王治鈞

海底的人造噪聲

人類(lèi)對(duì)海洋資源進(jìn)行工業(yè)化開(kāi)發(fā)以來(lái)，噪聲污染不斷增長(zhǎng)，噪聲來(lái)源主要包括有海底油氣勘探、使用超強(qiáng)聲吶系統(tǒng)的軍民船只、繁忙的航運(yùn)以及沿海的開(kāi)發(fā)設(shè)施等。其中，最明顯的是軍事聲吶和地震勘探爆破，它們能直接導(dǎo)致海洋哺乳動(dòng)物擱淺和死亡。

以海底油氣勘探為例，用來(lái)尋找石油和天然氣的勘探設(shè)備使用勘探氣槍超高速?lài)姵鰤嚎s氣體在水下產(chǎn)生巨大聲響，聲音抵達(dá)海底后產(chǎn)生回聲，通過(guò)水聽(tīng)器收集并分析這些回聲，勘探船可以繪制出海底地質(zhì)圖，判斷海底油區(qū)分布狀況。這套設(shè)備每隔10～15秒產(chǎn)生一次爆破聲，需要24小時(shí)不間斷運(yùn)作，并探測(cè)數(shù)月才能完成一片海域的地質(zhì)勘探圖。

按照美國(guó)海洋能源管理局的標(biāo)準(zhǔn)，高爆氣槍的分貝值應(yīng)該設(shè)置在160分貝左右，然而實(shí)際操作時(shí)，有些高爆氣槍甚至可以達(dá)到260分貝。

海洋學(xué)家在幾百千米之外利用水聽(tīng)器很容易就能聽(tīng)到這種持續(xù)的爆破聲，敏銳的“海洋居民”同樣會(huì)受這些聲音影響。

海底噪聲污染源還有很多，比如地質(zhì)勘探成功之后，進(jìn)行的石油天然氣開(kāi)采會(huì)有持續(xù)的噪聲產(chǎn)生;在過(guò)往幾十年，全球海洋運(yùn)輸量大幅增加，船舶越來(lái)越大、動(dòng)力越來(lái)越強(qiáng)，海運(yùn)船隊(duì)的低頻噪聲已經(jīng)增加幾十倍;再加上軍民船只的聲吶設(shè)備、海上風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)噪聲等各種人造噪聲紛紛注入海洋，其影響程度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出我們的想象。

不可小覷的海底噪聲

聲音在海水中到底能傳播多遠(yuǎn)？1960年，科學(xué)家做了一項(xiàng)超長(zhǎng)距離實(shí)驗(yàn)，他們?cè)诎拇罄麃嗙晁购惩饪勘ㄖ圃炝藥茁暰揄?，結(jié)果約3.6小時(shí)之后，2萬(wàn)千米之外的百慕大附近居然可以探測(cè)到這個(gè)聲音。

1991年，多國(guó)海洋科學(xué)家在南極極地偏遠(yuǎn)的赫德島做了一次重低音遠(yuǎn)洋傳輸測(cè)試（Heard IslandFeasibility Test），實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^(guò)聲音測(cè)量，確定海洋的暖化效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)人員將揚(yáng)聲器放置在水下500米，不斷播放出一個(gè)重低音，結(jié)果這個(gè)重低音在傳播3個(gè)小時(shí)后，在美國(guó)和加拿大東西兩側(cè)海岸線(xiàn)都被成功地監(jiān)聽(tīng)到，這表明這個(gè)重低音已傳播到了全球大多數(shù)的海域。

這兩次實(shí)驗(yàn)都表明，海底聲音傳播的距離和區(qū)域范圍是非常驚人的，人造噪聲對(duì)海洋動(dòng)物的影響范圍也遠(yuǎn)超我們的想象。

海底生物的“殺手”

從浮游生物到鯊魚(yú)，大部分海洋生物都可以感知環(huán)境中的聲音，而不同物種對(duì)聲音的感知也是不同的。例如，海洋無(wú)脊椎動(dòng)物如甲殼類(lèi)、貝類(lèi)、珊瑚等物種雖然沒(méi)有聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)，但它們通過(guò)敏銳的感覺(jué)器官在水中感覺(jué)到聲振，從而平衡重力，而噪聲環(huán)境會(huì)使它們產(chǎn)生聲創(chuàng)傷，破壞感覺(jué)器官。

