16:10 2024-04-09 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Cum se luptă balenele să navigheze într-o mare de poluare fonică

_ Cum se luptă balenele să navigați într-o mare de poluare fonică

În 1490, Leonardo da Vinci scria: „Dacă faci ca nava ta să se oprească și pui capul unui tub lung în apă și așezi extremitatea exterioară la ureche, veți auzi nave la o distanță mare de tine.”

Acum avem o înțelegere aprofundată a fizicii de ce sunetul parcurge o distanță mai mare sub apă decât în ​​aer.

p>Dar la o jumătate de mileniu de la observația lui da Vinci, apele liniștite ale Renașterii au fost înlocuite cu oceane aglomerate cu vase lungi de sute de metri.

Poluarea fonică care decurge din acest trafic a devenit presantă. problemă pentru numeroasele animale marine — inclusiv balenele — care se bazează pe sunet pentru a comunica.

În ultimii ani, echipa noastră de cercetare a dezvoltat modele matematice pentru a investiga modul în care acest peisaj sonor zgomotos din ocean are impact asupra migrației balenelor.

În cea mai recentă publicație de cercetare din Movement Ecology, constatăm că, în funcție de nivelul viitor de zgomot, acest impact ar putea varia de la ușor, unde balenele durează puțin mai mult pentru a ajunge la destinație, până la extrem, unde migrația eșuează complet.

Deoarece lumina nu călătorește foarte departe sub apă, multe animale marine se bazează pe sunet pentru a simți lumea din jurul lor.

Balenele sunt capabile de vocalizări complexe, de la celebrele cântece ale balenelor albastre și balenelor cu cocoașă până la apelurile ciudate „boing” ale balenelor minke.

Cu toate acestea, condițiile oceanului s-au schimbat mult față de epoca preindustrială în care au evoluat balenele. Nivelurile de zgomot ambiental din ocean au crescut cu mai mult de 20 de decibeli din 1950 – aceasta reprezintă o creștere de 100 de ori a intensității zgomotului de fond.

În viitor, ne așteptăm la creșterea în continuare a activității de transport maritim, extracția resurselor și construcții în larg, fiecare dintre acestea va contribui la zgomotul ambiental suplimentar.

Știm că acest zgomot are un efect negativ asupra vieții marine - de la niveluri crescute de stres, care au fost legate de evenimente de eșuare, până la incapacitatea de a localiza hrană sau un partener.

Cu toate acestea, nu înțelegem pe deplin modul în care acesta afectează comportamentul balenelor, în special în timpul migrațiilor anuale pe distanțe lungi.

Am propus trei moduri principale prin care zgomotul ar putea avea un impact asupra balenelor și migrațiilor acestora - singurătate, evitare și confuzie.

În primul rând, nivelurile de zgomot ar putea reduce zona pe care balenele pot comunica (singuratatea). În al doilea rând, ar putea induce stres și poate determina balenele să evite anumite zone (evitare). Și, în cele din urmă, zgomotul ar putea reduce capacitatea de a-și identifica împrejurimile (confuzie).

Cu toții ne putem raporta la asta: este mai greu să ai o conversație la un concert zgomotos decât la parc (singuratate); dacă cineva forează în afara ferestrei biroului tău, probabil că vei fi puțin stresat și ai prefera să lucrezi de acasă (evitare); și, dacă încerci să găsești pe cineva pe baza de unde vine vocea lui, devine mult mai greu dacă există multe alte zgomote (confuzie).

Rolul matematicii

Evident că nu putem ține balenele într-un laborator pentru a le testa sensibilitatea la zgomot, așa că modelele matematice sunt o modalitate utilă de a testa aceste idei.

Construiem modele scriind algoritmi care surprind cunoștințele și ipotezele noastre despre comportamentul balenelor și fizica transmisiei sunetului. Apoi putem face modificări la intrările modelului pentru a vedea cum se schimbă predicțiile acestuia.

De exemplu, am putea simula migrarea înainte și după o creștere cu 50% a traficului de transport maritim, ceea ce ar fi foarte dificil de realizat în viața reală.

Cea mai recentă publicație de cercetare extinde modelul nostru anterior de navigare colectivă a balenelor de la un răspuns, confuzia, pentru a include cele trei răspunsuri principale la zgomot — evitarea, confuzia și singurătatea.

Cercetătorii nu au reușit încă să măsoare impactul relativ al fiecărui tip de răspuns în sălbăticie, așa că nu știm care este dominant. Dar putem testa acest lucru cu modelul nostru ajustând intrările pentru a vedea cum se schimbă comportamentul general de migrare dacă evitarea, confuzia sau singurătatea sunt răspunsul principal la creșterea zgomotului.

Modelul nostru prezice apoi căile de migrare ale individului. balenele și statistici relevante, cum ar fi timpul mediu de călătorie și numărul de apeluri de balene care pot fi detectate de alte balene.

Includem informații despre traficul de transport maritim, zgomotul vântului, curenții oceanici, activitatea de construcție și adâncimea oceanului pentru a oferi balenele noastre reprezintă un mediu realist prin care să navigăm.

Ne-am concentrat pe Marea Nordului, deoarece există o mulțime de date disponibile despre traficul de transport maritim, activitatea de extracție a resurselor și observațiile de balene și știm că sunt planificate activități semnificative de construcție în larg. .

Modelul nostru a arătat schimbări distincte și îngrijorătoare în comportamentul migrației, în funcție de impactul zgomotului care are cea mai mare influență asupra luării deciziilor pentru balene.

Dacă impactul principal al poluării fonice este singurătatea, efectul este ușor: migrația are loc în continuare, dar este mai lentă.

Dacă impactul principal este confuzia, efectul poate varia de la ușor la sever. Migrația ar putea fi pur și simplu mai lentă sau, dacă zgomotul este deosebit de sever, migrația poate eșua, balenele deplasându-se din cauza curenților puternici și lipsei de informații despre direcția de deplasare.

Dacă primarul impactul poluării fonice este evitarea, efectul poate varia de la ușor la extrem. Dacă există doar regiuni mici cu zgomot ridicat, migrația va avea loc, iar balenele vor ocoli aceste regiuni.

Dar pe măsură ce zgomotul continuă să crească, aceste regiuni cu zgomot ridicat devin din ce în ce mai mari, până în cele din urmă. calea de migrare este întreruptă și migrația eșuează complet.

În sălbăticie, acest lucru ar fi catastrofal pentru acea populație de balene.

Din fericire, în prezent, nu vedem eșec în migrație pentru întreaga populație. populații: acest exemplu este pur și simplu o predicție care decurge din programarea modelului nostru pentru un scenariu viitor extrem în care nivelurile de zgomot continuă să crească fără încetare.

Este, de asemenea, important să rețineți că predicțiile modelului nostru depind de precizia noastră. model – cât de bine surprinde biologia și mediul balenelor. Dar acum că avem aceste date de modelare, le oferă altor cercetători ceva de testat prin observație directă.

Plănuim în continuare să adaptăm modelul pentru a analiza migrațiile balenelor de-a lungul coastei de est a Australiei, cum ar fi migrația de balene cu cocoașă din Oceanul de Sud până la Marea Barieră de Corali.

Cu traficul maritim în continuă creștere care stă la baza comerțului global și necesitatea construirii de parcuri eoliene offshore pentru a sprijini tranziția către energia regenerabilă, Nu a fost niciodată mai important să înțelegem consecințele alegerilor pe care le facem, astfel încât să ne putem asigura că coexistăm în mod durabil cu spectaculoasa noastră viață sălbatică marine.

(Fluierul)

Inapoi