В то время, когда шум океана привлекает повышенное внимание всего мира, исследователи из Университета штата Орегон и NOAA разработали эффективный метод использования подводного роботизированного планера для измерения уровня звука на обширных участках моря.
«Здоровые морские экосистемы должны иметь уровни шума в определенных диапазонах», - сказал Джо Хаксель, доцент/старший научный сотрудник Колледжа наук о Земле, океане и атмосфере в штате Орегон и член Тихоокеанского отдела морской окружающей среды NOAA. Лабораторная акустическая программа.«В качестве аналогии для людей это разница между жизнью в деревне, жизнью в городе или где-то очень шумным».
Хаксел из Морского научного центра Хэтфилда в Ньюпорте является ведущим автором статьи, опубликованной сегодня в журнале PLOS ONE, в которой описывается исследование подводных роботов-планеров.
Океанский звук недавно был включен в список основных переменных океана Глобальной системой наблюдения за океаном, программой ЮНЕСКО, из-за его важности для морской жизни и мореплавателей, а также потому, что он используется для мониторинга и локализации всего, от землетрясений до цунами. к ядерным взрывам.
Традиционно ученые измеряли шум океана, прикрепляя гидрофоны, по сути, подводный микрофон, к стационарному причалу в воде. Проблема в том, что ученые получают данные только из одного места.
Океанский звук также можно измерить с исследовательского корабля, но они дороги в эксплуатации. Кроме того, они сами создают много шума, что беспокоит морских животных и чувствительных к звуку рыб.
Прикрепление гидрофона к планеру решает эти проблемы, потому что планеры работают автономно, относительно бесшумны и могут преодолевать сотни миль за несколько недель.
Глайдеры, оснащенные гидрофонами, могут проводить повторные исследования проблемного региона на предмет акустической деградации среды обитания и в режиме реального времени измерять изменение уровня шума. Планеры также успешно использовались учеными для измерения шума от подводного вулкана и прогнозирования скорости поверхностного ветра.
Дополнительным преимуществом планеров является то, что они оснащены другими датчиками и приборами, которые обеспечивают важные измерения, такие как температура, соленость и глубина.
В исследовании, описанном в статье PLOS ONE, Хаксель и его команда прикрепили гидрофон к планеру, который имеет длину около 5 футов и весит около 120 фунтов. Планер путешествовал в течение 18 дней между Грейс-Харбор, штат Вашингтон, и Брукингс, штат Орегон, на расстояние около 285 миль.
Глайдер действовал вдоль континентального шельфа Северной Америки, который в среднем находится примерно в 30 милях от побережья, где глубина океана начинает падать более резко. Перелом шельфа - ключевой путь миграции морских животных.
После того, как ученые получили данные с гидрофона, их основной задачей стала точная настройка алгоритмов для фильтрации шума, создаваемого планером при работе.
После этой фильтрации исследователи смогли сопоставить данные, собранные во время 18-дневного путешествия на планере, с историческими данными с гидрофонов, прикрепленных к причалам на этом маршруте.
Хаксель сказал, что его просто поразило, насколько тесно совпали наборы данных. Это привело команду к выводу, что глайдеры являются эффективным и ценным инструментом для измерения подводного океана.
В дополнение к Haxel, авторами документа являются: Haru Matsumoto и T-K Andy Lau, штат Орегон и Тихоокеанская морская экологическая лаборатория NOAA в Ньюпорте; Кристиан Мейниг и Скотт Сталин, Тихоокеанская морская экологическая лаборатория NOAA в Сиэтле; Габриэлла Калбах, Калифорнийский государственный университет, залив Монтерей; и Роберт Дзиак, Тихоокеанская морская экологическая лаборатория NOAA в Ньюпорте.