Как люди заполнили океан шумом12.10.2016 09:37

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.

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»1, пространство для общения синих китов сократились 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.

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.

Чем страшен звук

Все звуки, так или иначе связанные с деятельностью человека в подводном мире, негативно сказываются на обитателях Мирового океана. Шум винтов кораблей нередко дезориентирует морских жителей, создает трудности в общении животных, мешает им передавать друг другу информацию, несущую различный окрас (страх, боль, удовольствие, опасность, тревога, призыв). Более того, киты и дельфины не в состоянии отличить искусственные шумы от звуков, которые издают сородичи, поэтому неизбежно сталкиваются с судами — в настоящее время это одна из главных причин их гибели по всему миру.

Все гидролокаторы, эхолокаторы, пневмопушки, взрыватели, ветряные электростанции и прочие технологии производят шумы в диапазоне от 200 до 400 дБ. Для сравнения, верхний безопасный (но далеко не комфортный) предел для человека — около 130 дБ. Частота выше 160 дБ вызывает шок, контузию и разрыв барабанной перепонки. Поэтому для обитателей океана все эти звуки сравнимы, скорее, с невыносимой какофонией лязга, скрежета, грохота и выстрелов, чем с беззаботным пением птиц. Техногенные шумы настолько сильны, что нередко вынуждают китообразных целыми группами выбрасываться на берег, спасаясь от такой «звуковой» атаки. В ходе исследования, проведенного в 1993 году, были обнаружены горбатые киты, оставшиеся в области, где повторялись крупные подводные взрывы. У двух выброшенных на берег горбачей были повреждены слуховые органы, а у 5 тюленей — внутреннее ухо.

Из-за пугающих, непонятных звуков киты и дельфины теряют ориентацию в пространстве, вынужденно меняют ареал обитания, что губительно сказывается на пищевых повадках и, соответственно, здоровье. Многие и вовсе оказываются выброшенными на берег, сбившись с пути. Приняв посторонний шум за сигнал опасности или испугавшись незнакомого звука, они резко всплывают наверх, тем самым провоцируя развитие кессонной болезни — у многих найденных погибших животных обнаружены обширные кровоизлияния и пузырьки воздуха внутри, типичные признаки стремительного подъема на поверхность. Помимо этого, антропогенный шум способствует увеличению уровня глюкокортикоида — гормона, который выделяется в случае опасности и помогает справиться со стрессом. В больших количествах глюкокортикоиды подрывают иммунную систему, тормозят рост особи, снижают её способность к воспроизводству потомства и в конечном счете приводят к гибели.

Убавить громкость

Методы борьбы с шумовым загрязнением океана носят пока дискуссионный характер, поскольку самым очевидным и простым путем решения проблемы можно назвать минимизацию присутствия человека в море и океане — то есть отказаться от использования новейших технологий и установок, кораблей и гидросистем. Так, после терактов 11 сентября 2001 года США в несколько раз снизило количество морских перевозок в целях безопасности, и оказалось, что гормон стресса у китов резко упал, а случаи выброса их на берег сократились.

Но в настоящий момент об отказе от использования судов, сонаров, сейсморазведки подводных территорий, инструментов нефтегазовой отрасли и других, речь, конечно, не идет. Современные меры носят, скорее, паллиативный характер: перенос морских рейсов на несколько километров в сторону от известных мест обитания подводных жителей, предложена разработка проекта специальных карт, указывающих капитанам больших судов, где можно проходить, а где — нет. Вдобавок, были созданы специальные мобильные приложения, отражающие всех находящихся близко к кораблю китов. Наиболее действенным шагом из возможных стало бы снижение уровня шума двигателей кораблей (чаще всего они шумят из-за неэффективности), но это требует времени и внушительных инвестиций.

Не пропустите документальный фильм «Оглушающий океан», премьера которого состоится 23 октября в 18:00 на Discovery Channel.