一些魚(yú)類(lèi)會(huì)通過(guò)發(fā)聲和聽(tīng)覺(jué)進(jìn)行獵食、求偶、溝通，嘈雜的噪聲會(huì)干擾動(dòng)物交流的信號(hào)，影響尋找同類(lèi)或配偶，進(jìn)而影響其行為反應(yīng)，令它們變得遲鈍，更容易和船舶發(fā)生碰撞。19世紀(jì)60年代之后，強(qiáng)勁的聲吶技術(shù)問(wèn)世，干擾了鯨的回聲定位系統(tǒng)，使得鯨大規(guī)模擱淺事件發(fā)生的數(shù)量開(kāi)始急劇上升。

隨著地震勘探的迅速發(fā)展，氣槍爆破發(fā)出震耳欲聾的噪聲也釀成災(zāi)難性后果：噪聲在近距離里可以殺死一片浮游生物：或?qū)е掳l(fā)育中的扇貝幼蟲(chóng)畸形;距離高分貝聲源太近的魚(yú)類(lèi)，由于噪聲，可能會(huì)導(dǎo)致它們的魚(yú)囊（魚(yú)鰾）爆掉。

鯨在正常狀態(tài)下能下潛數(shù)千米，但是當(dāng)它們聽(tīng)到各種刺耳噪聲時(shí)會(huì)拼命下潛和上浮，使鯨引發(fā)身體嚴(yán)重不適的潛水病。

海洋生物學(xué)家最擔(dān)心的是各種噪聲污染帶來(lái)的的長(zhǎng)期影響：一些動(dòng)物會(huì)產(chǎn)生慢性應(yīng)激反應(yīng)，持續(xù)處于緊張不安的精神狀態(tài)中，使其感官疲勞、形成不可逆轉(zhuǎn)的損傷，并導(dǎo)致死亡率大于出生率。

如何消除或減少海洋噪聲污染

和其他海洋污染相比，減緩噪聲問(wèn)題對(duì)環(huán)境有立竿見(jiàn)影的效果。此前，由于美國(guó)東海岸國(guó)際運(yùn)輸?shù)耐芯咳藛T發(fā)現(xiàn)，美國(guó)東海岸海域中瀕危滅絕的露脊鯨糞便樣本中反映露脊鯨壓力大小的化學(xué)指標(biāo)有所降低，意味著它們的生存狀態(tài)開(kāi)始轉(zhuǎn)向較為樂(lè)觀的方向。2020年，海上運(yùn)輸因新冠疫情減少，一些海洋哺乳動(dòng)物和鯊魚(yú)開(kāi)始回流到原來(lái)的噪聲區(qū)域。這些例子都表明，減少人為噪聲對(duì)保護(hù)海洋環(huán)境有明顯效果。

因此，海洋科學(xué)家們建議地震勘測(cè)時(shí)改用海底振動(dòng)器進(jìn)行地質(zhì)勘探，要求勘探船緩慢提升音頻，給海洋生物離開(kāi)噪聲源充分的時(shí)間。在特定區(qū)域放慢航行速度可以降低整體噪聲，也能降低海洋動(dòng)物遭到輪船撞擊的概率：此外，改變螺旋槳降噪設(shè)計(jì)能減少大部分機(jī)械噪聲;而在生物交配、覓食和遷徙的重要季節(jié)和地區(qū)，設(shè)立保護(hù)區(qū)限制人類(lèi)活動(dòng)也可以減低噪聲污染。

海洋是自然生物鏈重要的一環(huán)，而聲音也是生態(tài)系統(tǒng)的基本要素之一。人類(lèi)在海洋中的活動(dòng)日益頻繁，對(duì)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)有著巨大的影響，城市有城市噪聲標(biāo)準(zhǔn)，在海洋中制定噪聲標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)迫在眉睫。希望大家及早樹(shù)立憂(yōu)患意識(shí)，明確人類(lèi)責(zé)任。