想象一下,你正在參加一個夏季燒烤聚會,和一些朋友敘舊,這時你聽到遠處傳來消防車警報器的聲音。你可能會想知道附近是否有危險,但你和你的朋友們還是繼續聊天,只是現在因為要蓋過噪音,聲音稍微大了一點。幾分鐘後,卡車越來越近,警報聲變得如此之大,以至於試圖保持談話變得徒勞。所以,你等到警報聲再次消失在遠處。但是,如果喧鬧的警報聲整天都在附近,你必須等待幾個小時才能繼續交談呢?如果這種情況幾乎每天都在發生呢?
事實證明,這對一些鯨魚來說是現實。2015年的一項研究發現,當阿拉斯加波弗特海的弓頭鯨暴露於來自用於定位石油和天然氣儲量的地震勘探船隻的氣槍爆炸時,當爆炸聲遙遠且相對微弱時,這些動物增加了呼叫頻率,試圖蓋過爆炸聲。但是,隨著地震勘探船越來越靠近它們,鯨魚的呼叫頻率急劇下降,最終完全停止呼叫。
長期以來,船舶交通的噪音一直被認為是鯨魚的一種干擾,但在過去幾十年中,地震勘探期間產生的高分貝爆炸脈衝已成為一種新興的、甚至更可怕的威脅,並開始受到海洋哺乳動物學家的關注。
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為了進行地震勘探,船隻拖曳著幾個氣槍陣列,這些陣列通常每隔10-20秒發射一次,持續數天、數週或數月,儘管不是連續的。氣槍陣列的“聲源級”或響度可能超過240分貝(dB)(在水中)。作為參考,藍鯨是世界上聲音最大的動物之一,可以發出超過180分貝的聲音。如果聲音的聲源級增加10分貝,則意味著其強度增加10倍。因此,地震氣槍的聲音強度大約是藍鯨叫聲的百萬倍——如果藍鯨碰巧在活躍的地震勘探船附近,其威力足以使世界上最大的動物失聰。
雖然氣槍在距離動物約一公里或更近的範圍內發射時會損害鯨魚的聽力,但它們在很遠的距離也可能非常吵鬧。事實上,聲波可以傳播半個地球。爆炸聲之所以能傳播如此之遠,不僅是因為它們一開始就非常響亮,還因為它們是低頻(即低音調)聲音。低頻聲音的衰減速度比高頻聲音(如鳥鳴聲)慢得多,高頻聲音只能傳播很短的距離。這意味著地震勘探可能會對位於氣槍陣列數十公里外的鯨魚產生一系列行為影響。
勘探期間發出的低頻爆炸聲與鬚鯨發出的叫聲的頻寬重疊,鬚鯨嚴重依賴聲音進行交流。因此,除了干擾鯨魚之外,地震勘探還會“掩蓋”它們彼此之間的叫聲,正如科學家所說的那樣。這解釋了為什麼阿拉斯加波弗特海的弓頭鯨停止彼此呼叫:試圖在高分貝的爆炸聲中讓對方聽到自己的聲音是徒勞的。這種現象也在藍鯨身上得到了證實。
地震勘探對北大西洋露脊鯨(一種極度瀕危物種)的影響尚待研究,但現在迫切需要這樣做。2018年,美國國家海洋和大氣管理局批准在露脊鯨的主要棲息地——美國東部沿海水域,擴大使用地震氣槍爆破進行海上鑽探。地質許可證必須得到海洋能源管理局的批准後才能進行勘探,但擬議的地震作業可能會擾亂包括露脊鯨在內的海洋哺乳動物的行為模式(例如,遷徙、繁殖和覓食),每年可能發生數十萬次。
北大西洋露脊鯨種群從19世紀捕鯨業中恢復的速度已經因船舶碰撞和漁具纏繞造成的死亡而受到嚴重損害,而它們棲息地即將進行的地震勘探可能會帶來一種不太明顯但普遍存在的干擾。露脊鯨使用社交呼叫來調節重要的互動,包括交配,因此聲學交流的時間或空間減少可能會對該物種的生存和繁殖產生巨大影響。
雖然低頻海洋噪聲的增加可能對所有鬚鯨來說都是一種人為壓力源,但經歷多種壓力源累積效應的種群數量減少的物種面臨著更高的風險。在對其棲息地開始實際的地震勘探之前,必須使用受控暴露實驗仔細研究氣槍爆炸對露脊鯨等瀕危物種的行為影響。
