还海洋生物一个“安静”的家

　　2016年电影《美人鱼》中声呐把邓超震出翔的场景，给观者留下了深刻的印象，大家不禁被声呐的威力所震惊。现实的海洋噪声污染，早已不亚于影片中的展示。当海洋越来越吵闹，海洋生物也近乎“疯狂”了。

　　当一群群鲸鱼集体跃上海岸“自杀”，人们唏嘘纳闷，究竟是谁惊扰了它们？当巨轮驶过，海豚惊慌地逃跃出水面，可见噪声“扰民”之重……如今，海洋噪声污染已成海洋之殇。保护海洋生物，给它们一个更“安静”的家，已成力促海洋生态平衡与健康的最强呐喊之一。

　　何为海洋噪声污染？

　　海洋和人类生活的陆地环境一样，也充斥着各种各样的声音。一是由自然因素造成的，如海浪、洋流、各种海洋生物产生的声音等；二是人为制造的，如船舶、声呐、水下作业等形成的声音。一般我们将人为因素形成的声音称为噪声污染。

　　水下噪声的主要参数是频率和声强。频率（单位为赫兹，即Hz）对应音调，频率越高的声音感觉越尖锐、刺耳，频率越低则感觉越低沉、浑厚；声强（单位为分贝，dB）描述声音的大小，声强越高，感觉越响。通常来说，频率越低声强越大，则噪声传得越远，影响范围越广。

　　人耳能听到的声音频率范围是在20Hz~20kHz之间，狗是在15Hz~60kHz，而海洋动物基本都是在10Hz~200kHz，因此，噪声对海洋动物的影响更为严重。人在听到很尖锐的声音时会很不舒服，时间长了会导致听力下降，严重时会失聪；就算一般的噪声，也会使人们不胜其扰，非常厌恶。同理，海洋中的噪声污染对海洋生物也会造成各种影响，而且这个说法已有研究证实。

　　海洋噪声污染“三大怪”

　　海洋中常见的人为噪声主要分为三大类，分别是船舶噪声、声呐噪声和水下工程噪声（如水下打桩、水下钻孔及爆破噪声等）。

　　船舶噪声

　　船舶噪声是指船只自身引起的噪声，跟船只的大小、功能和发动机的功率有很大关系，频段主要在5~500Hz的范围内，声强一般在150~200dB之间。随着海上船舶航运密度的增加，水下的船舶噪声以每年0.5dB的速度在增加。

　　声呐噪声

　　声呐是利用声波来发现水中目标物理性质和位置的设备。世界上第一部声呐设备是1906年由英国的刘易斯·尼克森发明的，用于探测冰山。

　　随着社会发展的需要和科技手段的进步，各种各样的声呐设备（如探测鱼群、绘制海底地形、船舶导航等）相继问世。根据是否发射声波，可将声呐分为主动声呐和被动声呐两类，其中会产生对海洋生物不利的“噪声”的，是主动声呐。

　　人们为了探测海洋中的矿藏和能源，在海洋中应用地质勘探技术的频次越来越多。目前在进行勘探时，人们使用的设备主要为空气枪（一种新型低压声源设备），它产生的噪声频率以5~300Hz为主，声音强度在220~250dB范围内。而高于100Hz的高频信号已经是一种环境问题了，研究显示这类信号会对海洋哺乳动物和某些鱼类造成威胁。

　　水下工程噪声

　　随着社会经济的飞速发展以及陆上资源的短缺，水下工程的数量越来越多，如跨海大桥、海底隧道、港口码头、海上石油天然气开采平台、海上风电场等。水下工程作业要进行水下的爆破、打桩、钻孔、疏浚等，会造成严重的噪声污染。

　　水下工程噪声属于中低频噪声，打桩噪声和水下爆破噪声的声强较高，钻孔噪声与疏浚噪声的声强相对较低。

　　海洋噪声污染对生物的影响

　　海洋噪声对海洋生物的危害程度，主要取决于噪声的频率、声强以及暴露时间这三个方面。每种海洋动物都有自己大致固定的噪声耐受阈值。当噪声超过该阈值，动物会直接受到不可挽回的物理损伤，甚至能迫使动物离开海洋；低于该阈值，动物也会因听觉被干扰而改变动作和行为，并可能产生更复杂的连锁反应，间接妨碍其生长和繁衍。

