Урбанизация океана

Казалось бы, шумовое загрязнение — это удел мегаполисов с их бесконечными стройками, огромными магистралями, миллионами машин и бурной ночной жизнью. А под водой, вдали от цивилизации, должны царить мир, покой и тишина. Однако это не так. В подводном мире есть свои звуки: естественный шумовой фон создают ветер, обрушение волн, дождь, удары молний, раскаты грома, землетрясения и другие природные явления. Кроме того, в тропических широтах очень высок уровень биологического шума — это крики и сигналы эхолокации морских млекопитающих, хоры рыб и щелкающих креветок.

Долгие века этот шум оставался практически неизменным, но с началом промышленной революции начал быстро нарастать. Появился непрерывный шум от двигателей и гребных винтов пароходов, поскольку объем морских грузоперевозок удваивался каждые 20 лет. С 1950 года по 2000 год уровень подводного окружающего шума на низких частотах (ниже 500 Гц) из-за судоходства увеличился на 15 дБ, возрастая в среднем на 3 дБ каждое десятилетие.

Шум двигателей находится в том же диапазоне, в котором разговаривает между собой и большинство китов. Что происходит, когда животное слышит знакомые звуки? Оно либо устремляется навстречу и погибает, столкнувшись с огромным судном (по статистике, кстати, это одна из основных причин гибели китов), либо просто следует за кораблем, воспринимая его как сородича, и сбивается с курса, теряет ориентацию в пространстве и оказывается выброшенным на берег.

Ударная волна от сейсмопушек убивает все живое на расстоянии до 10 метров

Дезориентирует морских обитателей и проводимая человеком разведка месторождений газа и нефти. Сегодня сейсмические исследования — основной инструмент поиска залежей нефти и газа на морском шельфе. Эти исследования выполняются путем зондирования дна интенсивными звуковыми волнами для получения двух- или трехмерных профилей отражающих границ в толще дна. По положению этих границ и интенсивности отражающихся от них волн можно судить о наличии нефти или газа. Для сейсмической съемки используются специальные суда, которые буксируют источник сейсмических сигналов — батарею из пневмопушек, излучающих короткие интенсивные звуковые импульсы. За судном следуют системы для приема отраженных сигналов — сейсмические косы, представляющие собой акустические антенны. Пневмопушки «выстреливают» сжатый воздух через каждые 20–30 метров по пути судна — примерно раз в 10 секунд. Уровень максимального давления импульса пневмоисточника может превышать 260 децибел на 1 микропаскаль на расстоянии 1 метр. Ударная волна от сейсмопушек убивает все живое на расстоянии до 10 метров, остается опасной для слуха рыб и морских млекопитающих на расстоянии до полутора километров, а далее, затухая по амплитуде и «распадаясь» на мелкие волны, распространяется на тысячи километров.

Для сейсмопрофилирования верхнего слоя дна используются более высокочастотные (до 10 кГц) электроискровые источники и многолучевые эхолоты с уровнями звука до 230 дБ. Для поиска и разработки месторождений нефти и газа на шельфе нефтяные компании выполняют колоссальный объем работ по сейсмической съемке — свыше миллиона погонных километров ежегодно. Таким образом, рост промышленного шума в океане связан с нарастающими шумами судоходства, сейсморазведки, забивки свай при строительстве в море, использованием среднечастотных военных гидролокаторов и подводных взрывов при военных учениях.

Акустическое загрязнение морской среды промышленным шумом можно сравнить со смогом в мегаполисах. Для китообразных в районах интенсивного судоходства или сейсморазведки из-за промышленного шума повышается риск повреждения слуха и значительно снижаются дальности коммуникаций и возможности ориентации по звуковым сигналам. Постоянное ухудшение условий обитания морских жителей тревожит ученых. В 2016 году стартовал широкомасштабный международный проект IQOE по исследованию тренда антропогенного шума в Мировом океане, призванный предотвратить катастрофические последствия технического прогресса для жителей моря.

Чем опасны звуки в океане?

В районах сейсморазведки, подводного строительства или интенсивного судоходства вся эта какофония звуков для китов, дельфинов и всех представителей морской фауны не просто окружающий шум. Если переводить в понятные человеку плоскости — это, пожалуй, постоянно взлетающая над ухом лунная ракета или скрежет, лязг и грохот отбойного молотка, умноженный вдвое. Сбежать или спастись от такой массированной акустической атаки практически невозможно, поскольку из-за плотности воды звуковые волны распространяются в ней гораздо быстрее и на куда большие расстояния.

Между тем слух для китов и дельфинов — это главное, на что они полагаются в охоте, общении, миграции, навигации, воспитании потомства, поиске пищи и партнера. Если постоянный грохот перекрывает звуки, которые издают сородичи или детеныши, — животное их просто не услышит, отстанет, потеряется, не сможет охотиться или подать сигнал бедствия, станет жертвой акулы, собьется с пути и окажется на берегу. Уже сейчас данные, которые представил Международный фонд защиты животных в докладе «Шум в океане: приглушите звук», внушают серьезные опасения: пространство для общения синих китов за последние годы сократились на 90 процентов.

Более того, помимо очевидного эффекта (повреждение слуха и дезориентация в пространстве) шумовое загрязнение оказывает и косвенное негативное влияние на животных. Очень часто дельфины и киты просто-напросто пугаются страшных, громких звуков и, спасаясь, слишком быстро всплывают на поверхность и погибают из-за кессонной болезни. Так произошло, например, с клюворылыми китами в 2000 году в районе Багамских островов, а также в 2002 и 2004 годах у Канарских островов: здесь животные выбрасывались на берег во время учений ВМФ, где использовались среднечастотные гидролокаторы (225-235 дБ, 3–8 кГц). При патологическом анализе в тканях китов были отмечены следы газовой и жировой эмболии.

К дополнительным факторам риска относится и увеличение у напуганного животного уровня глюкокортикоида — гормона, который выделяется в случае опасности. В больших количествах он заметно ослабляет иммунную систему и в итоге приводит к гибели животного. Возникновение стресса от подводного шума уже доказано. После терактов 11 сентября 2001 года США, когда количество морских перевозок сократилось в несколько раз по соображениям безопасности, уменьшился и уровень шума судоходства — на 6 дБ в диапазоне ниже 150 Гц. Этого хватило, чтобы снизился и уровень глюкокортикоида в фекалиях гренландских китов в канадском заливе Фанди.

Возможно, стресс и является причиной непредсказуемого поведения китообразных, когда они выбрасываются на берег. Кроме того, избегая районов с высокими уровнями шума, подводные жители меняют и ареал, а вместе с ним — и пищевое поведение, из-за чего нередко гибнут от неподходящей пищи или же голода.

Можно ли сделать потише?

Теоретически нет ничего сложного: чтобы остановить вредное воздействие промышленного шума на китов и дельфинов, нужно просто перестать шуметь в океане. На практике же это означает отказ от морской разведки газа и нефти, судоходства и использования военных сонаров. Естественно, к такому шагу человечество пока не готово. Наиболее эффективным из всех возможных путей решения этой проблемы стало бы законодательное ограничение характеристик шума при строительстве новых судов, внедрение новых технологий для снижения уровня шума судна, разработка новых методов поиска нефти и газа, улучшение характеристик сейсмоисточников и отказ от устаревших методик сейсморазведки и забивки свай в море.

К путям решения проблемы можно отнести еще и создание специальных интерактивных карт шума Мирового океана и распределения китообразных, которые вдобавок отображали бы оптимальные маршруты для судоходства. Однако все эти разработки требуют не только времени и солидных инвестиций, но и, в первую очередь, намерения и желания быть тише.

«Сноб» благодарит телеканал Discovery Channel за помощь в создании материала. Программу «Оглушающий океан», посвященную проблеме шумового загрязнения океанов, можно увидеть 20 мая в 17:00 на Animal Planet.