阿拉斯加库克湾的船只噪音可能会淹没白鲸的叫声

2021年8月在阿拉斯加库克湾拍摄的白鲸。据最新估计，斯加其数量只有331只。库克对这一种群的噪音声音曲目的第一次描述表明，许多最常见的没白叫声被航运噪音所掩盖。鸣谢:uux.cn/Arial Brewer/华盛顿大学
（神秘的鲸的叫声地球uux.cn）据华盛顿大学：白鲸是高度社会化和发声的海洋哺乳动物。它们利用声学来导航、阿拉寻找猎物、斯加躲避捕食者并保持群体凝聚力。库克对于阿拉斯加极度濒危的噪音库克湾白鲸种群来说，这些至关重要的没白交流可能会与人类活动发出的刺耳噪音相竞争。
华盛顿大学、鲸的叫声国家海洋和大气管理局阿拉斯加渔业科学中心和阿拉斯加渔猎部的阿拉新研究首次记录了库克湾白鲸种群复杂的声音曲目。这也是斯加第一次量化了船只噪音是如何掩盖该地区特定的白鲸叫声的。
这项发表在《美国声学学会杂志》上的库克研究发现了41种不同类型的叫声，其中18种是这一群体特有的。研究还发现，商业船只的噪音完全掩盖了这些鲸鱼最常用的叫声。
“这些鲸鱼的核心栖息地是一个非常嘈杂的区域。商业航运、国际机场、军事行动以及天然气和石油勘探都集中在那里，”主要作者Arial Brewer说，他是UW水产和渔业科学学院的博士生，与NOAA渔业阿拉斯加渔业科学中心合作开展这项工作。
“库克湾白鲸种群的一个基本知识缺口是它们如何交流重要信息。第一步是描述他们的声乐曲目，”她补充说。“有了这些信息，我们就可以开始了解它们的交流是否受到了人为噪音的影响。”
全世界公认有21个白鲸种群，包括阿拉斯加的5个不同种群。地理上和基因上隔离的库克湾白鲸数量是最小的，最近估计只有331头。库克湾白鲸只生活在该州最大的城市和最繁忙的港口安克雷奇附近与它们同名的水域。
库克湾的白鲸数量在2008年被濒危物种法案列为濒危物种。2016年的恢复计划将三种威胁列为最高级别的担忧，其中一种是人为噪音。商业航运是库克湾最主要的噪声源，尤其是在上游湾，那里是大多数联邦指定的重要栖息地。
布鲁尔说:“所有这些人为的噪音意味着白鲸可能听不到彼此之间重要的交流，比如捕食者的警报或者母亲对幼崽的呼唤。”
虽然所有的鲸鱼都会受到噪音的影响，但库克湾白鲸可能特别容易受到噪音的刺激。
“由于冰川径流，库克湾全年都非常浑浊。它看起来像巧克力牛奶，”布鲁尔说。“由于能见度很低，声音交流对这些人来说极其重要。而且，与其他高纬度北极白鲸种群不同，这一种群是非迁徙性的，因此它们全年都暴露在这种噪音中。”
库克湾极度的浑浊、引人注目的潮汐、湍急的水流和季节性的冰盖使它成为研究白鲸的一个极具挑战性的地方。科学家们可以通过声音来监测这些高度发声的鲸鱼。
自2008年以来，库克湾白鲸声学项目一直在部署底部安装的被动声学记录仪，以监测白鲸和人为噪音。该研究重点关注2018年至2019年白鲸叫声的记录。

在浑浊的水中烹饪白鲸母子。鸣谢:uux.cn/Paul Wade/NOAA渔业部
“到目前为止，我们还没有一个量化的方法来衡量船只噪音对库克湾白鲸通讯的屏蔽作用。我们知道这是一种潜在的干扰机制，以集中我们的研究努力，但我们缺乏对白鲸最重要的发声方式的良好理解，”合著者Manuel Castellote说，他是UW气候、海洋和生态系统研究合作研究所的研究科学家，负责声学项目。
“这项研究为这一方向提供了前两步:我们现在对这一群体的关键发声以及每次船只过境如何影响白鲸在其关键栖息地的核心区域的发声交流有了坚实的了解。”
在这项新的研究中，科学家们分析了两个关键栖息地的记录:安克雷奇外的苏西特纳河和海湾更远处的交易湾。
他们将白鲸的叫声分为三大类——哨声、脉冲叫声和混合叫声——然后进一步分为41种独特的叫声类型。
“我花了数千个小时来倾听这些人的心声。布鲁尔说:“每当我发现一种新的通话类型时，这真的很令人兴奋。偷听他们的世界真的很有趣。”
研究发现，库克湾白鲸种群和其他白鲸种群一样，拥有丰富而复杂的曲目。全世界21个白鲸种群中，有8个种群的声乐曲目被记录在案。这项研究的结果支持了这样一个假设，即一些叫声类型在人群中是共有的，而另一些是独特的。

阿拉斯加州库克湾地图，用红色大头针标出了本次研究使用的水下记录。条纹显示库克湾白鲸的重要栖息地，蓝线显示指定的阿拉斯加商业航道港口。鸣谢:uux.cn/Kim Shelden/NOAA渔业
作者在库克湾种群中记录的41种叫声中，有18种在其他种群中没有记录；16个在一些但不是所有先前研究的人群中被记录，7个在迄今为止所有研究的人群中是常见的。
布鲁尔说:“不同白鲸种群之间声音曲目的差异可能是由独特的进化、环境或文化影响所驱动的。”“库克湾声乐曲目的差异可能部分是由于人口长期的地理和基因隔离。”
研究人员接下来研究了最常用的呼叫类型是如何被人为噪音掩盖的。他们关注的是商业船舶噪音，这是库克湾最突出的噪音类型。
分析发现，当一艘商业船只在研究地点10英里(17公里)以内时，库克湾白鲸声乐曲目中最常用的七种叫声类型都被部分掩盖了。当船只在通过指定航道期间最接近现场时，呼叫被完全屏蔽。
每年大约有486艘商船使用阿拉斯加港口，平均每周有8-10艘船只进出。据估计，每条船通道平均会屏蔽研究地点的白鲸通信1小时50分钟。
布鲁尔说:“我们的研究结果表明，每当一艘商船通过阿拉斯加港口航道时，库克湾白鲸的交流就会在它们的核心栖息地受到严重影响。”
“人类就是这样一个视觉物种。我们很难理解海洋表面下的噪音有多大，噪音对海洋哺乳动物如白鲸的影响有多大。我们希望我们的发现将导致进一步的研究，以更好地告知管理层这些类型的人为影响。”