузку.

Можно заключить, что человек является первопричиной всех настигающих его бед, и только имея сильные руки и доброе сердце, мы сможем исправить все те ошибки, которые совершило человечество за многие годы своего существования.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Шумовое загрязнение угрожает жизни подводных обитателей

Анна Дмитриева

Подводный мир полон звуков — бурление воды, вой китов, треск кораллов. Но технический прогресс наложил отпечаток на этот естественный звуковой ландшафт, внес в него совершенно иное громкое звучание.

Международная группа ученых из Университета науки и технологий им. Короля Абдаллы в Саудовской Аравии проанализировала результаты более чем 10 000 исследований, чтобы определить влияние шумового загрязнения на жизнь подводных обитателей.

шум антропогенного происхождения и его влияние на океаны pexels-francesco-ungaro

В обзоре, опубликованном в журнале Science, собраны данные, показывающие, как антропогенный шум влияет на жизнь морских обитателей.

Источники искусственного шума

Количество подводных шумов растет от судоходства, прибрежных производств, морских нефтяных вышек и ветряных электростанций.

Глушение рыбы динамитом остается основным источником шума в Юго-Восточной Азии и прибрежных районах Африки.

Глубоководное бурение нефтяных и газовых скважин продолжает создавать шум в Северном море.

Шум создают сейсмические исследования, которые используют звуковую пушку для описания геологических структур.

Наземное движение на таких конструкциях, как мосты, также создает волны шума, проникающие под воду.

Все это оказывает негативное влияние на обитателей морей и океанов.

Как шум влияет на жизнь морских обитателей

Ученые заявляют, что шум наносит не меньший ущерб, чем загрязнение окружающей среды и чрезмерный вылов рыбы. Они представили неопровержимые доказательства того, что антропогенный или техногенный шум может изменять поведение, физиологию и репродуктивную функцию морских млекопитающих и рыб.

Например, низкочастотный шум от судоходства, который увеличился в 32 раза за последние полвека, приводит к повреждению сенсорных рецепторов у морских млекопитающих и, как следствие, к хроническому нарушению или полной утрате слуха. Это значительно ограничивает их способность общаться, и даже может привести к смерти.

Из-за громких посторонних звуков, рыбы и морские млекопитающие могут покидать привычные места питания и размножения, что наносит вред численности популяциям.

Рыбам из-за шума сложно найти дорогу домой — они утрачивают ориентацию в пространстве.

Из-за посторонних звуков, напуганные рыбы и морские млекопитающие покидают места своего питания и размножения, что наносит вред численности популяциям.

Выводы

В обзоре подчеркивается необходимость смягчения воздействия антропогенного шума на морскую жизнь для оздоровления океана.

Есть и хорошая новость — искусственный шум можно “выключить” и таким образом избавиться от последствий этого стрессового фактора. Чего нельзя сказать о загрязнении пластиком или чрезмерном вылове рыбы.

Авторы обзора предлагают учитывать антропогенный шум при оценке совокупного давления на морские экосистемы.

А также призывают национальную и международную политику стать более амбициозной в регулировании технологических решений по снижению уровня шумового загрязнения морской среды.

Как люди наполнили океан шумом

Как люди наполнили океан шумом

Выражение «нем, как рыба» — не больше, чем фигура речи, причем устаревшее. Ученые давно доказали, что рыбы умеют издавать различные звуки, равно как и многие другие морские обитатели, включая креветок. Однако самыми разговорчивыми остаются китообразные, к которым относят не только китов, но и дельфинов, нарвалов, кашалотов, морских свиней и многих других.

Читайте так же:
Если съедать по 2 яйца на завтрак — описываем детально

Звуковые волны в воде распространяются примерно в пять раз быстрее, чем в воздухе, благодаря более высокой плотности среды, и услышать что-либо под водой на большом расстоянии гораздо проще, чем увидеть. Поэтому китообразные практически полностью полагаются на слух и на голос, как человек на зрение. Звуки, которые издают подводные млекопитающие, за мелодичность, певучесть и повторяющийся характер ученые окрестили «песнями китов». Однако морские обитатели используют их в практических целях. Это один из основных способов ориентации в пространстве и навигации, охоты, миграции и коммуникации. От того, насколько хорошо другие особи слышат их «песни», зависит, найдет ли кит еду и партнера, сможет ли научить молодняк основным правилам охоты и выживания, не потеряет ли детеныш родителей и дойдет ли сигнал бедствия до остальных.

Фото

Поскольку внешних ушей у китов нет, звуки они воспринимают нижней челюстью, от которой резонанс распространяется на внутреннее и среднее ухо. Обоняние у них, наоборот, атрофировано, а зрение развито недостаточно, поэтому безопасность звукового пространства — жизненно важная вещь для всего океана. Между собой киты могут общаться на расстоянии в сотни и даже тысячи километров. Но в последние годы, по данным Международного фонда защиты животных, опубликованных в докладе «Шум в океане: приглушите звук», пространство для общения синих китов сократилось на 90% — и, разумеется, не без помощи человека.

Соседи, что мешают спать

За последнее столетие присутствие человека в акватории Мирового океана возросло настолько, что даже появился термин «шумовое загрязнение океана». Под ним подразумевают ущерб, который наносит водной флоре и фауне шум, вызываемый антропо- и техногенными факторами. Их можно объединить в три большие группы — суда, разведка полезных ископаемых и военные гидролокаторы.

Пассажирские лайнеры, супертанкеры, круизные и грузовые суда уже давно делят с дельфинами и китами водное пространство. Их движители — чаще всего гребные винты — издают во время работы шумы в диапазоне от 20 до 300 герц, который совпадает с диапазоном звуков подавляющего большинства китов. И с каждым днем океан становится все оглушительнее для его обитателей: уровень шума кораблей увеличивается вдвое каждое десятилетие в течение последних 40 лет.

Фото

Не менее губительна для подводных млекопитающих и проводимая человеком морская разведка местонахождения полезных ископаемых — в первую очередь газа и нефти. Для сейсморазведки используют пневмопушки, или аэрогенераторы, — они позволяют определить территории, потенциально содержащие нефть и газ (раньше для этих целей использовали динамит). Пушки в течение нескольких месяцев перевозят на специальном буксире, и они выстреливают сжатым воздухом в воду каждые 10 секунд. Пульсирующий звук, возникающий от этих выстрелов, достигает 259 децибел и может перемещаться на расстояния, превышающие 3000 километров от источника. Каждый день как минимум 22 корабля сейсморазведки с такими пушками на борту выходит в океан. Однако в области подводной разведки нефти и газа есть и другие громкие, во всех смыслах слова, технологии: шланговые взрыватели, установки газовой детонации, электроискровые сейсмические источники, многолучевые эхолокаторы для сейсмоакустического профилирования морского дна, и уровень их импульсного шума превышает 230 дБ. Не отстают по громогласности и военные гидролокационные системы, которые используют, чтобы точно определить местоположение цели (чаще всего подводных лодок) на большом расстоянии. Для этого они излучают мощные акустические импульсы на расстоянии в тысячи метров и принимают их обратно отраженными от цели. Такие высокочастотные (свыше 10 килогерц) акустические импульсы на считаются одними из самых мощных подводных звуковых сигналов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию