Исчезающий вид китов плохо слышит друг друга из-за шума кораблей

Ежегодно более 60 000 судов проходят через узкий пролив между Атлантическим океаном и Средиземным морем. Танкеры, паромы и грузовые суда практически безостановочно перемещаются по нему, прокладывая путь по водной глади шириной всего 14,5 километров в самом узком месте.

Под водой небольшая популяция китов пытается заявить о себе, и новое исследование предполагает, что у животных заканчивается достаточное количество особей для этого. Результаты исследования опубликованы в журнале The Journal of Experimental Biology.

В период с 2012 по 2015 год Франц Йенсен, морской эколог из Орхусского университета в Дании, руководил полевыми исследованиями в Гибралтарском проливе на борту исследовательского судна под названием «Эльза». Команда Йенсена несла 6-метровый шест с прикрепленными к его концу присосками записывающими устройствами. 

Они медленно двигались рядом с китами-пилотами, когда те всплывали на поверхность, чтобы перевести дыхание, и прикрепляли регистраторы к спинам 23 особей. Каждый датчик фиксировал движение, глубину и подводные звуки в течение примерно 24 часов, после чего его отпускали и поднимали на поверхность для извлечения.

Вернувшись в лабораторию, команда должна была определить, какой именно кит издавал тот или иной звук и что животное делало в тот момент — плыло по ровной поверхности, опускалось или поднималось.

Записывающие устройства зафиксировали фоновый шум в диапазоне от 79 до 144 децибел. Этот диапазон охватывал все: от тихих участков открытого моря до моментов, когда танкер проходил в непосредственной близости от головы.

Большая часть этого монотонного звука приходится на более низкие частоты — тот же диапазон, который используют киты для издавания звуков на больших расстояниях. Когда эти два диапазона перекрываются, звуку приходится конкурировать с шумом корпуса проходящего судна.

Европейский союз классифицирует этот вид подводного шума как самостоятельный загрязнитель морской среды, наряду с нефтью и пластиком. Звук не исчезает, когда источник перемещается. Он отражается, распространяется и задерживается по всему каналу.

Соавтор исследования Милу Хегеман проанализировала 1336 голосов от 18 помеченных животных и разделила их на четыре группы.

Низкочастотные звонки. Короткоимпульсные звонки. Высокочастотные звонки. Двухкомпонентные звонки, сочетающие низко- и высокочастотные элементы.

Первая и последняя из этих категорий перемещаются на самые большие расстояния. Именно на них киты больше всего полагаются, когда члены группы расходятся, особенно после глубоководной охоты на кальмаров.

На каждый децибел дополнительного фонового шума киты увеличивали громкость своих криков примерно на полдецибела.

Это реакция Ломбарда — автоматическая тенденция издавать более громкие крики в шумной обстановке, впервые задокументированная у людей, а впоследствии обнаруженная у птиц, летучих мышей и некоторых морских млекопитающих.

В более раннем исследовании свободноживущих дельфинов-афалин был обнаружен аналогичный, но более слабый эффект. Реакция китов-пилотов находится примерно посередине между результатами, полученными для других китообразных. Эта закономерность сохранялась как в отношении звуков, так и в отношении отдельных особей. По мере усиления гула двигателя киты давали отпор.

Однако некоторые сигналы получили большее распространение, чем другие, и именно в этом различии и начинаются проблемы. Наиболее положительную реакцию показали более тихие сигналы. Уровень высокочастотных и коротких импульсных сигналов повышался на целых 0,87 децибела на каждый дополнительный децибел шума. При необходимости оставалось место для усиления сигнала.

 Сигналы, созданные для связи на больших расстояниях, похоже, не могут стать громче. «Увеличение шума, по сути, снижает эффективную дальность связи», — сказал Йенсен.

В Гибралтарском проливе осталось около 250 длинноплавниковых китов-пилотов. Эта субпопуляция занесена в список находящихся под угрозой исчезновения, а недавняя статья, посвященная отслеживанию выживаемости взрослых особей, уже связала резкое сокращение численности с болезнями и интенсивным морским давлением.

Каждая сорванная встреча теленка с матерью, а также каждая неудачная встреча партнеров из разных групп имеют значение в такой малочисленной популяции. Большая часть поисков происходит в периоды интенсивного движения судов, когда китам больше всего необходимо, чтобы их крики были слышны.

До этой работы никто не измерял с такой высокой точностью, как киты, охотящиеся на больших глубинах, адаптируют свои крики к реальному шуму океана. Исследователи также не смогли доказать, что самые громкие и дальнодействующие сигналы китов уже достигли жесткого физического предела.

Это открытие уточняет, за что могут бороться природоохранные организации. Замедление движения судов в проливе, изменение маршрутов движения или снижение уровня шума от судоходства не просто абстрактно уменьшат стресс китов.

Это позволило бы восстановить диапазон звуков, которые и так уже не могут стать громче. Это могло бы означать меньшее количество сорванных встреч и больше шансов для этой популяции, насчитывающей всего 250 китов, продолжать находить друг друга.