<p>加州大學(xué)圣地亞哥分校斯克里普斯海洋學(xué)研究所的研究人員幾十年來一直在竊聽海洋音景，以研究海洋動物的生態(tài)學(xué)及其面臨的威脅。 這項工作是通過稱為高頻聲學(xué)記錄包或 HARP 的儀器實現(xiàn)的，這些儀器使用水下麥克風(fēng)或水聽器來記錄從鯨魚歌曲和海豚點擊到過往船只和軍用聲納的一切。</p> <p>&nbsp;</p> <p>10 多年來，一臺這樣的 HARP 樂器一直在圣巴巴拉海峽連續(xù)記錄聲音，這是一條交通繁忙的南加州海運航線，與海峽群島國家海洋保護(hù)區(qū)相交，是瀕臨滅絕的東北太平洋藍(lán)鯨的重要覓食區(qū) 和其他海洋生物。 該儀器位于 580 米（1,903 英尺）深處的海底，隨機(jī)測量了馬士基（世界上最大的集裝箱航運公司之一）運營的集裝箱船在重大改造前后的噪音。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這個長期數(shù)據(jù)集為斯克里普斯鯨魚聲學(xué)實驗室的研究人員與馬士基合作領(lǐng)導(dǎo)的一項新研究提供了信息，該研究得到了國家資源保護(hù)委員會的資助。 Scripps 和 Maersk 的團(tuán)隊合作確定了可以降低輻射噪聲和源級的船舶設(shè)計，這對國際范圍內(nèi)的航運靜音具有重要意義。 他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在 3 月 16 日的《公共科學(xué)圖書館綜合》雜志上。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;海洋中人為的水下噪音會對海洋生物產(chǎn)生負(fù)面影響，這些海洋生物依賴聲音來實現(xiàn)日常生活功能，如通信、導(dǎo)航和覓食。&rdquo;該研究的第一作者斯克里普斯博士生 Vanessa ZoBell 說。 &ldquo;這篇論文是評估改造是否對噪音水平有影響的第一步，這是一項涉及海洋科學(xué)家、工業(yè)界、海軍建筑師和政策專家的跨學(xué)科努力。 我們需要所有人齊心協(xié)力，為現(xiàn)代海洋制定解決方案。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>在馬士基完成一項耗資 10 億美元、為期五年的&ldquo;徹底改造&rdquo;計劃之后，這項研究合作出現(xiàn)了，該計劃的重點是提高能源效率和燃料消耗以減少排放。 在此過程中，馬士基的 12 艘 G 級集裝箱船從 2015 年到 2018 年進(jìn)行了改裝。對姊妹船所做的更改包括重新設(shè)計球鼻艏以減少阻力，降低發(fā)動機(jī)輸出以提高船舶在較慢速度下的效率，減少 螺旋槳葉片的數(shù)量和尺寸等。</p> <p>&nbsp;</p> <p>雖然馬士基進(jìn)行的改造工作的主要目標(biāo)是提高燃油效率，但斯克里普斯和馬士基都對探索降噪作為這項工作的潛在共同效益感興趣。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;水下噪音越來越被認(rèn)為是一個重要的環(huán)境因素，并開始在國際海事組織層面得到解決。&rdquo;馬士基北美環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展負(fù)責(zé)人、研究合著者 Lee Kindberg 說，他在該研究中發(fā)揮了重要作用 合作。 &ldquo;Scripps 的團(tuán)隊在這一領(lǐng)域擁有獨特的專業(yè)知識；</p> <p>很明顯，我們需要更多信息來進(jìn)行最有效的設(shè)計，以減少水下噪音和溫室氣體排放。 最好的解決方案必須解決這兩個問題。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>該研究確定了改造引起的船舶輻射噪聲水平和單極源水平的變化。 輻射噪聲測量通過校正船舶與記錄器之間的距離來計算記錄設(shè)備（例如水聽器）與其正在記錄的聲音（船舶噪聲）之間的距離。 