海洋能量转换器产生的噪音可能对鱼类与水生无脊椎动物造成潜在威胁
图源：Offshore Energy
随着海洋中声纳以及其他类似能量转换装置（Marine Energy Converters，MECs）数量的不断增多，关于它们在运行时给海洋生物的习性、健康等方面所造成影响也愈发引起人们的关切。过去很长一段时间内，对这个议题上的关注点大多集中在海洋中的哺乳动物，而在科技水平逐渐提升以及人类对海洋生态系统、食物链和相关生物机制了解加深的背景下，科学界当下的关注重点已经转向了鱼类和无脊椎生物。以亚瑟·波珀（Arthur Popper）为代表的学者们于2023年7月发表了一份关于MECs与海洋鱼类、无脊椎生物间关系的文章，着重对这些装置的定义及其运行过程中如何损害这些物种做了解释。
人类与海洋的联系已经持续了成百上千年，最近几个世纪以来，科学技术的日新月异也改变了我们利用这片地球上面积最大的生态系统的方式，比较有代表性的产品是蒸汽时代的轮船和20世纪广泛使用的海底声纳。它们的共同特点是，在使用过程中都会在海平面下产生明显的噪音或听觉干扰，而这一特质也体现在了本文重点关注的MECs设备上。
那么究竟什么是MECs呢？
从字面意义上讲，MECs特指可以将大洋上各种势能转化为电能的设备，属于清洁能源生产的范围。最成熟同时也是最广泛利用的是离岸风力发电装置，得益于海洋广阔无遮拦的形态，其上空的风力强度较大，同时也蕴藏着可观和足以推动发电装置运行的势能。近年来，潮汐能和生物能等领域也逐渐被人类涉足，MECs也在这样快速发展的趋势下逐渐取代了传统的设备并成为海底噪音的主要来源。
图源：Wikipedia
与MECs相关的海底噪音来源于其施工、运行乃至退役拆解的过程中。大多数设备使用位于海底的重力锚将其固定在底部。在某些情况下，一些转化潮汐能的涡轮机装置会被安装在桥梁桩或浮动平台上，这意味着海床上所有接触点都可能将振动传递到海平面。另外，虽然安装期间的施工噪音一般仅限于建筑船舶，但在特定需求下工程人员需要通过敲击或振动打桩来支撑设备，进一步扩大了噪音来源。截至目前，科学界对于MECs设备所产生噪音的具体特点了解不深，但可以肯定的是，与其他能源装置相比， 来自MECs的噪音在其带宽、幅度以及影响持续时间等都有着明显的差异。
声音对海洋生物的重要性
听觉对于包括鱼类与水生无脊椎生物在内的海洋物种来讲的重要性不可忽视：与其他感官相比，听觉为生物感知环境特点提供了最直观的信息解读能力。与此同时，声音快速传递了不受光照、水流方向和异物干扰的线性信息，使海洋生物可以多维度和远距离地接收并做出后续攸关它们生存方式的决定。因此，能否让声音传递以及让什么样的声音传递，与海洋生物的福祉息息相关。不幸的是，噪音的出现打破了这一平衡：尖锐的噪音很大几率会损害生物接收来自同类和其他生物信息的能力，同时还会引发生物心理上的压力和分神，对同种群内交流、繁殖、迁徙、捕食和识别捕猎者等关键环节造成危害。
MECs噪音对于鱼类的影响
一些正在迁徙或繁殖的鱼类很有可能会被MECs产生的噪音所干扰，这将导致栖息在海底的鱼类减少或从它们迁徙的旅途上离群。此外，血浆皮质醇或雄激素增加等初级应激反应，可能引发心率加快、鳃通气率增加和社会行为的变化等次级应激反应。另一方面，这些噪音引起的分析和心理压力可能使鱼类无法对攻击性行为做出合理反应，同样也有可能使得它们自身的捕食行动或后续食物处理出现不当情况，从而进一步影响到它们的发育过程。虽然科学界通常把关注点放在鱼类处于受噪音影响的地理范围内，但迁徙性鱼类有可能为了躲避噪音而选择偏离原有迁徙路线，这同样也是噪音产生的不利影响。因此，地理上的影响区域不应成为潜在危害的最终落脚点。
MECs噪音对于无脊椎生物的影响
目前，大多数关于水生无脊椎生物和海底噪音的研究通常忽略了来自MECs装置的低频而长期的声源，然而，一些证据显示，暴露在连续出海船只的模拟声音中可能会对某些特定无脊椎动物造成生理应激影响，与鱼类相似，水生无脊椎生物空间和化学信息使用、进食和躲避捕食者能力的波动应该是学界需要在未来关注的重点。
鉴于MECs噪音的潜在影响巨大以及对其认知仍存在空白，波珀等科学家建议科学界以及决策者不仅需要在未来尽快提升MECs装置噪音监测能力并在MECs普遍使用的地区加大监测力度，还应在谨慎选择鱼类与水生无脊椎生物代表性物种的基础上加大对它们生理习性和心理状态的研究反馈。
（注：本文仅供资讯参考，不代表平台观点。）
译者：谭牧遥 审核：Sara
译者系中国生物多样性保护与绿色发展基金会（CBCGDF）国际部与北京师范大学-香港浸会大学联合国际学院（BNU-HKBU UIC）全球化与发展（GAD）专业联合发起的“可持续发展人才培养计划”的学生。
【资料来源】
Arthur N. Popper,Joseph Haxel, Garrett Staines, Shane Guan, Sophie L. Nedelec, Louise Roberts, Zhiqun D. Deng; Marine energy converters: Potential acoustic effects on fishes and aquatic invertebrates. J Acoust Soc Am 1 July 2023; 154 (1): 518–532. https://doi.org/10.1121/10.0020150
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