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因新冠肺炎疫情而安静的海洋可望让鲸鱼纾压并改善健康

一只座头鲸跃出加州蒙特利湾(Monterey Bay)温暖的海域。 PHOTOGRAPH BY PAUL NICKLEN, NAT GEO IMAGE COLL

一只座头鲸跃出加州蒙特利湾(Monterey Bay)温暖的海域。 PHOTOGRAPH BY PAUL NICKLEN, NAT GEO IMAGE COLLECTION

(神秘的地球uux.cn报道)据美国国家地理(撰文:CRAIG WELCH 编译:蔡雅铃):科学家如今有了难得的机会,能研究一个少了许多人为噪音的海洋环境。

这波疫情让蒙特里湾(Monterey Bay)变安静了。 快船、游艇和赏鲸之旅都没了,关闭的餐厅和码头阻绝了商业渔船,连游轮旅游也中断了。

今年稍早随着COVID-19(新冠肺炎)导致的第一波封锁达到最高峰,鲸鱼科学家亦国家地理探险家阿里. 弗里德伦德尔(Ari Friedlaender)看到了一个契机。 他从南极研究鲸鱼回来后发现,道路上的车辆变少了,水上更几乎没有任何船只,此时座头鲸也正从墨西哥的冬季育幼场陆续返回加州中部。 在这个加州最受欢迎的海岸休憩景点之一,对海洋生物有害的人为噪音突然消失了。

于是弗里德伦德尔取得了蒙特里湾水域的航行许可,并在座头鲸因饱食沙丁鱼和鳀鱼而肥壮的同时,很快就取到了44只鲸鱼的肌肉样本。 他要用这些样本研究鲸鱼的贺尔蒙数值,它的升降会随着这种海洋哺乳动物的压力而变化。

从加州到阿拉斯加、到佛罗里达南部多沼泽的海湾,COVID-19疫情造成的活动中断提供了海洋科学家绝无仅有的机会,能直接检视一个众人琢磨了数十年的问题:人类吵杂的海上生活究竟为海洋栖地带来了多大的改变?

海中噪音

人为噪音对许多海洋生物造成困扰不是什么秘密。 海军的声纳已经证实会让为躲避声波而快速上浮的喙鲸(beaked whales)产生栓塞,而由于货柜船低沉的嗡嗡声完全盖过了鲸鱼的叫声,有些族群也被迫沉默下来。 达氏鼠海豚(Dall's porpoises)为了避开路过船只的噪音也会迅速改变它们的游泳型态。

不过科学家近年来已知道海洋噪音不止影响鲸豚类。 听觉的压力也会影响海豹、鱼类、乌贼──甚至是如牡蛎这种结构简单的生物。 舷外机会促使某些雀鲷(damselfish)停止它们逃离猎食者气味的行为。 响亮的声音会让扇贝产生畸形而降低存活率,也会把北极鳕驱离觅食区,甚至造成鲔鱼群的分散,并可能造成迁移型态的改变。

用来绘制海图和探勘油气的震测空气枪发出的低频轰隆声,就算在隔了1.6公里远的地方,仍可以把海洋食物链底层的微小浮游动物杀戮殆尽,就连磷虾(krill)的幼体也包括在内。

由于全球化在过去50年内使船运交通量大增,这些发现显得益发重要。 事实上,由于在过去20年内学到了许多噪音对海洋生物的影响,美国国家海洋暨大气总署(National Oceanic and Atmospheric Administration,NOAA)在2016年通过了一个10年计划,要绘制与研究海洋噪音的成长状况。

「几乎所有水下生物都倚赖声音,」康乃尔大学的声学生态学家米歇尔. 佛内特(Michelle Fournet)说,她主持了一个由野生生物噪音专家组成的非营利单位,叫做「声音科学研究组织」(Sound Science Research Collective)。 「我们确实知道过度吵杂会危及很多生命机能。 」

有别于光线,声音在水中的传递效率极高。 在蒙特里湾的水下听音器能从数百米深的地方侦测到雨水飞溅在海面上的声音。 在水中,商业围网渔船会把一种称为「海豹弹」(seal bomb)的小型噪音发声器丢到海里以驱离那些掠取鱼网里乌贼和鳀鱼的海狮与海豹,它所发出的声响能传到非常远的地方。

「如果你站在船的甲板上,你只能隐约地听到一声闷响,」蒙特里湾水族馆研究所的生物海洋学家约翰. 莱恩(John Ryan)说。 但在水面下,这些水下鞭炮炸开的声音能传遍整个大陆棚(continental shelf),并深入蒙特利海底峡谷(Monterey Submarine Canyon)。

但要理解这种声音会如何伤害个别物种却很复杂。 快艇和舷外机制造的声音频率很高,但油轮和货轮这种大型商船所制造的则是低沉的嘈杂声,很像城市脉动的背景噪音。 某些声音对一些物种有害,但对其他物种来说可能根本就听不见。 蓝鲸用来沟通的某些音频就低于人类能听见的频率,而海豚则能发出高出我们听觉范围的声音。

