Шум океанов замедляет миграцию китов

Дальние миграции китов — одни из самых впечатляющих природных явлений. Хотя для ориентации животные используют экологические сигналы (например, геомагнитное поле Земли), в группе каждая особь дополнительно извлекает пользу из «мудрости толпы».

Наше исследование с помощью математического моделирования показало, что антропогенное шумовое загрязнение океанов мешает коммуникации китов и замедляет их миграцию.

Океан никогда не был тихим

Звук распространяется под водой гораздо дальше, чем в воздухе, поэтому многие морские животные, включая китов, эволюционно полагаются на звук для взаимодействия с окружающей средой и друг с другом. В естественной звуковой среде крики некоторых видов китов могут распространяться на сотни километров.

Однако рост человеческой активности (судоходство, разведка ресурсов, военные операции) создал «антропоценовую звуковую среду», которая негативно влияет на морскую жизнь.

Упрощение сигналов и сокращение дальности

В условиях повышенного фонового шума животные упрощают и усиливают свои коммуникационные сигналы (эффект Ломбарда). Свидетельства указывают, что в упрощённых сигналах кодируется меньше информации. Кроме того, шум сокращает дальность коммуникации.

Например, у малых полосатиков (minke whales) дальность общения может сократиться с более чем 100 км до менее 20 км при увеличении фонового шума с 67.5 до 87.5 децибел. Таким образом, шумовое загрязнение уменьшает и дистанцию коммуникации, и количество передаваемой информации.

Моделирование миграции

Поскольку киты — «неохотные лабораторные субъекты», мы использовали математическую модель, описывающую путь миграции каждой особи в популяции. Киты прокладывают курс на основе информации из окружающей среды и общения с другими членами группы (они могут сообщать направление движения).

Когда киты обладают хорошей информацией и движутся в общем направлении, группа эффективно ориентируется. Однако сокращение дальности связи и упрощение информации приводят к снижению уверенности и эффективности в выборе направления миграции.

Результаты для Северного моря

Мы применили модель к миграциям малых полосатиков в Северном море, где значительный шум создают разведка нефти и газа, а также судоходство.

Модель показала, что в условиях шумового загрязнения миграция может происходить медленнее — для преодоления того же пути требуется на 15% больше времени.

Это может показаться незначительным, но дополнительные 15% времени в движении означают повышенные энергозатраты. У китов остаётся меньше энергии и времени на поиск пищи и размножение, а также возникает необходимость восполнить потерянную энергию.

Понимание воздействия антропогенного шума на морскую среду — важный шаг к устойчивому управлению океанами.