海洋曾經是一個相對安靜的地方。然而，近幾十年來，人為海洋噪音水平顯著上升——根據斯克裡普斯鯨魚聲學實驗室的科學家研究，過去 50 年裡，每十年翻一番。如今，由於航運量以及海上石油和天然氣鑽探和勘探的增加，水下（聲音可以傳播很遠的地方）的喧囂聲不斷。事實上，一些科學家表示，現在幾乎沒有哪個海洋環境沒有噪音汙染。這一發現令研究鯨目動物和其他海洋生物的科學家感到震驚，因為越來越清楚的是，鯨魚嚴重依賴其聲學棲息地的完整性。如果人為活動導致的海洋噪音繼續增加，鯨魚可能很快就無處可去。
最令人擔憂的是在海洋中長距離傳播的低頻聲音。例如，船舶螺旋槳和發動機產生低頻聲音，地震活動也是如此。這些深沉而響亮的噪音在深海中迴盪，可以有效地掩蓋或阻擋重要的鯨魚交流。康奈爾大學生物聲學研究專案主任克里斯·克拉克說，在科德角灣，人為噪音已使露脊鯨的聲學棲息地減少了多達 80%。
為了更好地理解這些水下聲學，克拉克和他的同事們開發了圖形動畫，顯示了鯨魚所體驗到的聲學棲息地。利用海底聲音監測器收集的資料，科學家們可以繪製鯨魚的位置並測量它們的聲音，以及人為產生的聲音。由此產生的動畫生動地描繪了人類活動的噪音如何物理地阻礙和減少鯨魚的棲息地，干擾了克拉克所說的動物的“交流空間”。
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克拉克說，更廣泛的目標是將研究和緩解正規化從使用分貝水平轉變為使用聲學棲息地作為衡量噪音對海洋哺乳動物影響的標準。這意味著要從生態系統的角度而不是從單一來源的角度來考慮噪音影響。
這種方法對於保護工作非常重要，因為它將幫助研究人員記錄棲息地喪失情況，這在《瀕危物種法案》下具有法律意義。例如，這些發現將影響海洋開發的地點、時間和技術決策，包括遊輪和貨船交通、石油和天然氣鑽井平臺以及海上風電場（在建設過程中產生高水平的噪音，在執行時產生中等水平的噪音）。
美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）國家海洋漁業局瀕危大型鯨魚恢復活動協調員格雷格·西爾伯說，總的來說，這些動畫將幫助海洋生物的管理者從三維角度思考水下聲音。
鯨魚的世界
克拉克說，對於鯨魚來說，長期存在的背景噪音會造成我們生活在持續不斷的霧中的情況。某些響亮的噪音相當於聲音上的矇眼布。
這是因為海洋哺乳動物生活在“聲音主導的世界”中，克拉克解釋說，並將聲音作為解釋水下環境的主要手段。干擾會在鯨魚和它們需要了解的關於棲息地的資訊之間設定障礙。科學家越來越擔心人為噪音會產生嚴重的有害影響，增加了食物來源枯竭、漁具纏繞、過度捕撈、汙染物和船舶撞擊造成的壓力，斯克裡普斯海洋研究所教授約翰·希爾德布蘭德指出。
克拉克說，他曾看到鯨魚因為噪音而放棄某個地點，有時甚至會放棄豐富的食物來源。對於露脊鯨來說，這尤其令人擔憂，這種鯨魚年復一年地忠實於特定的棲息地。攝食的變化會影響繁殖，任何損害鯨魚產仔能力的事情最終都會危及生存。
目前正在分析記錄聲學棲息地退化對座頭鯨、長鬚鯨和具有聲學活性的魚類（包括黑線鱈和鱈魚）影響的新資料。這種情況對於露脊鯨來說似乎最為嚴峻，尤其是在科德角灣，因為它們的叫聲更安靜，因此更容易受到干擾。科學家們希望透過新的觀察來回答的問題之一是噪音汙染如何影響座頭鯨的攝食叫聲。
鯨魚如何使用聲音
當然，聲音在海洋中自然產生——來自海浪、風、降水、冰的移動和魚類等其他來源。但是，人為噪音的長期發生、強度和頻率使其對鯨魚和其他海洋生物造成如此大的干擾。希爾德布蘭德指出，除了造成普遍的壓力外，噪音還可能影響發育和免疫系統健康。
美國國家海洋和大氣管理局東北漁業科學中心的生物聲學家索菲·範·帕里斯說：“我們在海洋中的影響如此普遍，以至於沒有任何地方沒有聲音。人為噪音會中斷動物當時可能正在進行的各種關鍵行為。”
鯨魚利用聲音來尋找和追蹤獵物，並進行來回交流。範·帕里斯解釋說，攝食、幼崽飼養和交配都涉及特定的叫聲，每種鯨魚物種都以獨特的方式使用聲音。不同的物種也具有不同的聽力能力，可以適應跨越長距離（通常幾公里或更遠）的各種聲音訊率。
在克拉克一直在觀察的鯨魚的生命週期內（他研究的一些露脊鯨可以活 70 年），人為噪音急劇增加。“當這些長壽物種還是孩子和青少年時，世界是正常的，”克拉克說。“現在，它們的背景噪音已經增加了三個數量級。”
這種干擾也對人類活動產生了影響。人為噪音在存在瀕危物種（如露脊鯨）的海洋環境中受到監管；任何足以導致傷害或騷擾的噪音都是被禁止的，斯特爾瓦根岸國家海洋保護區的海洋生態學家萊拉·哈奇解釋說。過去的研究分別評估了海洋噪音源。克拉克的團隊建立的動畫可以評估來自多個來源、隨著時間和跨越更遠距離的累積影響。這種新的視角很可能會影響未來航運路線以及海上風電場和新的石油和天然氣開發的選址。