Беспокойные воды: как люди наполнили океан шумом и почему это губительно для животных

Звуковые волны в воде распространяются примерно в пять раз быстрее, чем в воздухе, благодаря более высокой плотности среды, и услышать что-либо под водой на большом расстоянии гораздо проще, чем увидеть. Поэтому китообразные практически полностью полагаются на слух и на голос, как человек на зрение. Звуки, которые издают подводные млекопитающие, за мелодичность, певучесть и повторяющийся характер ученые окрестили «песнями китов». Однако морские обитатели используют их в практических целях. Это один из основных способов ориентации в пространстве и навигации, охоты, миграции и коммуникации. От того, насколько хорошо другие особи слышат их «песни», зависит, найдет ли кит еду и партнера, сможет ли научить молодняк основным правилам охоты и выживания, не потеряет ли детеныш родителей и дойдет ли сигнал бедствия до остальных.

Поскольку внешних ушей у китов нет, звуки они воспринимают нижней челюстью, от которой резонанс распространяется на внутреннее и среднее ухо. Обоняние у них, наоборот, атрофировано, а зрение развито недостаточно, поэтому безопасность звукового пространства — жизненно важная вещь для всего океана. Между собой киты могут общаться на расстоянии в сотни и даже тысячи километров. Но в последние годы, по данным Международного фонда защиты животных, опубликованных в докладе «Шум в океане: приглушите звук», пространство для общения синих китов сократилось на 90% — и, разумеется, не без помощи человека.

За последнее столетие присутствие человека в акватории Мирового океана возросло настолько, что даже появился термин «шумовое загрязнение океана». Под ним подразумевают ущерб, который наносит водной флоре и фауне шум, вызываемый антропо- и техногенными факторами. Их можно объединить в три большие группы — суда, разведка полезных ископаемых и военные гидролокаторы.

Пассажирские лайнеры, супертанкеры, круизные и грузовые суда уже давно делят с дельфинами и китами водное пространство. Их движители — чаще всего гребные винты — издают во время работы шумы в диапазоне от 20 до 300 герц, который совпадает с диапазоном звуков подавляющего большинства китов. И с каждым днем океан становится все оглушительнее для его обитателей: уровень шума кораблей увеличивается вдвое каждое десятилетие в течение последних 40 лет.

Не менее губительна для подводных млекопитающих и проводимая человеком морская разведка местонахождения полезных ископаемых — в первую очередь газа и нефти. Для сейсморазведки используют пневмопушки, или аэрогенераторы, — они позволяют определить территории, потенциально содержащие нефть и газ (раньше для этих целей использовали динамит). Пушки в течение нескольких месяцев перевозят на специальном буксире, и они выстреливают сжатым воздухом в воду каждые 10 секунд. Пульсирующий звук, возникающий от этих выстрелов, достигает 259 децибел и может перемещаться на расстояния, превышающие 3000 километров от источника. Каждый день как минимум 22 корабля сейсморазведки с такими пушками на борту выходит в океан. Однако в области подводной разведки нефти и газа есть и другие громкие, во всех смыслах слова, технологии: шланговые взрыватели, установки газовой детонации, электроискровые сейсмические источники, многолучевые эхолокаторы для сейсмоакустического профилирования морского дна, и уровень их импульсного шума превышает 230 дБ. Не отстают по громогласности и военные гидролокационные системы, которые используют, чтобы точно определить местоположение цели (чаще всего подводных лодок) на большом расстоянии. Для этого они излучают мощные акустические импульсы на расстоянии в тысячи метров и принимают их обратно отраженными от цели. Такие высокочастотные (свыше 10 килогерц) акустические импульсы на считаются одними из самых мощных подводных звуковых сигналов.

Все звуки, так или иначе связанные с деятельностью человека в подводном мире, негативно сказываются на обитателях Мирового океана. Шум винтов кораблей нередко дезориентирует морских жителей, создает трудности в общении животных, мешает им передавать друг другу информацию, несущую различный окрас (страх, боль, удовольствие, опасность, тревога, призыв). Более того, киты и дельфины не в состоянии отличить искусственные шумы от звуков, которые издают сородичи, поэтому неизбежно сталкиваются с судами — в настоящее время это одна из главных причин их гибели по всему миру.

Все гидролокаторы, эхолокаторы, пневмопушки, взрыватели, ветряные электростанции и прочие технологии производят шумы в диапазоне от 200 до 400 дБ. Для сравнения, верхний безопасный (но далеко не комфортный) предел для человека — около 130 дБ. Частота выше 160 дБ вызывает шок, контузию и разрыв барабанной перепонки. Поэтому для обитателей океана все эти звуки сравнимы, скорее, с невыносимой какофонией лязга, скрежета, грохота и выстрелов, чем с беззаботным пением птиц. Техногенные шумы настолько сильны, что нередко вынуждают китообразных целыми группами выбрасываться на берег, спасаясь от такой «звуковой» атаки. В ходе исследования, проведенного в 1993 году, были обнаружены горбатые киты, оставшиеся в области, где повторялись крупные подводные взрывы. У двух выброшенных на берег горбачей были повреждены слуховые органы, а у 5 тюленей — внутреннее ухо.

Из-за пугающих, непонятных звуков киты и дельфины теряют ориентацию в пространстве, вынужденно меняют ареал обитания, что губительно сказывается на пищевых повадках и, соответственно, здоровье. Многие и вовсе оказываются выброшенными на берег, сбившись с пути. Приняв посторонний шум за сигнал опасности или испугавшись незнакомого звука, они резко всплывают наверх, тем самым провоцируя развитие кессонной болезни — у многих найденных погибших животных обнаружены обширные кровоизлияния и пузырьки воздуха внутри, типичные признаки стремительного подъема на поверхность. Помимо этого, антропогенный шум способствует увеличению уровня глюкокортикоида — гормона, который выделяется в случае опасности и помогает справиться со стрессом. В больших количествах глюкокортикоиды подрывают иммунную систему, тормозят рост особи, снижают её способность к воспроизводству потомства и в конечном счете приводят к гибели.

Методы борьбы с шумовым загрязнением океана носят пока дискуссионный характер, поскольку самым очевидным и простым путем решения проблемы можно назвать минимизацию присутствия человека в море и океане — то есть отказаться от использования новейших технологий и установок, кораблей и гидросистем. Так, после терактов 11 сентября 2001 года США в несколько раз снизило количество морских перевозок в целях безопасности, и оказалось, что гормон стресса у китов резко упал, а случаи выброса их на берег сократились. Но в настоящий момент об отказе от использования судов, сонаров, сейсморазведки подводных территорий, инструментов нефтегазовой отрасли и других, речи, конечно, не идет. Современные меры носят, скорее, паллиативный характер: перенос морских рейсов на несколько километров в сторону от известных мест обитания подводных жителей, предложена разработка проекта специальных карт, указывающих капитанам больших судов, где можно проходить, а где — нет. Вдобавок были созданы специальные мобильные приложения, отражающие всех находящихся близко к кораблю китов. Наиболее действенным шагом из возможных стало бы снижение уровня шума двигателей кораблей (чаще всего они шумят из-за неэффективности), но это требует времени и внушительных инвестиций.