Zmiana klimatu znacząco zmieni sposób, w jaki dźwięk przemieszcza się pod wodą, potencjalnie wpływając na naturalne krajobrazy dźwiękowe, a także uwydatniając hałas generowany przez człowieka, zgodnie z nowym globalnym badaniem, które zidentyfikowało przyszłe „akustyczne punkty” oceanu. Te zmiany w krajobrazach dźwiękowych oceanów mogą wpłynąć na podstawowe działania życia morskiego.
W cieplejszej wodzie fale dźwiękowe rozchodzą się szybciej i trwają dłużej, zanim zanikną.
„Obliczyliśmy wpływ temperatury, głębokości i zasolenia na podstawie danych publicznych, aby modelować krajobraz dźwiękowy przyszłości” — powiedziała Alice Affatati, badaczka bioakustyki z Memorial University of Newfoundland and Labrador w St. John’s w Kanadzie i główna autorka książki nowe badanie, opublikowane dzisiaj w Earth’s Future, Czasopismo AGU poświęcone interdyscyplinarnym badaniom nad przeszłością, teraźniejszością i przyszłością naszej planety i jej mieszkańców. Jest to pierwsze oszacowanie prędkości dźwięku oceanu w skali globalnej związane z przyszłym klimatem.
Nowe badanie przewiduje, że dwa gorące punkty, w Morzu Grenlandzkim i skrawek północno-zachodniego Oceanu Atlantyckiego na wschód od Nowej Fundlandii, mogą spodziewać się największych zmian na głębokościach 50 i 500 metrów. Średnia prędkość dźwięku prawdopodobnie wzrośnie o ponad 1,5% lub około 25 metrów na sekundę (55 mil na godzinę) na tych wodach od powierzchni do głębokości 500 metrów (1640 stóp) do końca wieku, biorąc pod uwagę utrzymujące się wysokie emisje gazów cieplarnianych (RCP8.5).
„Oczekuje się, że największy wpływ będzie miał miejsce w Arktyce, gdzie już wiemy, że skutki zmian klimatu są teraz nasilone. Nie cała Arktyka, ale jedna konkretna część, w której wszystkie czynniki współgrają ze sobą, aby dać sygnał, który zgodnie z przewidywaniami modelu , przezwycięża niepewność samego modelu” – powiedział autor Stefano Salon, naukowiec z Narodowego Instytutu Oceanografii i Geofizyki Stosowanej w Trieście we Włoszech.
Oceaniczny pejzaż dźwiękowy to kakofonia wibracji wytwarzanych przez żywe organizmy, zjawiska naturalne, takie jak fale i pękający lód, ruch statków i wydobywanie zasobów. Prędkość dźwięku na głębokości 50 metrów waha się od 1450 metrów na sekundę w regionach polarnych do 1520 metrów na sekundę w wodach równikowych (odpowiednio 3243 do 3400 mil na godzinę).
Wiele zwierząt morskich używa dźwięku do komunikowania się ze sobą i poruszania się w swoim podwodnym świecie. Zdaniem autorów zmiana prędkości dźwięku może wpłynąć na ich zdolność do żerowania, walki, znajdowania partnerów, unikania drapieżników i migracji.
Zmiana pejzaży dźwiękowych
Oprócz godnych uwagi hotpotów wokół Grenlandii i północno-zachodniego Oceanu Atlantyckiego, nowe badanie wykazało wzrost prędkości dźwięku o 1%, ponad 15 metrów na sekundę, na wysokości 50 m na Morzu Barentsa, północno-zachodnim Pacyfiku i na Oceanie Południowym ( między 0 a 70E) oraz na wysokości 500 m w Oceanie Arktycznym, Zatoce Meksykańskiej i południowym Morzu Karaibskim.
Temperatura, ciśnienie wraz ze wzrostem głębokości i zasoleniem wpływają na szybkość i odległość rozchodzenia się dźwięku w wodzie. W nowym badaniu naukowcy skupili się na gorących punktach, w których sygnał klimatyczny wyraźnie wyróżniał się na tle niepewności modelu i był większy niż zmienność sezonowa.
W ramach nowych badań modelowano również wspólne wokalizacje, w przewidywanych przyszłych warunkach, wieloryba biszkoptowego północnoatlantyckiego, krytycznie zagrożonego gatunku zamieszkującego oba punkty akustyczne na północnym Atlantyku. Naukowcy odkryli, że typowe “wejście” wielorybów przy 50 Hz prawdopodobnie rozprzestrzeni się dalej w cieplejszym przyszłym oceanie.
„Zdecydowaliśmy się porozmawiać o jednym gatunku megafauny, ale wiele poziomów troficznych w oceanie jest dotkniętych krajobrazem dźwiękowym lub używa dźwięku” – powiedział Affatati. „Wszystkie te hotspoty są miejscami o wielkiej różnorodności biologicznej”.
Przyszłe prace połączą globalny krajobraz dźwiękowy z innymi mapami antropogenicznych oddziaływań w oceanach, aby wskazać obszary połączonych stresorów lub ukierunkować potrzebne badania obserwacyjne.
„W przypadku skomplikowanych problemów, takich jak zmiana klimatu, najlepszym rozwiązaniem jest łączenie różnych podejść” – powiedziała autorka Chiara Scaini, inżynier środowiska w Narodowym Instytucie Oceanografii i Geofizyki Stosowanej.