Hałas w morzach i oceanach :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Sekwencja genomu alg morskich zatrzymujących węgiel staje się faktem dokonanym

Szybki rozwój gatunków wodorostów morskich w Bałtyku

"Człowiek w ekstremalnych środowiskach - fizjologia stosowana, od głębin morskich po przestrzeń kosmiczną", Trondheim, Norwegia

Wyniki badań wskazują na ścisły związek między różnorodnością biologiczną życia w głębinach morskich a funkcjonowaniem ekosystemów

Ekstremalne badania w głębinach morskich

Wpływ aktywności człowieka na środowisko naszej planety jest bardzo różnorodny, a wiele efektów ubocznych rozwoju naszej cywilizacji jest dopiero od niedawna uświadamianych. Zwiększenie kwasowości wód oceanicznych jest jednym ze zjawisk należących do tej kategorii. Ledwie, co uzmysłowionym jego skutkiem jest zmniejszenie absorpcji fal dźwiękowych pod powierzchnią wody, które w przyszłości spowoduje znaczne podniesienie poziomu hałasu w morskich głębinach. Chociaż zjawisko to ma globalną skalę i wydaje się nie do zatrzymania w najbliższym czasie, jego następstwa dla bytujących w oceanach organizmów żywych są nadal nieznane.

Morskie stworzenia wykorzystują dźwięk w swoim życiu na bardzo wiele sposobów. Ryby i niektóre bezkręgowce produkują różne dźwięki by przyciągać partnerów płciowych, odstraszać drapieżniki czy lokalizować bogate żerowiska. Wiele morskich ssaków, takich jak walenie, polega na recepcji dźwięków przy nawigacji w morskich głębinach, a także używa ich do wzajemnej komunikacji. Niektóre z nich, na przykład delfiny, posiadają zdolność echolokacji, której używają do orientacji w bliskim otoczeniu oraz przy łowach. Larwy koralowców kierują się wskazówkami dźwiękowymi w kluczowym dla ich cyklu rozwojowego momencie, wyboru miejsca, w którym osiądą i rozpoczną swój dalszy rozwój. To powszechne wykorzystanie dźwięku wśród morskiej fauny, związane jest z faktem, że w środowisku wodnym fale dźwiękowe rozchodzą się szybciej i na znacznie większe odległości, niż w atmosferze, zaś w przeciwieństwie do warunków ponad powierzchnią wody, dostępność światła i możliwości jego wykorzystania są mniejsze. Przystosowanie i ewolucja morskich zwierząt przebiegała pod wpływem tego faktu.

Waga, jaką dźwięk i jego propagacja ma dla egzystencji morskich organizmów, każe patrzeć z obawą na coraz większe akustyczne „zanieczyszczenie” podmorskiego środowiska, jakiego sprawcą jest człowiek. Do naturalnych źródeł morskiego szumu, z jakim na co dzień spotykają się zamieszkujące wodę istoty, takich jak deszcz, fale, czy produkowane przez nie same sygnały dźwiękowe, należy dodać coraz większy hałas pochodzący z aktywności ludzi, generowany przez przedzierające się przez powierzchnię wody statki, powszechnie wykorzystywane sonary czy podmorskie prace konstrukcyjne oraz badawcze, związane, na przykład, z wydobyciem ropy naftowej. Liczba statków – które najmocniej mącą naturalną akustykę oceanicznych głębin - w przybliżeniu podwoiła się w ciągu ostatnich 40 lat, zaś ich tonaż uległ w tym czasie aż czterokrotnemu wzrostowi. Antropogeniczny, czyli pochodzący od człowieka, hałas dominuje w najważniejszym akustycznie, przedziale niskich częstotliwości, od 10 do 500 Hz, w którym fale dźwiękowe rozchodzą się w wodzie na najdalsze odległości. Szacuje się, że w ciągu ostatnich 50 lat, wzrost poziomu hałasu w morzach i oceanach świata, który spowodowany był głównie rosnącą aktywnością ludzi, wynosił średnio 3 dB na dekadę. Jednak poza niepokojącym, coraz większym wytwarzaniem szumu, który niszczy spokój morskich głębin, rozwój naszej cywilizacji może przyczynić się do znacznego podwyższenia poziomu hałasu w oceanach także w inny, nieco zaskakujący i znacznie trwalszy sposób.

Humbaki - walenie znane z generowania złożonych serii dźwięków nazywanych „pieśniami humbaków”.

Trwała zmiana w akustyce mórz związana jest z problemem emisji gazów pochodzących ze spalania paliw kopalnych. Dwutlenek węgla powstający w tym procesie, w ogromnej skali uwalniany jest do atmosfery, następnie zaś absorbowany przez powierzchnię oceanów, w drodze reakcji z cząsteczkami wody prowadzi do zwiększenia w nich ilości jonów wodorowych. Skutkuje to zmniejszeniem odczynu pH, czyli zwiększeniem kwasowości oceanów. To z kolei, znacznie zmniejsza absorpcję fal dźwiękowych w wodzie, czyli zwiększa możliwość ich propagacji. W efekcie poziom hałasu w oceanach rośnie.

