Морские млекопитающие особенно чувствительны к шумовому загрязнению, потому что они полагаются на звук для многих важных функций, включая общение, навигацию, поиск пищи и избегание хищников. Группа экспертов опубликовала всестороннюю оценку имеющихся научных данных о том, как шумовое воздействие влияет на слух морских млекопитающих, и предоставила научные рекомендации по критериям шумового воздействия, которые могут иметь далеко идущие последствия для регулирования.
Опубликованная 12 марта в журнале Aquatic Mammals статья представляет собой серьезную переработку первой такой оценки, опубликованной в 2007 году в том же журнале. Обе инициативы возглавлял Брэндон Саутхолл, научный сотрудник Института морских наук Калифорнийского университета в Санта-Круз и старший научный сотрудник Southall Environmental Associates.
«Одна из вещей, которые мы сделали в 2007 году, заключалась в том, чтобы выявить основные пробелы в наших знаниях, и теперь у нас есть значительно больше данных. Мы думали, что было достаточно новых научных данных, чтобы вновь собрать комиссию и вернуться к этим вопросам», - сказал Саутхолл., который занимал должность директора программы NOAA по акустике океана с 2004 по 2009 год.
Обеспокоенность по поводу того, что океанский шум может вызвать повреждение слуха или изменение поведения морских млекопитающих, начала расти в 1990-х годах, первоначально сосредоточив внимание на деятельности, связанной с нефтегазовой промышленностью. В начале 2000-х годов еще одним поводом для беспокойства стала связь гидролокатора с массовым выбросом на берег глубоководных китов. Судоходство и строительство также являются важными источниками шумового загрязнения океана.
Громкие звуки могут вызвать временную или необратимую потерю слуха, могут маскировать другие звуки и беспокоить животных различными способами. В новой статье основное внимание уделяется прямому влиянию шумового загрязнения на слух морских млекопитающих. Отдельные статьи, посвященные поведенческим эффектам и акустике различных источников звука, будут опубликованы позже в этом году.
Потеря слуха, вызванная шумом, происходит у животных так же, как и у людей. У вас могут быть кратковременные изменения в ответ на воздействие громкого шума, а также могут быть долгосрочные изменения, обычно в виде в результате неоднократных оскорблений», - говорит соавтор Коллин Райхмут, научный сотрудник, возглавляющий Лабораторию познания и сенсорных систем ластоногих в Калифорнийском университете в Санта-Круз.
Поскольку животные различаются по своей чувствительности к разным типам и частотам звука, комиссия разделила виды морских млекопитающих на группы на основе того, что было известно об их слухе. В новую статью включены все живые виды морских млекопитающих.
«Разнообразие видов таково, что универсальный подход не сработает», - говорит соавтор Дарлин Кеттен, нейроанатом, работающая совместно в Океанографическом институте Вудс-Хоул и Бостонском университете. Центр исследования слуха.«Нам нужно понять, как избежать вреда, и цель состоит в том, чтобы предоставить рекомендации, чтобы сказать, если тот или иной вид находится в вашем районе, вот чего вам нужно избегать».
За последнее десятилетие число научных исследований слуха у морских млекопитающих быстро выросло, что позволило комиссии уточнить и улучшить свои группировки и оценки. Документ сопровождается набором приложений, в которых собрана вся необходимая информация о 129 видах морских млекопитающих.
«Мы провели всесторонний обзор всех живых морских млекопитающих, по видам», - сказал Рейхмут, руководивший работой над приложениями. «Мы собрали воедино имеющиеся знания, охватывающие все аспекты слуха, звуковой чувствительности, анатомии и воспроизведения звука. Это научная основа для группировок видов, используемых в критериях воздействия шума».
«Приложения - это действительно важный ресурс, которого больше нигде нет», - сказал Саутхолл.«Статья 2007 года была самой влиятельной отдельной статьей, которую я когда-либо публиковал - она цитировалась в литературе больше раз, чем все мои другие статьи вместе взятые - и я ожидаю, что эта новая статья будет иметь такое же влияние».
Документ 2007 года охватывал только те виды, которые находятся под юрисдикцией Национальной службы морского рыболовства (NOAA Fisheries). NOAA Fisheries выпустило нормативное руководство США в 2016 и 2018 годах на основе документа 2007 года и технического отчета ВМС за 2016 год, подготовленного Джеймсом Финнераном, исследователем Программы морских млекопитающих ВМС США в Сан-Диего и соавтором обоих документов.
В дополнение к тому, что впервые рассматриваются все морские млекопитающие, в новой статье также рассматривается влияние как воздушного, так и подводного шума на амфибийные виды в прибрежной среде, такие как морские львы. По словам Саутхолла, публикация новых критериев воздействия шума вместе с всесторонним синтезом современных знаний в рецензируемом журнале является важным шагом вперед.
«Во всем мире есть регулирующие органы, которые жаждут такого руководства», - сказал Саутхолл. «Есть еще пробелы, где нам нужно больше данных, но мы добились больших успехов».
Исследования тюленей, морских львов и каланов в Лаборатории ластоногих Калифорнийского университета в Южной Каролине, которой сейчас руководит Рейхмут, предоставили большую часть новых данных о слухе у амфибийных морских млекопитающих. Работая с дрессированными животными в морской лаборатории Калифорнийского университета в Южной Каролине, команда Райхмута может проводить контролируемые эксперименты и проводить тесты слуха, подобные тем, которые используются для изучения человеческого слуха.
Программа Финнерана в Сан-Диего и программа соавтора Пола Нахтигалла в Гавайском университете предоставили большую часть данных о дельфинах и других китообразных.
Но некоторые морские млекопитающие, такие как усатые киты и другие крупные киты, просто не могут содержаться в контролируемой среде, где исследователи могли бы проводить тесты на слух. Вот тут-то и начинается исследование Кеттен. Кеттен использует методы биомедицинской визуализации, включая компьютерную томографию и магнитно-резонансную томографию, для изучения слуховых систем широкого круга видов.
«Моделирование слуха животного на основе анатомии его слуховой системы - очень хорошо зарекомендовавшая себя техника, которую можно применять к усатым китам», - объяснил Кеттен. «Мы также делаем это моделирование для видов, которые мы можем тестировать в неволе, и это позволяет нам оттачивать модели и удостовериться, что они точны. у некоторых видов с наибольшим потенциалом вреда от человеческих звуков."
Саутхолл сказал, что он регулярно обращается к людям со всего мира, которые ищут рекомендации по регулированию производства шума различными видами деятельности, от строительства ветряных электростанций до сейсморазведки. «Этот документ имеет важное международное значение для регулирования шума в океане», - сказал он.