Hałas z badań sejsmicznych zmniejsza wokalizacje płetwali zwyczajnych u wybrzeży północno-zachodniej Hiszpanii

Dlaczego ciszej oceany mają znaczenie dla olbrzymów głębin

Daleko u wybrzeży północno-zachodniej Hiszpanii regularnie wystrzeliwuje się potężne impulsy dźwiękowe w głąb oceanu, aby zmapować dno morskie i skały pod nim. Takie badania pomagają zrozumieć strukturę Ziemi i znaleźć zasoby, lecz ich hałas rozlewa się po podwodnym świecie, gdzie wieloryby polegają na dźwięku, by komunikować się, nawigować i znaleźć partnerów. W tym badaniu postawiono proste, lecz dalekosiężne pytanie: gdy ocean nagle wypełnia się przemysłowym hałasem, czy płetwale zwyczajne — jedne z największych zwierząt na Ziemi — wciąż wzywają się nawzajem w ten sam sposób?

Wielkie statki, głośne narzędzia i zatłoczone podwodne pejzaże dźwiękowe

Hałas wywołany przez człowieka w morzach rośnie od dziesięcioleci w miarę rozwoju żeglugi, prac budowlanych i poszukiwań zasobów. Badania sejsmiczne należą do najgłośniejszych źródeł. Statek ciągnie za sobą zestaw dział powietrznych, które co kilka sekund wystrzeliwują krótkie serie sprężonego powietrza do wody. Te wybuchy wysyłają niskotonowe fale dźwiękowe w głąb dna morskiego, ale też przemieszczają się bocznie przez ocean na duże odległości. Niestety, huk tych dział pokrywa się częstotliwościowo z niskimi głosami generowanymi przez fiszbinowce, takie jak płetwale, błękitne czy humbaki. Ponieważ zwierzęta te polegają na dźwiękach o niskiej częstotliwości do komunikacji, istnieje obawa, że hałas z badań może zagłuszać ich sygnały, zmieniać ich zachowanie lub wypychać z kluczowych siedlisk.

Nasłuch wielorybów za pomocą mikrofonów dna morskiego

Aby sprawdzić, co dzieje się podczas jednego z takich badań, badacze wykorzystali eksperyment z 2013 roku u wybrzeży Galicji w północno-zachodniej Hiszpanii, obszaru znanego jako korytarz migracyjny płetwali zwyczajnych. W ramach projektu na dnie morskim umieszczono 72 instrumenty rejestrujące zarówno echo badań, jak i naturalne dźwięki oceanu. Autorzy skupili się na trzech z tych rejestratorów, rozmieszczonych w odległościach dziesiątek kilometrów, i przeanalizowali 63 dni ciągłych nagrań obejmujących dwa hałaśliwe okresy „strzelania”, kiedy działa powietrzne były aktywne, oraz dwa ciszej okresy, gdy statek był w porcie lub prace zakończono. Poszukiwali konkretnego niskiego, pulsującego dźwięku — tzw. pulsu 20-hercowego — uważanego za ważny element komunikacji płetwali zwyczajnych, szczególnie samców.

Uczenie komputera rozpoznawania głosów wielorybów

Ponieważ nagrania obejmowały tysiące godzin, zespół zastosował nowoczesne podejście rozpoznawania wzorców, aby wykryć odgłosy wielorybów. Najpierw ręcznie oznaczyli około 50 godzin audio, wyznaczając krótkie fragmenty zawierające pulsy płetwali oraz fragmenty zawierające jedynie tło lub wybuchy dział powietrznych. Te przykłady posłużyły do wytrenowania konwolucyjnej sieci neuronowej — rodzaju sztucznej inteligencji, która świetnie radzi sobie z wykrywaniem wzorców na obrazach — w tym przypadku na wizualnych reprezentacjach dźwięku zwanych spektrogramami. Wytrenowany model osiągnął wysoką dokładność, po czym zastosowano go do całego 63-dniowego zbioru danych, skanując co 30 sekund każdy fragment dźwięku pod kątem obecności lub braku pulsów płetwali, godzinę po godzinie i instrument po instrumencie.

Liczba wywołań wielorybów gwałtownie spada, gdy działają działa powietrzne

Wyłaniający się wzorzec był uderzający. We wszystkich trzech instrumentach umieszczonych na dnie morskim liczba segmentów czasowych zawierających pulsy płetwali gwałtownie spadła w hałaśliwych dniach badań, a następnie odbiła się, gdy działa ucichły. Średnio wykrycia zmniejszyły się o około 70 procent podczas „strzelania” w porównaniu z okresami ciszy. Różnica ta utrzymywała się nawet po zastosowaniu konserwatywnej korekty dla „maskowania” — założenia, że niektóre sygnały mogły być jedynie ukryte pod głośnymi wybuchami dział, a nie faktycznie zniknęły. Modelowanie statystyczne uwzględniające różnice między instrumentami i zmienność z dnia na dzień potwierdziło, że redukcja wokalizacji podczas pracy dział była wysoce mało prawdopodobna do przypisania przypadkowi.

Szybkie reakcje, brak oznak przyzwyczajania się do hałasu

Harmonogram zmian sugeruje, że płetwale zareagowały szybko na rozpoczęcie i zakończenie działań badawczych. Wywołania często malały w ciągu dnia lub dwóch po rozpoczęciu strzelania i zwiększały się wkrótce po jego zakończeniu, także podczas krótkich przerw spowodowanych złymi warunkami pogodowymi lub naprawami. Co ważne, reakcja ta powtórzyła się w obu hałaśliwych fazach badań, bez wyraźnych oznak, że wieloryby przyzwyczajają się do dźwięku. Same dane nie pozwalają ustalić, czy wieloryby ściszały głos, przenosiły sygnały na inne częstotliwości, czy też opuszczały obszar całkowicie, ale jasne jest, że pejzaż dźwiękowy podczas badań znacząco różnił się od zwykłego środowiska akustycznego tych zwierząt.

Co mniej sygnałów może oznaczać dla wielorybów i ludzi

Dla czytelników niebędących specjalistami kluczowy wniosek jest prosty: gdy wypełniamy ocean intensywnym hałasem przemysłowym, płetwale zwyczajne znacznie rzadziej się odzywają w miejscach, gdzie normalnie byłyby słyszalne. Badanie nie wykazuje jeszcze dokładnie, jak to wpływa na ich zdolność do znalezienia partnerów, koordynacji migracji czy efektywnego żerowania, ale każda długotrwała przerwa w komunikacji u podatnego, szeroko występującego gatunku budzi niepokój. Ponieważ badania sejsmiczne są powszechnie stosowane, a ich dźwięk może przemieszczać się na setki kilometrów, autorzy argumentują, że zarządzanie terminami i lokalizacją badań — oraz rozwój cichszych technologii — będą istotnymi krokami w ochronie tych oceanicznych gigantów, przy jednoczesnym zaspokajaniu ludzkich potrzeb w zakresie badań naukowych i eksploracji zasobów.

Cytowanie: Edwards, E.A., Feakes, A.M., Olcay, A.A. et al. Seismic survey noise reduces fin whale vocalisations offshore northwestern Spain. Sci Rep 16, 10449 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40903-x

Słowa kluczowe: płetwale zwyczajne, hałas badań sejsmicznych, komunikacja ssaków morskich, akustyka podwodna, antropogeniczny hałas oceaniczny