海洋曾经是一个相对安静的地方。然而，近几十年来，人为海洋噪音水平显著上升——根据斯克里普斯鲸鱼声学实验室的科学家研究，过去 50 年里，每十年翻一番。如今，由于航运量以及海上石油和天然气钻探和勘探的增加，水下（声音可以传播很远的地方）的喧嚣声不断。事实上，一些科学家表示，现在几乎没有哪个海洋环境没有噪音污染。这一发现令研究鲸目动物和其他海洋生物的科学家感到震惊，因为越来越清楚的是，鲸鱼严重依赖其声学栖息地的完整性。如果人为活动导致的海洋噪音继续增加，鲸鱼可能很快就无处可去。
最令人担忧的是在海洋中长距离传播的低频声音。例如，船舶螺旋桨和发动机产生低频声音，地震活动也是如此。这些深沉而响亮的噪音在深海中回荡，可以有效地掩盖或阻挡重要的鲸鱼交流。康奈尔大学生物声学研究项目主任克里斯·克拉克说，在科德角湾，人为噪音已使露脊鲸的声学栖息地减少了多达 80%。
为了更好地理解这些水下声学，克拉克和他的同事们开发了图形动画，显示了鲸鱼所体验到的声学栖息地。利用海底声音监测器收集的数据，科学家们可以绘制鲸鱼的位置并测量它们的声音，以及人为产生的声音。由此产生的动画生动地描绘了人类活动的噪音如何物理地阻碍和减少鲸鱼的栖息地，干扰了克拉克所说的动物的“交流空间”。
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克拉克说，更广泛的目标是将研究和缓解范式从使用分贝水平转变为使用声学栖息地作为衡量噪音对海洋哺乳动物影响的标准。这意味着要从生态系统的角度而不是从单一来源的角度来考虑噪音影响。
这种方法对于保护工作非常重要，因为它将帮助研究人员记录栖息地丧失情况，这在《濒危物种法案》下具有法律意义。例如，这些发现将影响海洋开发的地点、时间和技术决策，包括游轮和货船交通、石油和天然气钻井平台以及海上风电场（在建设过程中产生高水平的噪音，在运行时产生中等水平的噪音）。
美国国家海洋和大气管理局（NOAA）国家海洋渔业局濒危大型鲸鱼恢复活动协调员格雷格·西尔伯说，总的来说，这些动画将帮助海洋生物的管理者从三维角度思考水下声音。
鲸鱼的世界
克拉克说，对于鲸鱼来说，长期存在的背景噪音会造成我们生活在持续不断的雾中的情况。某些响亮的噪音相当于声音上的蒙眼布。
这是因为海洋哺乳动物生活在“声音主导的世界”中，克拉克解释说，并将声音作为解释水下环境的主要手段。干扰会在鲸鱼和它们需要了解的关于栖息地的信息之间设置障碍。科学家越来越担心人为噪音会产生严重的有害影响，增加了食物来源枯竭、渔具缠绕、过度捕捞、污染物和船舶撞击造成的压力，斯克里普斯海洋研究所教授约翰·希尔德布兰德指出。
克拉克说，他曾看到鲸鱼因为噪音而放弃某个地点，有时甚至会放弃丰富的食物来源。对于露脊鲸来说，这尤其令人担忧，这种鲸鱼年复一年地忠实于特定的栖息地。摄食的变化会影响繁殖，任何损害鲸鱼产仔能力的事情最终都会危及生存。
目前正在分析记录声学栖息地退化对座头鲸、长须鲸和具有声学活性的鱼类（包括黑线鳕和鳕鱼）影响的新数据。这种情况对于露脊鲸来说似乎最为严峻，尤其是在科德角湾，因为它们的叫声更安静，因此更容易受到干扰。科学家们希望通过新的观察来回答的问题之一是噪音污染如何影响座头鲸的摄食叫声。
鲸鱼如何使用声音
当然，声音在海洋中自然产生——来自海浪、风、降水、冰的移动和鱼类等其他来源。但是，人为噪音的长期发生、强度和频率使其对鲸鱼和其他海洋生物造成如此大的干扰。希尔德布兰德指出，除了造成普遍的压力外，噪音还可能影响发育和免疫系统健康。
美国国家海洋和大气管理局东北渔业科学中心的生物声学家索菲·范·帕里斯说：“我们在海洋中的影响如此普遍，以至于没有任何地方没有声音。人为噪音会中断动物当时可能正在进行的各种关键行为。”
鲸鱼利用声音来寻找和追踪猎物，并进行来回交流。范·帕里斯解释说，摄食、幼崽饲养和交配都涉及特定的叫声，每种鲸鱼物种都以独特的方式使用声音。不同的物种也具有不同的听力能力，可以适应跨越长距离（通常几公里或更远）的各种声音频率。
在克拉克一直在观察的鲸鱼的生命周期内（他研究的一些露脊鲸可以活 70 年），人为噪音急剧增加。“当这些长寿物种还是孩子和青少年时，世界是正常的，”克拉克说。“现在，它们的背景噪音已经增加了三个数量级。”
这种干扰也对人类活动产生了影响。人为噪音在存在濒危物种（如露脊鲸）的海洋环境中受到监管；任何足以导致伤害或骚扰的噪音都是被禁止的，斯特尔瓦根岸国家海洋保护区的海洋生态学家莱拉·哈奇解释说。过去的研究分别评估了海洋噪音源。克拉克的团队创建的动画可以评估来自多个来源、随着时间和跨越更远距离的累积影响。这种新的视角很可能会影响未来航运路线以及海上风电场和新的石油和天然气开发的选址。