Подводные уши предупредят суда о сближении с глухими китами
Казалось бы, киты с их идеальным слухом должны ориентироваться под водой великолепно. Но из-за чего морские млекопитающие всё чаще гибнут под винтами? Оказывается, животные.
Страно, но эту проблему возможно решить. Дело только за распространением одного весьма примечательного изобретения.
Французский биолог Мишель Андрэ (Michel Andre), директор лаборатории биоакустики (El Laboratori d?Aplicacions Bioacustiques) политехнического университета Каталонии, начал углублённо изучать проблему шумового пагубного влияния и загрязнения океана техногенного шума на подводную фауну в первой половине 90-ых годов двадцатого века. Тогда недалеко от Канарских островов один из скоростных пассажирских паромов налетел на греющегося на поверхности моря кашалота, причём при ударе погиб человек на борту судна.
И до того случая киты, дельфины и другие морские жители часто гибли в столкновениях с судами, но как раз данное происшествие ярко обозначило проблему.
Андрэ совместно со собственными сотрудниками проверил тела пары кашалотов (различного возраста), погибших при схожих событиях, и открыл, что животные имеют сходные повреждения внутреннего уха.
Практически, установили биологи, киты просто не слышали приближающиеся суда, не обращая внимания на громкий шум, исходящий от судовых двигателей и винтов.
«Уши» новой совокупности владеют высокой чувствительностью, но вся конструкция запланирована на долгое противостояние прочим капризам и морским течениям подводной обстановки. Высота для того чтобы гидрофона равна 3 метрам, диаметр опоясывающего его обруча — 4 метра (фото Rolex/Kurt Amsler).
Подивившись этому, команда Андрэ проверила слух уже у 215 в полной мере живых кашалотов, обитавших недалеко от Канар, и с удивлением поняла, что они (кашалоты) не реагируют на звуки нижнего частотного диапазона, что соответствовал повреждённым частям внутреннего уха у обследованных ранее мёртвых животных и диапазону сильных звуков, генерируемых судами.
Биолог выдвинул догадку, что слух в данном диапазоне частот у китов портится из-за долгого действия шума, совсем как у людей, любящих слушать громкую музыку. Лишь, в отличие от человека, у китов нет возможности эту «музыку» отключить.
Десятки тысяч больших судов и миллионы пассажирских паромов, лодок и рыбацких шхун, что именуется, бороздят. А ведь, не считая них, замечательные звуки «показывает» на целый океан аппаратура сейсморазведки, помогающая искать подо дном морей газ и нефть. Армейские же сонары и вовсе являются сильнейшими шумовыми загрязнителями моря (мы говорили об этом).
Кашалоты гибнут от столкновений с судами не так уж редко (на фото внизу один из таких пострадавших). Как правило суда суда остаются без повреждений, но время от времени и ущерб человеку также оказывается велик (фотографии Rolex).
Учёные узнали, что благодаря человеку за последние полвека фоновый шум в океане вырос на 15 децибел, а В первую очередь индустриальной революции — в тысячу раз. Другими словами достаточно очень сильно, дабы маскировать многие естественные шумы, а также — звуки, создаваемые жителями светло синий глубин.
Неудивительно, что киты свойство нормально ориентироваться в подводной обстановке, и страдает их совокупность коммуникации. Более поздние работы вторых биологов подтвердили правоту Мишеля.
Мишэль Андрэ сейчас знает о природных звуках в океане весьма и довольно много (фото Rolex).
Благодаря упрочнениям природоохранных организаций численность китов на Земле снова стала расти. Это стало причиной росту частоты столкновений судов и морских великанов, в которых, в большинстве случаев, гибли животные, не смотря на то, что в весьма редких случаях (с которого мы и начали рассказ) — люди. На тех же Канарах, на которых сосредоточил внимание Андрэ, такие коллизии случаются по 6-10 раз в год.
А раз техногенный шум в океане — одна из основных современных угроз для многих его жителей, решил француз, нужна автоматическая совокупность предупреждения столкновений судов и китов, основанная на анализе всех подводных звуков.
С данной идеей Андрэ и стал лауреатом конкурса инноваций Rolex Awards for Enterprise 2002 года (мы, кстати, кратко говорили об этом), что принесло ему и его единомышленникам средства на реализацию проекта.
Вот лишь создать реально трудящуюся совокупность выяснилось совсем непросто. Звуки, испускаемые морскими существами, охватывают диапазон от 0,1 герца до 300 килогерц. Техника додаёт к данной какофонии собственную весомую долю.
