Воздействие судового шума на тюленей Ваттового моря

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 6187 (2023) Цитировать эту статью

1611 Доступов

16 Альтметрика

Подробности о метриках

Северное море сталкивается с интенсивным судоходством из-за растущей деятельности человека на море. Поскольку тюлени (Phoca vitulina) являются многочисленными высшими хищниками в Северном море, предполагается, что они подвергаются повторяющимся воздействиям с судов с большой амплитудой. Здесь мы проверяем эту гипотезу, количественно оценивая воздействие судового шума в результате установки долговременных меток звука и движения (DTAG) на девяти обыкновенных тюленей из Ваттового моря. Был разработан автоматизированный инструмент для обнаружения интервалов повышенного шума в звукозаписях. Была проведена оценка несколькими экспертами, чтобы классифицировать источник как сосуды или другие звуки. Всего было выявлено 133 прохода судна с уровнями принимаемого сигнала > 97 дБ относительно среднеквадратического значения 1 мкПа в полосе решающего сигнала 2 кГц и с окружающим шумом > 6 дБ ниже этого порога обнаружения. Меченые тюлени проводили большую часть своего времени на охраняемых морских территориях (89 ± 13%, среднее значение ± стандартное отклонение) и подвергались воздействию высокоамплитудных проходов судов 4,3 ± 1,6 раза в день. Только 32% пропусков судов были достоверно связаны с судном, зарегистрированным в AIS. Мы пришли к выводу, что тюлени в промышленных водах неоднократно подвергаются воздействию шума судов, даже в зонах, обозначенных как охраняемые, и что данные воздействия плохо прогнозируются по данным AIS.

За последние десятилетия глобальное судоходство существенно возросло, что привело к повышению уровня подводного шума1,2. Подводный шум судов в настоящее время является доминирующим антропогенным фактором, вносящим вклад в звуковой ландшафт океанов антропоцена3,4. Северное море характеризуется интенсивным судоходством и другой антропогенной деятельностью5,6. Через Северное море проходят основные морские пути, соединяющие европейские порты с мировым торговым рынком. Постоянное увеличение количества морских установок, в частности морских ветряных электростанций7, также способствует увеличению судоходства, поскольку суда поддерживают строительство и обслуживание этих установок. Кроме того, Северное море активно вылавливается, что еще больше способствует высокой плотности движения судов8. Однако, несмотря на такое интенсивное использование, существует явный недостаток знаний о том, как часто чувствительные к шуму животные, такие как морские млекопитающие, подвергаются воздействию шума судов и какой риск это может для них представлять.

Морской тюлень (Phoca vitulina) является одним из самых многочисленных морских млекопитающих в Северном море, и большая его популяция обитает в районе Ваттового моря9,10. Хотя в основном это прибрежный вид, обыкновенные тюлени совершают многодневные походы в поисках пищи от своих прибрежных лежбищ в Ваттовом море в Северное море11,12,13. Морской тюлень находится под защитой Приложений II и V Директивы Европейского Союза (ЕС) о средах обитания (92/43/EEC). Таким образом, государства-члены ЕС обязаны защищать основные территории этого вида и обозначать эти участки как особые охраняемые территории ( SAC) в рамках Natura2000.

Ластоногие, такие как тюлени, развили чувствительный слух в воздухе и под водой в соответствии с их полуводным образом жизни14. У тюленей лучший слух под водой находится в диапазоне от 0,2 до 40 кГц14,15. Подводный звук, исходящий от судов, является широкополосным, при этом самые высокие уровни спектра источника возникают на низких частотах (ниже 200 Гц)4,16. Однако из-за широкополосной сигнатуры судов с кавитирующими гребными винтами4,17 большая часть спектра источников судового шума перекрывается с лучшим диапазоном слышимости тюленей. Таким образом, актуально оценивать шум судов как потенциальный антропогенный фактор стресса для обыкновенных тюленей.

В нескольких исследованиях оценивалось воздействие шума судов на тюленей, находящихся на свободном выгуле, путем объединения спутниковых телеметрических данных отдельных животных с данными о местоположении судов, передаваемых через систему автоматической идентификации (AIS), например,18,19,20. Затем моделирование распространения звука используется для прогнозирования принимаемого уровня судового шума и связанного с этим риска нарушения слуха. Этот подход является проблематичным в прибрежных районах, поскольку тюлени могут перемещаться в среде с сильно различающимися характеристиками акустического распространения. Более того, только суда, превышающие определенный размер и длину, должны иметь АИС, что приводит к неизвестной недооценке воздействия шума на суда, особенно в отношении небольших судов21. Кроме того, рыболовные суда могут отключать свои транспондеры АИС, чтобы скрыть места промысла22,23. Несмотря на эти важные ограничения, было предпринято мало попыток сравнить смоделированные уровни воздействия с полевыми данными18. Поэтому по-прежнему отсутствует надежная информация о фактической интенсивности воздействия и уровнях шума, которым подвергаются свободно обитающие тюлени.