撰文/李爭艷

水下聽音器：開啟多個大門的“鑰匙”

撰文/李爭艷

水下聽音器

海洋從來不做安靜的聽眾，而要成為制造混響曲的“音樂人”。今天我們所要提及的水下聽音器便是為我們記錄這般聲音的好幫手。

眾所周知，科學(xué)研究需要運(yùn)用大量的儀器并搜集眾多數(shù)據(jù)，為達(dá)到研究目的，還需對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行非常認(rèn)真的篩查，此時會不可避免地產(chǎn)生剩余的資源。歷史上不止一次地發(fā)生過，一位科學(xué)家排除的數(shù)據(jù)就是另一位科學(xué)家的“寶藏”。比如當(dāng)氣象專家搜索雨滴時，會盡可能消除掉雷達(dá)捕捉到的空氣中除了雨滴之外的物體，包括蝙蝠、昆蟲及鳥類。然而當(dāng)他們將過濾軟件的代碼反轉(zhuǎn)，就生成了另一種“天氣圖”，可以用來觀察鳥類的遷徙，甚至可以進(jìn)一步預(yù)測到鳥類遷徙途中海洋魚群的位置和數(shù)量。這個結(jié)果告訴我們，將一些科學(xué)儀器“另類”地使用，沒準(zhǔn)會意外地產(chǎn)生新的發(fā)現(xiàn)。

美國俄勒岡州立大學(xué)的學(xué)者們曾經(jīng)“發(fā)明”了一種新型研究瀕危鯨種的工具——水下聽音器。其實(shí)這種工具本來是研究記錄水下地震的，但令人感到驚奇的是，水下聽音器在海洋里還可以記錄下不同種類鯨發(fā)出的聲音。應(yīng)用這種工具，已經(jīng)帶來了令人吃驚的發(fā)現(xiàn)，其中包括在阿拉斯加發(fā)現(xiàn)了一種罕見的鯨。

長須鯨

現(xiàn)如今，科學(xué)家們已經(jīng)可以使用這種水下聽音器來區(qū)別不同鯨發(fā)出的聲音。生活在不同地區(qū)的一些鯨會有其特殊的語調(diào)。如在太平洋西北地區(qū)的藍(lán)鯨與生活在太平洋西部的藍(lán)鯨聲音不同，也與來自北冰洋的藍(lán)鯨不同。俄勒岡州立大學(xué)學(xué)者麥林杰提到，太平洋東部的鯨會發(fā)出較低的脈沖音，不同種群的鯨的脈沖和音調(diào)都不相同，可以說區(qū)別特別顯著。但仍不能確定這種區(qū)別是不是和基因有關(guān)，或者還有其他的原因。研究中也有一些罕見的混雜聲音，有可能是不同種鯨之間交流的語言，也可能是沒有完全學(xué)會交流的幼鯨發(fā)出的困惑聲音。麥林杰用這些水下聽音系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)冬季在阿拉斯加海灣有一定數(shù)量的抹香鯨，事實(shí)上阿拉斯加海灣在冬季并不適合鯨類生存，并且根據(jù)一些人們在當(dāng)?shù)赜^測抹香鯨的記錄，也沒有在夏季發(fā)現(xiàn)這種鯨的記載。

無獨(dú)有偶，這一次，水下聽音器又被用來跟蹤瀕臨滅絕的長須鯨。這是由于水下聽音器在監(jiān)聽海底擴(kuò)張時產(chǎn)生的氣泡聲的同時，它也會收到來自于長須鯨交流時的低頻聲音。長須鯨是一種鮮為人知的生活在遠(yuǎn)洋區(qū)域深海中的動物，已經(jīng)被列為世界瀕危物種。華盛頓大學(xué)的地震學(xué)家威廉·威爾考克用了3年的時間在海底的熱液口設(shè)置水下聽音器，并反轉(zhuǎn)了篩除與保留的代碼，從而聽到了鯨的聲音?？茖W(xué)家們通過一整套位于海底的傳感器網(wǎng)絡(luò)，跟蹤到了各個鯨間的對話，并確定了鯨的行動軌跡。有數(shù)據(jù)顯示，這些巨大的動物在溫哥華附近的胡安·德·富卡洋中脊的熱液口上方的大洋深處移動，他們甚至能將這些對話與鯨的行為和種群規(guī)模相聯(lián)系。該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正計(jì)劃擴(kuò)展他們在這一地區(qū)其他地震監(jiān)測站的數(shù)據(jù)提取模式，從而繪制出一幅更為清晰的關(guān)于鯨活動的圖片。

鯨的聲音頻率一般在15～25赫茲之間，它們除了運(yùn)用聲波的精確回波定位來捕食，做一些導(dǎo)航工作之外，也可能運(yùn)用發(fā)出的聲音來進(jìn)行與同類的社交。不同的聲音也許與選擇異性有關(guān)，又或許受到了海洋條件的影響……而這就需要我們不斷的探索才能得知。這項(xiàng)關(guān)于長須鯨的研究項(xiàng)目同有關(guān)鳥類的研究一樣，均顯示了跨學(xué)科科學(xué)研究的前景。這也意味著水下聽音器或許是一把可以開啟多個大門的“鑰匙”，而我們要做的就是挖掘它的無限潛能。