Jak duża jest skala tego problemu? Jak wynika z obliczeń naukowców, zmniejszenie oceanicznego odczynu pH o 0,1 skutkować może zmniejszeniem absorpcji dźwięku w wodzie o 10 do 20% (w paśmie częstotliwości około 1 kHz). Dalszy rozwój tego zjawiska uzależniony jest, więc od tego, w jakiej skali postępować będzie zwiększenie kwasowości oceanów. Przyjmując za najbardziej prawdopodobny w tym względzie umiarkowany scenariusz, Tatiana Ilyina z Uniwersytetu Hawajskiego i jej współpracownicy, wyliczyli, że do końca bieżącego wieku, absorpcja fal dźwiękowych w wodach morskich w przedziale częstotliwości od 100 Hz do 10 kHz spadnie o 60%. Wraz z tym zjawiskiem, poziom hałasu w oceanach znacznie wzrośnie. Obliczenia innych autorów, wskazują z kolei, że już w roku 2050 dystans propagacji fal dźwiękowych w oceanach zwiększy się o 30%.

Chociaż nasilenie szumu i natężenia propagacji dźwięków nie będzie równomierne i poziom oceanicznego hałasu będzie w pewnym stopniu zróżnicowany regionalnie, a także uzależniony od głębokości danych wód, przyszłość mórz i żyjących w nich organizmów nie zapowiada się, jako cicha i spokojna. Jedną z największych niewiadomych, jest właśnie wpływ, jaki ten, dopiero niedawno uświadomiony proces, może wywierać na bardzo złożony, morski ekosystem. Nie przeprowadzono jeszcze żadnych rozległych studiów tego problemu, już teraz jednak wiadomo, że wysoki poziom hałasu, szczególnie w przedziale niskich częstotliwości, niesie ze sobą negatywne konsekwencje dla morskiej fauny. Wykazano związek hałasu z incydentami osiadania wielkich morskich ssaków na plażach (co, określane jest czasem mianem „wielorybiego samobójstwa”), które prowadzi do ich powolnej śmierci. Duże i stałe natężenie hałasu powoduje także opuszczanie przez nie swoich siedlisk. Wiadomo, że wysoki poziom szumu prowadzić może do przejściowej utraty słuchu przez delfiny, zaburzenia normalnej aktywności życiowej wśród wielu innych gatunków morskich istot, czy nawet uszkodzeń ich tkanek. Nieznane są długofalowe skutki behawioralne, jakie hałas może mieć, dla wielu powiązanych ze sobą troficznie lub w inny sposób, grup zwierząt, mieszkających pod powierzchnią wody. Wydaje się jednak, że nie pozostaną one zupełnie niewrażliwe na przykład na stały stres związany z większym natężeniem dźwięku w pewnych rejonach, czy też zaburzenia w międzyosobniczej komunikacji, jakie mogą wynikać ze znacznego podniesienia poziomy wszechobecnego szumu.

Pomimo, że nie wiemy więc jeszcze, jakie mogą być dalekosiężne konsekwencje zwiększenia poziomu hałasu dla istot zamieszkujących morskie głębiny, pewne jest jednak, że ani my, ani przyszłe pokolenia, które nastąpią po nas, nie będą już mogły określić podwodnej krainy oceanów - tak jak zrobił to wielki badacz mórz Jacques-Yves Cousteau - mianem „cichego świata”.

Źródła:
Hester, K. C., Peltzer, E. T., Kirkwood, W. J. i Brewer, P. G. (2008). Unanticipated consequences of ocean acidification: A noisier ocean at lower pH. Geophysical Research Letters, 35, doi:10.1029/2008GL034913.
Hildebrand, J.A (2009). Anthropogenic and natural sources of ambient noise in the ocean. Marine Ecology Progress Series, 395, 5 – 20. doi:10.3354/meps08353.
Ilyina, T., Zeebe, R. E. i Brewer, P. G. (2010). Future ocean increasingly transparent to low-frequency sound owing to carbon dioxide emissions. Nature Geoscience, 3, 18 – 22. doi:10.1038/ngeo719.
Martinez, E. i Orams, M. B. (2009). ‘KIA ANGI PUKU TO HOE I TE WAI’ Ocean Noise and Tourism. Proceedings of CMT 2009. CMT2009/A/051 (PDF).
Vermeij, M. J. A., Marhaver, K.L., Huijbers, C.M., Nagelkerken, I. i Simpson S.D. (2010). Coral Larvae Move toward Reef Sounds. PLoS ONE, 5. doi:10.1371/journal.pone.0010660.

Grafika:
Licencja: własność publiczna.
Autor/źródło: National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

Marynarka wojenna to część sił zbrojnych państwa zajmująca się obroną granic morskich i wybrzeża, a także prowadzeniem innych działań wojskowych na morzach i oceanach. pełny tekst

Woda morska woda występująca w morzach i oceanach. W wodzie tej jest rozpuszczone tysiące związków chemicznych i prawie wszystkie pierwiastki chemiczne obecne na kuli ziemskiej. Woda morska stanowi ponad 96% wody obecnej w formie ciekłej na powierzchni Ziemi, zaś tzw. woda słodka stanowi mniej niż 3%. pełny tekst

Halophila Thouars rodzaj wieloletnich traw morskich, należący do rodziny żabiściekowatych (Hydrocharitaceae), obejmujący 19 gatunków występujących w morzach i oceanach strefy klimatu równikowego i zwrotnikowego. pełny tekst

Oceanografia fizyczna - nauka zajmująca się badaniem fizycznych procesów w morzach i oceanach oraz badaniem własności fizycznych wód mórz i oceanów. pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".