Как и люди, морские обитатели испытывают постоянный стресс. Они сталкиваются с угрозами конкуренции, боязнью хищничества и растущим списком антропогенно-индуцированных стрессоров. Люди внесли свой вклад в повышение температуры океана, увеличение загрязнения, закисление океана и растущее давление со стороны индустрии морепродуктов. Подобно тому, как люди испытывают повышенный уровень стресса при воздействии громкого или импульсивного шума, на морских беспозвоночных влияет возрастающий уровень подводного шума, создаваемого их навязчивыми соседями-людьми.
Согласно недавнему исследованию Организации Объединенных Наций, примерно 40% населения мира проживает в пределах 100 км от береговой линии. Поскольку человеческая жизнь продолжает расширяться и развиваться вдоль океанских вод, сохранение окружающей среды и защита окружающей среды становятся лишь второстепенными мыслями. Производство подводного шума не только трудно контролировать, но и его прямое воздействие на морских беспозвоночных может быть сложно наблюдать или измерять.
Исследователи Жорж Доссо, Джейсон Крамгольц, Дэвид Хадсон и Дарби Почтар, работающие в сотрудничестве с Центром подводных боевых действий ВМС, представят результаты финансируемого ВМФ исследования по использованию трубки стоячей волны для моделирования и измерения воздействия антропогенного шума на морских беспозвоночных на 174-м собрании Американского акустического общества, которое состоится в декабре4-8, 2017, Новый Орлеан, Луизиана.
Команда сосредоточила свои усилия на ракообразных, важных беспозвоночных для коммерческого рыболовства, чтобы определить, как на этих морских существ могут воздействовать военные корабли. «Все испытания и обучение, проводимые военно-морским флотом, проходят тщательную экологическую проверку с оценкой потенциального негативного воздействия на биоту таких факторов, как шум судов и использование SONAR, но влияние этих действий на беспозвоночных изучено недостаточно», - сказал Крумхольц.
Для оценки воздействия антропогенного шума исследователи использовали метод стоячей волны. Трубка создает однородное звуковое поле, имитируя естественную среду обитания беспозвоночных, а также позволяет проводить одновременные эксперименты с несколькими беспозвоночными за одно испытание. Синие крабы и американские омары подвергались воздействию низкочастотного шума лодки и среднечастотного гидролокатора, и их поведение изучалось в течение семи дней. Оценивались поведенческие и физиологические реакции, а также измерения акустического давления и движения частиц.
«Экспериментальная установка оказалась уникальным компромиссом между акустическими и биологическими факторами», - сказал Доссо. Шумовое воздействие оставалось строго акустическим, избегая вибраций, за счет навешивания кожуха над источником звука. Внутри вольера поддерживалась нормальная морская среда, чтобы беспозвоночные демонстрировали типичное поведение. Измерения акустических полей ускорения частиц проводились с использованием прототипов векторных датчиков для обнаружения давления и движения частиц.
Было обнаружено, что смоделированное воздействие сонара оказывает физиологическое воздействие как на синих крабов, так и на омаров. «Это означает, что даже если они не могут «слышать» этот среднечастотный сонарный сигнал, он может оказывать на них воздействие через их общую физиологическую реакцию на стресс», - сказал Хадсон. Также наблюдались поведенческие воздействия на оба вида: «Облученные животные проявляли повышенное агрессивное поведение и меньше ели по сравнению с контрольной группой."
Это исследование может помочь в разработке эффективных экологических разрешений для военно-морской деятельности в прибрежных районах. Кроме того, «хотя это и не является основной целью исследования, результаты также имеют отношение к морскому судоходству и коммерческому рыболовству и могут представлять интерес при рассмотрении воздействия прибрежных разработок, таких как забивка свай, донные исследования или ветряные электростанции». - сказал Доссо.