單極聲源電平說明了如果您距離聲源一米，您會聽到什么，在商船中，這主要是來自螺旋槳空化或螺旋槳運動引起的壓力相關(guān)水腔的聲音。</p> <p>&nbsp;</p> <p>研究人員重點關(guān)注了 12 艘姊妹船在往返洛杉磯和長灘港口的途中進(jìn)行的改裝前后的 111 次過境。 研究地點還記錄了座頭鯨、藍(lán)鯨、長須鯨和海豚等海洋動物。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在 2008 年至 2018 年期間記錄的 177 次過境中，有 66 次被排除在外，因為存在唱歌的鯨魚，以及來自其他船只和水聽器電纜的聲音干擾。</p> <p>&nbsp;</p> <p>查看數(shù)據(jù)后，該團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)低頻段的單極源電平在改造后顯著降低了 5 分貝以上。 作者寫道，這種噪音降低可能是由于螺旋槳和船首設(shè)計的變化。</p> <p>&nbsp;</p> <p>改造后，他們還測量到船只的輻射噪聲水平略有增加，這可能是由于改裝船只頂部堆放的集裝箱數(shù)量增加所致。 額外的重量可能導(dǎo)致船只位于更深的水中，從而改變了它們的吃水深度。 作者指出，從一個角度來看，貨運能力的增加將導(dǎo)致出行次數(shù)減少，從而減少海洋噪音，但是，這只有在全球需求保持不變的情況下才會成立。</p> <p>&nbsp;</p> <p>斯克里普斯鯨魚聲學(xué)實驗室的首席研究員、該研究的合著者約翰&middot;希爾德布蘭德說：&ldquo;船只改造的目標(biāo)之一是增加更多的集裝箱，讓船只能夠運輸更多的貨物。&rdquo; &ldquo;這改變了對噪音產(chǎn)生影響的船舶吃水深度。 這迫使我們考慮與運輸?shù)募b箱數(shù)量相關(guān)的噪音，這是一個新的視角。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>本研究中改造與速度之間的相互作用也值得注意，強(qiáng)調(diào)改造對單極源水平的影響在較慢的速度下最大。</p> <p>&nbsp;</p> <p>國際海事組織已將船舶設(shè)計視為在國際范圍內(nèi)降低商船水下噪音的潛在方法，并建議研究具體的螺旋槳和船體設(shè)計修改，以確定最有效的降噪設(shè)計。 由于本研究重點介紹的改裝船舶同時發(fā)生了多項設(shè)計變更，因此作者很難弄清哪些變更對降低聲級最有效，因此需要在該領(lǐng)域進(jìn)行進(jìn)一步研究。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;我希望這篇論文可以用來在國際海事組織、國際捕鯨委員會和國際自然保護(hù)聯(lián)盟的委員會內(nèi)部開始討論減少噪音的工作，無論是專注于減少每次運輸?shù)脑胍?，減少 過境，或減少每個集裝箱的噪音。&rdquo;ZoBell 說。</p> <p>&nbsp;</p> <p>作者還建議未來的研究進(jìn)一步測試本研究中發(fā)現(xiàn)的降噪效果，采用更大的樣本量、不同的船型和不同的設(shè)計方法，以確定在國際水平上降低水下噪聲的最有效方法。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;了解船只改造和船舶運營的細(xì)節(jié)，以及只能來自馬士基的信息，使這項研究成為可能。&rdquo;希爾德布蘭德說。 &ldquo;我們期待著類似的合作，因為商業(yè)航運正在適應(yīng)以減少碳足跡，并有望減少水下噪音。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>該研究的其他共同作者是斯克里普斯海洋學(xué)的 Sean Wiggins 和 Kaitlin Frasier，以及幫助啟動研究工作的前斯克里普斯海洋學(xué)博士后研究員 Martin Gassman。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點。</p> </blockquote>