От «мира тишины», возможно сообщить, не осталось следа.
Несколько год ушёл на постройку и разработку действующего прототипа. Причём задача усложнялась тем, что аппаратура должна была быть только пассивной: биолог не желал додавать к океанским шумам ещё и звуки собственного оборудования.
Схема WACS. Датчики комплекса фиксируют как активные сигналы китов (к примеру, охотящихся за добычей), так и отражения разных звуков от их тел.
Компьютеры WACS определяют координаты животных и отправляют предупреждения капитанам судов (иллюстрация Rolex).
Так показалась «Совокупность предотвращения столкновений с китами» — WACS (whale anti-collision systems) — первая разработка для того чтобы рода.
WACS складывается из цепи бакенов, снабжённых чувствительными гидротелефонами, аппаратурой, разбирающей звуки и определяющей координаты каждого кита в трёх измерениях, и, наконец, совокупности связи, отсылающей данные на береговую станцию, которая (по плану авторов комплекса), обязана рассылать предупреждения о китах по курсу либо поблизости на проплывающие в зоне ответственности WACS суда.
Наряду с этим совокупность распознаёт как «щелчки», издаваемые самими кашалотами, так и другие звуки, к примеру эхо, отражающееся от тех же китов, но выполняющих молчание.
На самых первых тестах совокупность распознала сигналы, аналогичные китовым, на расстоянии 2 километра, выяснив трёхмерные координаты источников, а по большому счету голоса кашалотов технически возможно найти и за 10-15 километров, говорят учёные (фото с сайта sonsdemar.eu).
Всего на развитие этого комплекса у французского его коллег и биолога по испанской лаборатории биоакустики ушло 15 лет. В следствии Андрэ открыл в Барселоне особую организацию «Звуки моря» (Sons de Mar), призванную довести WACS от многочисленных проверок и испытаний до распространения по океанам и морям планеты.
Первые тесты «уши» совокупности прошли пара лет назад в Средиземном море на борту рыболовного траулера Moline, в то время, когда таковой датчик совершенно верно выяснил положение в пространстве нескольких удалённых динамиков, каковые издавали звуки из китового «словаря».
А ещё WACS может распознавать отдельные особи в китовых семьях, по их характерным голосам.
Это достижение Андрэ со товарищи не произошло бы, если бы не некоторый сенегальский барабанщик, к которому биологи обратились с просьбой о помощи. Дело в том, что Мишель нашёл сходство сигналов китов с ритмическими «мотивами» классических африканских барабанов. Музыкант из Сенегала, прослушав записи кашалотов, подтвердил, что сходство имеется, а также скоро обучился на слух отличать голоса той либо другой конкретной особи.
Этому же «фокусу» учёные научили собственную совокупность, придумав метод «измерения ритмической идентичности» (RIME).
Опробования WACS на борту Moline и сигналы кашалотов. Не считая них в морских глубинах много вторых «певцов» и мастеров отправлять звуковые сигналы, каковые щёлкают зубами, вибрируют всем корпусом либо лишь определённым органом, производят воздушное пространство и без того потом.
Если вы желаете послушать, как звучат песни китов, дельфинов и других обитателей моря, и как слышны под водой их сонары и двигатели судов, сейсмическая разведка, землетрясения и просто звуки от морских волн — кликните на закладку Sons de Mar на сайте данной организации (фото Rolex/Kurt Amsler и с сайта sonsdemar.eu).
Сейчас Sons de Mar ищет коммерческих партнёров для развёртывания таковой рабочей совокупности.
В совершенстве, сеть специальных гидротелефонов нужно установить на протяжении самых напряжённых судовых маршрутов у берегов Японии и США, Новой Зеландии и Австралии, во многих вторых местах.
WACS обязана предотвращать столкновения с китами не только коммерческих судов, но и, например, яхт, участвующих в океанских гонках. Создание для того чтобы комплекса сократит издержки судовладельцев, собственность которых страдает в этих инцидентах.
Но куда серьёзнее, пожалуй, что WACS сохранит жизнь многим несчастным жителям моря.
Не приходится сказать, что при развёртывания глобальной сети «китовых» гидрофонов, круглосуточно поступающая с них информация, разбираемая в настоящем времени, весьма понадобится биологам.
Увы, в то время, когда WACS обоснуется во всех земных океанах — сообщить на данный момент запрещено.
