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无形杀手:海洋噪音正悄然吞噬牡蛎

Wendy(编译) 海洋与湿地
2024-08-22

本文约2500字,阅读约6分钟

人类活动产生的噪音源越来越多,包括船舶交通、海底勘探、海上施工、军事活动等。许多海洋生物,尤其是海洋哺乳动物、鱼类和无脊椎动物,非常依赖于声音进行交流、导航、觅食和繁殖。这些噪音以不同频率和强度传播,对海洋生物产生了深远的影响。


“海洋与湿地”(OceanWetlands)小编注意到,2024年7月,一项由澳大利亚阿德莱德大学研究人员领导的研究发现,人类活动产生的噪音正在干扰幼体牡蛎(oyster)的生存。这些幼小的海洋生物依赖于自然声学信号来选择合适的栖息地,而不断增长的海洋噪音正在破坏这一关键过程。

这个研究结果发表在《英国皇家学会会刊B》期刊上。研究团队发现,海洋生物对人为噪音的增加尤其敏感,因为它们利用声音进行一系列活动,包括感知周围环境、导航、交流、躲避捕食者以及寻找配偶和食物。

牡蛎,这种看似静默的生物,实则依赖着海洋的自然音景。它们通过感知水中的声波来选择适宜的栖息地,繁衍后代。然而,随着人类活动的扩张,船舶、机械和建筑产生的噪音如潮水般涌入海洋,掩盖了这些自然的声音信号。

研究人员发现,海洋生物,尤其是那些依靠声音进行生存活动的物种,对人为噪音的增加尤为敏感。牡蛎作为海洋生态系统的重要基石,其生存状况直接反映了海洋健康程度。

(上图:城市化海岸线上的原生牡蛎礁。摄影:多米尼克·麦卡菲。)

为了恢复牡蛎种群,科学家曾尝试着想要利用声学技术来吸引幼体(亦即“招募”)。

在实验室中,研究人员构建了四种声学环境:健康礁石音景礁石音景加人为噪音纯人为噪音无声对照。将牡蛎幼体置于不同声学环境下,观察其在瓷砖上的附着率。结果显示,在健康礁石音景下,牡蛎幼体的招募率显著高于对照组,而人为噪音的加入则削弱了礁石音景的吸引力,导致招募率下降。

在野外,研究人员选择了两个具有不同声学特性的牡蛎恢复区:一个自然声景区和一个人为声景区。在每个地点,分别设置了播放礁石音景和不播放声音的对照组。结果表明,在自然声景区,播放礁石音景显著增加了牡蛎幼体的招募率,而在人为声景区,播放礁石音景的效果不明显。

研究表明,过度的噪音可能如同厚重的帷幕,遮蔽了海洋原本的声音,进而影响了整个生态系统的活力

该研究的主要作者、阿德莱德大学南部海洋生态实验室(Southern Seas Ecology Laboratories)的布兰妮·威廉姆斯博士(Dr Brittany Williams)解释说:“由于栖息地的丧失,海洋的自然声音正在逐渐消失,导致原本安静的自然环境被越来越多的噪音污染所淹没。”

“许多海洋幼体依赖自然声音进行导航和选择栖息地,因此这种干扰对旨在利用自然声音吸引牡蛎到恢复礁石的自然保护工作者来说是一个问题。例如,船舶、机械和建筑产生的噪音无处不在,对陆地和海洋动物都构成了严重的生态环境变化。”

阿德莱德大学的另一位研究员多米尼克·麦卡菲博士(Dr Dominic McAfee)表示:“我们之前的研究表明,新型声学技术可以促进牡蛎在栖息地恢复项目中的吸引力,但这项新研究表明了这种扬声器技术的潜在限制。”喧嚣的人类世界,并不能吸引更多的海洋牡蛎的幼体,即使我们用扬声器模仿它们熟悉的声音。

该研究的共同作者、阿德莱德大学和环境研究所(Environment Institute)的肖恩·康奈尔教授(Professor Sean Connell)表示:“这表明噪音污染可能会掩盖海洋固有的声音,对海洋生态系统的活力和恢复力产生深远的影响。”