要解决这些问题,多数海洋噪音研究不是在实验室中,就是在充斥人为噪音的海域进行。

至少到目前为止是这样。

巨大的沉默转变

佛内特研究热带生态,并且和团队一起在大沼泽地国家公园(Everglades National Park)内的佛罗里达湾(Florida Bay)放置了水下听音装置。 她正在追踪噪音对云纹犬牙石首鱼(spotted sea trout)、枪虾( snapping shrimp)和墨西哥湾豹蟾鱼(gulf toadfish)的影响。 墨西哥湾豹蟾鱼是一种小型底栖鱼类,雄鱼会用「歌声」吸引雌性前来巢内产卵。

不过今年她对在阿拉斯加东南部的研究感到特别兴奋,佛内特在那个区域研究大型船只的噪音对座头鲸沟通行为的影响已经十年了。 然而今年因COVID-19的影响,朱诺的游轮参访和赏鲸活动都取消了,这样的转变,她说,「是巨大的」。

上一次科学家在内湾航道(Inside Passage)内找到能安静倾听鲸鱼的水域,是在1976年里的3天。 那时被列为濒临绝种的座头鲸数目已急剧降到约250只,现在它们的总数已回升至3000-5000只。 「这意味着对那些出生于1970年后的鲸鱼来说,今年会是它们第一个安静的夏天。 」她说。 这也是科学家首次听到一个相对健全的座头鲸族群在不受噪音干扰下沟通。

座头鲸以优美的歌声闻名。 虽然届繁殖年龄的雄鲸最出锋头,但雌鲸和幼鲸也会使用丰富的发音技能来沟通。 座头鲸会呜咽、呻吟、咆哮和制造听起来像水滴的噪音。 还有类似满意声调的「呜噗」声,或是听起来很像人类笑声的「嘶喔噗嘶」声。 还有一种叫声则类似湿橡胶滚筒擦过玻璃的嘎吱声。

因此今年佛内特请阿拉斯加的同事在赏鲸首府朱诺外海架设了水下听音器,那里平常吵到根本听不到座头鲸的声音。 她的目标是了解当吵杂的人类与机器缺席的时候,鲸鱼们的对话会是什么样子。

她认为鲸鱼声音互动的本质会出现变化,并假设它们在不被船舶噪音淹没的情况下,可能会进行更复杂的沟通。

「如果你想在一场摇滚演唱会上有意义地对话,你会提高音量、放慢速度、使用简单的字,」她说。 如果你是在客厅沙发上边喝茶边聊天,你可能会尝试表达更精细的想法。 「你能使用起更丰富的语言,也有能力在交流中传达更多信息。 」

鲸鱼减压了吗?

在蒙特里湾,弗里德伦德尔想找的东西有点不同。 他没有要测量鲸鱼是否改变歌声或移动模式,另他感兴趣的是它们的一般健康状况。 较安静的海洋是否能让鲸鱼健康些? 科学家又测得到吗?

科学家长久以来都认为噪音会增加鲸鱼的压力,也知道长期的紧迫对许多动物都很危险,包含人类在内。 压力会压抑生长、繁殖、和免疫系统等功能,造成从环尾狐猴(ring-tailed lemurs)到海鬣蜥(marine iguanas)等各种动物早夭与数量减少。

「只因为你没看到动物在行为上有反应,并不表示没有后果存在。 」弗里德伦德尔的同事布兰登. 索萨尔(Brandon Southall)说,他是在华盛顿特区为NOAA工作的鲸鱼科学家,这几年来他都直接和海军一起研究水下噪音对海洋生物影响的议题。

虽然他们规律地采样鲸鱼皮质醇(cortisol)的数值,但科学家很少有适当的「低噪音」控制组用来比对贺尔蒙数值。 或许到目前为止最重要的控制组出现于一场悲剧性的巧合。

在2001年9月11日的恐怖攻击事件期间,有两组独立的科学家正好在加拿大芬地湾(Bay of Fundy)的海上──其中一组在进行露脊鲸(right whale)仔鲸和母鲸的录音,另一组则是在收集露脊鲸排泄物样本,他们一直待在海上,甚至在海空交通全都停止以后也是。

研究人员因此得以证实鲸鱼排泄物里的贺尔蒙数值,在海上突然变安静后马上大幅下降。 接下来的数年随着噪音程度上升,科学家了解到这些动物的压力又回升了。

弗里德伦德尔计划等到明年春天海上交通可能回复正常后返回蒙特里湾采取更多的鲸鱼肌肉样本。 而且既然他也拍到了许多个体独特的背鳍和尾鳍照片,他也想试图收集同一只个体的样本。 由于水族馆研究所在海湾里已经有水下听音器在运作,他的团队将能把船舶噪音的改变和压力高低的差异关连起来。

弗里德伦德尔预期他的发现会和科学家在911事件后得到的结果类似。 不过他的结果可能表现的稍微复杂一点,因为这两次交通停摆事件并非完全相同。 在911攻击事件的余波中,一切都停了下来──所有的船运交通,所有的空中交通。 而在2020年春天的蒙特里湾和其他地方,小型船只和油轮确实停驶了,但外海的船运交通还是继续进行的。

「你从鲸鱼外表看不出来,但这些动物会受到人类活动影响。 」弗里德伦德尔说。

今年,他与佛内特和世界上其他科学家们或终于于能知道影响程度有多大了。




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