海震勘测噪声减少了西北西班牙近海泳须鲸的叫声

为什么更安静的海洋对深海巨兽很重要

在西北西班牙的远海，强大的声波定期被发射到海中以绘制海底和其下岩层的结构。这些勘测有助于我们了解地球结构并寻找资源，但它们的噪声也溢入了鲸类依赖声音进行交流、导航和觅偶的水下世界。本研究提出了一个简单却影响深远的问题：当海洋突然充斥着工业噪声时，作为地球上体型最大的动物之一的游须鲸，是否仍以同样的方式互相呼叫？

巨轮、响亮工具与繁忙的水下声景

随着航运、建设和资源勘探的扩展，人为噪声在海洋中数十年来一直在增加。海震勘测是其中最响亮的来源之一。一艘船拖着一排气枪，每隔几秒发出瞬间的压缩空气爆发。这些爆发将低频声波深入海床，但也横向传遍海洋的远距离。不幸的是，这些气枪的轰鸣与须鲸类（如游须鲸、蓝鲸和座头鲸）发出的低频呼声在频率上重叠。由于这些动物依赖低频声音进行交流，人们担心勘测噪声可能淹没它们的叫声、改变其行为或将它们从关键栖息地赶走。

用海底麦克风聆听鲸鱼

为研究一次此类勘测期间发生的情况，研究者利用了2013年在西班牙西北部加利西亚海岸的一项试验，该区域被认为是游须鲸的迁徙通道。在该项目期间，72台仪器被放置在海底以记录勘测回波和海洋的自然声响。作者集中研究了其中三台相距数十公里的记录器，并检视了覆盖两个有噪声“开枪”期（气枪工作时）和两个较安静间歇（船只在港或作业结束）的63天连续数据。他们寻找一种特定的低频脉冲声——所谓的20赫兹脉冲——这被认为是游须鲸交流中尤其雄性重要的一部分。

教计算机听懂鲸声

由于录音跨越数千小时，团队采用了现代模式识别方法来寻找鲸声。他们首先手工标注了约50小时的音频，标出包含游须鲸脉冲的短段以及仅有背景噪声或气枪爆发的段落。这些示例用于训练卷积神经网络，这是一类擅长在图像中识别模式的人工智能——在本研究中，是对声音的可视化表示（频谱图）。训练好的模型达到了较高的准确率，随后被用于整个63天的数据集，按每30秒切片扫描每段声音中是否出现游须鲸叫声，逐小时、逐台仪器地进行检测。

气枪开火时鲸类叫声骤降

出现的模式令人震惊。在所有三台海底记录器中，包含游须鲸叫声的时间段在有噪声的勘测日大幅下降，而在气枪沉寂时又回升。平均而言，开枪期间的检测次数比安静期减少了约70%。即便在团队对“掩蔽”——即一些叫声可能仅被响亮的气枪声遮盖而非真正消失——做出了保守校正后，这一差异仍然存在。对考虑仪器间差异和逐日变化的统计建模证实，开枪期间叫声减少极不可能是偶然结果。

快速反应，没有适应迹象

变化的时序表明游须鲸对勘测活动的开始与结束反应迅速。开枪后常在一两天内出现叫声下降，停止后不久又会增加，包括在因恶劣天气或维修导致的短暂停歇期间。重要的是，这种反应在两段嘈杂的勘测期间均有重复出现，没有明显证据显示鲸类正在对噪声习惯化。仅凭数据无法确定鲸类是否降低了声量、将叫声转移到其他频率，或是完全离开该区域，但可以明确的是，勘测期间的声景与鲸类通常的声学环境显著不同。

更少叫声对鲸与人类意味着什么

对普通读者而言，关键信息很简单：当我们用强烈的工业噪声填满海洋时，在原本会听到它们的地方，游须鲸的叫声明显减少。该研究尚未明确说明这将如何影响它们觅偶、迁徙协调或高效觅食的能力，但对一个易受扰动且活动范围广泛的物种而言，任何长期的交流中断都足以引发担忧。由于海震勘测被广泛使用且其声波可传播数百公里，作者认为管理勘测的时间和地点——并开发更安静的技术——将是保护这些海洋巨兽同时满足科学与资源勘探需求的重要措施。

引用: 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

关键词: 游须鲸, 海震勘测噪声, 海洋哺乳动物交流, 水下声学, 人为海洋噪声