虽然声学增强的效果在嘈杂的大都市海岸线和城市化水道可能较差,但研究人员仍对该技术在交通量较少的地区的应用还是持乐观态度的。

威廉姆斯博士指出,在相对安静的海域,通过模拟自然声音,可以有效地吸引更多的海洋生物前来安家,为生态恢复工作打下基础。

海洋是许多生物的大产房。摄影:卫伟(中国科学院生态环境研究中心研究员,博士生导师) ©绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)

这项研究强调了海洋噪音污染对海洋生态系统的重要影响,并为保护海洋生物多样性提供了新的挑战。研究人员呼吁,要尽快采取措施减少海洋噪音,来保护脆弱的海洋生态系统。感兴趣的“海洋与湿地”(OceanWetlands)读者可以参看全文:

Brittany R. Williams, Dominic McAfee, Sean D. Connell. Anthropogenic noise disrupts acoustic cues for recruitment. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 2024; 291 (2027) DOI: 10.1098/rspb.2024.0741

©绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)


海洋与湿地·小百科OceanWetlands 

【人为噪音】

人为噪音(Anthropogenic noise),指由人类活动(如船只、机械设备和建筑工程等)产生的噪音污染。这些噪音对于海洋生物,特别是在招募过程中的幼虫阶段的定位和选择活动中使用的自然声音信号产生干扰。


【声学信号】

声学信号(Acoustic cues)指海洋生物用于导航、定位和选择适宜栖息地的声音信号。这些声音信号在恢复项目中被利用,通过声学丰富技术加强生物招募过程,尤其是在有人为噪音的环境中可能会遇到挑战。


【招募】

招募(Recruitment)是指海洋生物幼虫阶段向海底栖息地迁移并定居的过程。这个过程对于维持种群数量和分布至关重要。还包括幼虫变态为成体,即形态和生理功能发生显著变化、以适应底栖生活的过程。这一过程受到自然声音信号的影响,而人为噪音可能会掩盖这些自然声音信号,从而影响招募过程的成功。


在海洋生物学中,这个术语,特指那些经历浮游阶段(幼虫期)的生物,如贝类、珊瑚等,如何定居到适宜的底栖生境并形成成体的过程。这个过程是生物群落和生态系统恢复中至关重要的一环。因为许多海洋生物的繁殖策略涉及将卵或幼体释放到水体中,它们在水体中以浮游生物的形式存在一段时间。在这个阶段,它们暴露在环境条件变化和风险中,需要依赖环境因素来决定其最终定居位置。幼虫在浮游阶段通过感知和响应环境的多种信号来选择最适合的定居点。这些信号可以包括化学物质、光照、水流动态和声音等。特别是在海洋中,声音信号被许多物种用于导航、定位和选择合适的栖息地。一旦幼虫选择了适宜的栖息地,它们会通过一系列生物和物理过程(如化学信号的交流、粘附到底部表面等)进行定居。“定居”后,幼虫开始转变为底栖生物体,如贝类的成体或珊瑚的初级形态。通过招募,新的个体加入到生态系统中,参与能量流和物质循环,维持和改善生物多样性。


【生态恢复】

生态恢复(Ecosystem restoration),指通过各种手段恢复、改善和保护受损的生态系统。声学丰富技术被视为一种创新工具,用于增强生物招募过程,从而提高生态系统恢复的成功率。


【声学增强技术】

声学增强技术(acoustic enrichment technology)是一种生态恢复工具,通过使用水下扬声器播放特定的声音来增强或恢复受损生态系统中的声学环境。这些声音通常模拟健康生态系统中的自然声音,如鱼群活动的声音、海草摆动的声音或其他生物群落的声音。声学增强技术的主要目的是吸引和引导浮游阶段的海洋生物,如贝类、珊瑚、牡蛎等,向指定的恢复区域集中。




本文仅代表资讯,供读者参考,不代表平台观点。

编译 | Wendy
编辑 | Samantha

排版 | 绿叶



【参考资料】

https://www.adelaide.edu.au/newsroom/news/list/2024/07/24/the-ocean-is-becoming-too-loud-for-oysters

https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2024.0741

https://www.sciencedaily.com/releases/2024/07/240724123108.htm


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