海洋哺乳动物对噪音污染特别敏感,因为它们依靠声音来完成许多基本功能,包括通信,导航,寻找食物和避免掠食者。一个专家小组现已发布了关于噪声暴露如何影响海洋哺乳动物听力的现有科学的综合评估,为可能具有深远影响监管的噪声暴露标准提供科学建议。
该论文于3月12日在Aquatic Mammals上发表,是2007年在同一期刊上发表的第一次此类评估的重大修订。这两项工作都是由加州大学圣克鲁兹分校海洋科学研究所的研究员兼Southall Environmental Associates的高级科学家Brandon Southall领导的。
“我们在2007年所做的一件事就是找出我们知识上的主要差距,我们现在拥有更多的数据。我们认为有足够的新科学重新召集专家组并重新审视这些问题,”担任主任的Southall说。 2004年至2009年NOAA的海洋声学项目。
关注海洋噪音导致海洋哺乳动物听力受损或行为改变的可能性在20世纪90年代开始上升,最初的重点是与石油和天然气行业有关的活动。在21世纪初期,声纳与深潜鲸的大规模混合成为另一个关注焦点。运输和建筑活动是海洋噪音污染的其他重要来源。
大声的噪音可能会造成暂时性或永久性的听力损失,可能会掩盖其他声音,并可能以各种方式扰乱动物。新论文重点关注噪音污染对海洋哺乳动物听力的直接影响。今年晚些时候将发表关于不同声源的行为效应和声学的单独论文。
“噪音引起的听力损失在动物身上发生的方式与人类相同。你可以在接触到大声噪音时产生短期变化,并且你也可能有长期变化,通常是由于反复侮辱“共同作者Colleen Reichmuth说,”他是加州大学圣克鲁兹分校Pinniped认知和感官系统实验室的研究科学家。
由于动物对不同类型和频率的声音的敏感性不同,因此小组根据对听力的了解将海洋哺乳动物物种分类。新论文包括所有海洋哺乳动物的生物。
“物种的多样性使得一刀切的方法无法发挥作用,”共同作者Darlene Ketten说道,他是伍兹霍尔海洋研究所和波士顿大学听力研究中心联合任命的神经解剖学家。“我们需要了解如何避免伤害,目的是提供指导,如果这个或那个物种在你所在的地区,这就是你需要避免的。”
在过去十年中,海洋哺乳动物听力科学研究的数量迅速增长,使专家组能够改进和改进其分组和评估。随附该文件的是一系列附录,汇编了129种海洋哺乳动物的所有相关信息。
“我们对所有活海洋哺乳动物进行了全面的物种检查,”Reichmuth说道,他领导了附录的工作。“我们汇集了涵盖听力,声音灵敏度,解剖学和声音产生各个方面的可用知识。这是噪声暴露标准中使用的物种分组的科学依据。”
“附录是一个非常重要的资源,在其他任何地方都不存在,”Southall说。“2007年的论文是我发表过的最具影响力的单篇论文 - 它在文献中被引用的次数比我所有其他论文的总和还要多 - 而且我预计这篇新论文会产生类似的影响。”
监管指导
2007年的论文仅涉及国家海洋渔业局(NOAA渔业)管辖的物种。NOAA渔业在2016年和2018年发布了美国监管指导,基于2007年的论文和2016年海军技术报告,James Finneran是美国海军海洋哺乳动物计划的研究员,他是圣地亚哥的两位论文的共同作者。
除了首次覆盖所有海洋哺乳动物外,新论文还讨论了空气和水下噪声对海洋环境等海洋环境中两栖物种的影响。Southall表示,在同行评审期刊上发布新的噪声暴露标准以及综合综合当前知识是向前迈出的重要一步。
“世界各地都有监管机构渴望这种指导,”Southall说。“我们仍然需要更多数据,但我们已经取得了一些重大进展。”
目前由Reichmuth负责的UCSC Pinniped实验室对海豹,海狮和海獭的研究提供了关于两栖海洋哺乳动物听力的大量新数据。在UCSC的长海洋实验室与受过训练的动物一起工作,Reichmuth的团队能够进行对照实验并进行类似于用于研究人类听力的听力测试。
Finneran在圣地亚哥的项目和共同作者Paul Nachtigall在夏威夷大学的项目为海豚和其他鲸目动物提供了大量数据。
但是一些海洋哺乳动物,例如须鲸和其他大型鲸鱼,根本无法置于受控环境中,研究人员可以进行听力测试。这就是Ketten的研究所在.Ketten使用生物医学成像技术,包括CT和MRI,来研究各种物种的听觉系统。
“根据其听觉系统的解剖结构模拟动物的听力是一种非常成熟的技术,可以应用于须鲸,”Ketten解释说。“我们也为我们可以在圈养中测试的物种进行建模,这使我们能够磨练模型并确保它们是准确的。对建模有很多阻力,但这是研究听力的唯一方法在一些最有可能受到人类声音伤害的物种中。“
Southall说,他经常听到世界各地的人们正在寻找有关通过风电场建设和地震调查等活动调节噪音的指导。“这篇论文对调节海洋噪音具有重要的国际意义,”他说。
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