　　噪声对生物行为的影响

　　噪声会使海洋动物改变生活规律，如改变浮游和潜水规律、更改发音的形式（音量和节奏）等，甚至导致它们无法避开障碍物而发生“致命”的碰撞。

　　譬如，白鲸这类会发声的海洋哺乳动物，对噪声污染的反应最为强烈。在距离船舶50千米时，白鲸就会产生一系列反应，如迅速游离船舶，游出水面呼吸，改变潜水时间。长期受此影响后其种群中个体数量减少，发声会更加尖锐等。据科学家研究表示，声呐产生的噪声会干扰鲸和海豚自身利用声音捕食的能力，使某些鲸类特别是突吻鲸受到惊吓，促使它们冲出水面，造成危险的后果。

　　噪声的增大也会干扰海洋哺乳动物利用听觉进行沟通的能力。比如，动物们可能因为噪声而无法侦察到猎物或在合作狩猎时不能有效沟通，使觅食受到影响；干扰个体间尤其是母仔间的交流，导致幼仔与妈妈走失；干扰交配季节雌、雄个体间的声通讯，导致失去潜在配偶，对后代的繁殖产生影响；还比如使动物无法及时发现天敌，不利于生存。

　　如果海洋动物无法忍受某种噪声的滋扰，它们会集体迁移，离开噪声区域，改变其活动范围，由此也打破原有的生态系统平衡。

　　噪声对生物听觉的影响

　　海洋动物暴露在高强度的声音之下，可能导致暂时性听觉缺失或灵敏度减弱。而当声强足够高时，会导致动物听力永久性缺失，或灵敏度永久性减弱。

　　同时，科学家根据建造海上风力发电厂时水下打桩机对宽吻海豚的影响研究也表明，距打桩地点100米范围内的宽吻海豚，其听觉器官会受损伤；50千米范围内的宽吻海豚，或行为不正常，或被迫规避。

　　噪声引起生物器官的病变

　　有一项对87只头足类动物（包括两种鱿鱼、一种章鱼和一种乌贼）暴露在低频噪声环境下的研究实验显示，这些动物当处在频率50~400Hz、声强在157~175分贝的噪声环境（与石油天然气勘探噪声相似）下两个小时，会出现不同程度的损伤。

　　实验结束后的动物解剖发现：立即解剖的动物出现了平衡器损伤迹象，细胞的微小毛发状结构消失；96小时后解剖的动物遭受的损伤更为严重，其平衡器出现明显大洞。生命最后时刻受测的动物，则只微微移动身体不再游动、进食或者交配。

　　21世纪初，人们在西班牙阿斯图里亚斯沿海发现巨型鱿鱼尸体，该尸体是在当地船只使用气枪勘探作业后不久出现的。当对尸体进行研究时，科学家发现，其身体遭受严重损伤，套膜变成浆状，触须青肿，平衡器（位于鱿鱼眼后，充满液体，帮助其在水中保持平衡和位置的器官）也遭到损害。

　　近年来，人类在近海岸进行的各种建设施工活动多采用水下爆破，影响了附近海域水产养殖业发展及野生海洋动物的生存环境。爆炸时会瞬间产生高温高压气体，随后，强大的噪声冲击波会使周围产生瞬时高压，并以声波形式向外传播，对周围生物产生影响。研究表明，在距离爆破点20米内的爆破声波，对鱼卵也有明显伤害。

　　爆炸导致鱼类死亡主要是声波导致鱼鳔破裂（对于有鳔鱼类来说），除了鱼鳔外，肝、脾、肾等内部器官也容易受损。鱼类离爆炸点距离越远，噪声强度越弱，受影响会越小。而对无鳔鱼类来说，在同样的条件下，存活的机会要大得多。而对于同种鱼类来说，质量越轻，受噪声影响会越大。另外，水下爆破会影响海水浑浊度和悬浮体，产生的浊水团会影响爆破点附近的生态系统，从而威胁海洋生物资源。

　　噪声引起生物死亡

　　美国自然资源保护协会（NRDC）认为，军事声呐产生的噪声轻则影响海洋生物的长期行为，重则导致其听力丧失甚至死亡。研究显示，声呐与鲸的死亡率之间关联紧密，由中频声呐试验导致的鲸大量搁浅及死亡事件，正在不断发生。

　　早在1996年5月，美军在北约的一次演习中，14头剑吻鲸在希腊海岸搁浅；2002年7月，66头领航鲸在美国马萨诸塞州的鳕雪角集体自杀，原因同样与声呐实验有关；2009年3月，美国无瑕号在南海打开声呐后不久，就在声呐作用范围内的香港海岸边，出现一条长逾10米的成年座头鲸迷航搁浅。

　　总之，海洋噪声污染对海洋生物的影响很大，后果是多方面的，且比较复杂，有连锁反应。为了保护海洋生物，我们应该尽快制定好海洋噪声污染相关的法律、法规及规范等，为它们营造一个“安静”的氛围，还给它们一个原本美好的家。

　　撰文/姜莹（国家海洋局第一海洋研究所）

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