Океанографы с усами: как морские слоны раскрывают тайны глубины

作者: Inna Horoshkina One

象海豹潜入人类几乎难以达到的深处。它们装有微型仪器,成为南冰洋的活生生的研究者,并把深处的数据带给科学界。

Южный океан огромен и суров. Его штормы, крутые льды и безбрежные расстояния скрывают целые миры от человеческого взгляда. Исследовательские суда приходят сюда редко и ненадолго. Стационарные гидрофоны слышат только небольшой участок вокруг себя. Спутники, парящие над волнами, бессильны: голос, спрятанный под толщей воды, для них невидим.

Но через эти безлюдные районы постоянно проходят те, для кого Южный океан — родной дом и охотничья территория.

Девять самок южного морского слона начали обычные многомесячные путешествия в поиске пищи. Они пересекали крупные океанические фронты, ныряли в глубину более полутора километра и медленно дрейфовали, восстанавливая силы. При них находились крохотные электронные помощники — биоакустические регистраторы, ловившие каждый звук вокруг.

Так маршруты животных превратились в движущуюся сеть подводного наблюдения, а морские слоны помогли учёным услышать голоса китов в местах, где человеческое судно никогда не бывает.

Девять странниц Южного океана

Исследование провела международная команда специалистов: Анатоль Гро-Марсьяль, Маэль Тортро, Батист Пикар, Матильда Мишель, Дориан Казо, Сара Базен и Кристоф Гине. Все они работают в ведущих французских научных центрах, занимающихся морской экологией, биоакустикой и океаническими наблюдениями: CEBC (Центр биологических исследований в Шаран), ENSTA Bretagne (Бретанская высшая школа) и Geo-Ocean (лаборатория геоокеанографии).

Команда проанализировала трёхлетний массив записей с 2017 по 2020 год, собранный девятью самками южного морского слона:

  • три животные отправились в путь от побережья полуострова Вальдес в Аргентине — единственной континентальной колонии этого вида;
  • шесть — от архипелага Керегелен в южной части Индийского океана, где обитает вторая по величине в мире популяция морских слонов.

На каждое животное установили акустический регистратор DTAG4 — миниатюрный прибор, непрерывно записывавший подводный звук с частотой дискретизации 32–38,4 кГц. Помимо звука, он фиксировал давление (глубину), магнитное поле и ускорение тела животного, позволяя учёным понять, чем оно занималось в каждый момент.

Исследователи особенно внимательно изучили периоды дрейфа — критичные для анализа звука моменты, когда морской слон почти перестаёт активно двигаться и медленно опускается или поднимается в толще воды, словно невидимый лифт.

В такие минуты шум от собственного движения животного уменьшается, и запись становится чистым окном в акустический мир Южного океана.

Почему именно морские слоны?

Южные морские слоны — природные экстремальные ныряльщики. Они способны месяцами оставаться в открытом океане, совершая погружения глубже, чем доступно для подавляющего большинства традиционных методов исследования.

Но главное — их путь не совпадает с маршрутами научных судов. Их направление определяют первичная потребность выжить, поиск пищи, невидимые течения, рельеф дна и собственная индивидуальная стратегия. Именно поэтому данные животных могут привести учёных в отдалённые районы, которые редко или никогда не попадают в программы кораблёвых экспедиций.

Разумеется, морские слоны не отправлялись в путь с миссией «прослушать китов». Они продолжали жить по своим законам, заботились о пропитании, а прибор, закреплённый на их голове, просто фиксировал звуковую среду, через которую они проплывали.

Ценность метода именно в этом парадоксе: исследовательская платформа движется не поверх океана, а внутри его — вместе с живым существом, которое естественным образом пересекает разные глубины, давления и водные массы. Наука едет верхом на природе, не нарушая её.

Кого услышали в глубине

На записях были сигналы нескольких видов усатых и зубатых китов — от гигантов вроде антарктических синих до более скромных плавунов. В некоторых наборах данных исследователи обнаружили необычно высокую биоакустическую активность.

Географическое распределение голосов показало закономерность, связанную с крупными структурами океана:

  • антарктических синих китов чаще всего регистрировали вблизи полярного фронта — невидимой границы, где холодные полярные воды встречаются с более тёплыми северными;
  • горбатых китов — около субантарктического фронта в индийском секторе Южного океана;
  • кашалотов — вдоль значительных перепадов рельефа морского дна в атлантическом секторе.

Фронты — это не просто линии на карте, а подвижные границы, где встречаются водные массы разной температуры и солёности. Здесь поднимаются питательные вещества из глубины, зарождаются плотные скопления крошечного криля и мелкой рыбы. За ними приходят хищники — и киты, и другие морские млекопитающие. Акустические записи впервые позволили услышать, как живые создания распределяют себя в этой невидимой архитектуре, создаваемой физикой океана.

Однако важно помнить об ограничении метода. Обнаруженный голос говорит только об акустическом присутствии вида в данном месте. Это не показывает точное количество животных, издавших звуки, и не всегда позволяет определить точное расстояние до источника. Один активно вокализирующий кит может оставить десяток сигналов, тогда как несколько молчаливых охотников останутся незамеченными. Поэтому высокая акустическая активность — это не всегда показатель большого скопления животных.

Животное, звук и среда — триединство познания

Обычный подводный гидрофон отвечает на простой вопрос: что звучит рядом со мной, в этот момент, в этом месте?

Биологгер на морском слоне добавляет к каждому звуку куда больше информации: полный маршрут животного, его глубину, скорость движения, температуру воды, солёность. Исследователи получают возможность связать голос кита с точными координатами, глубиной, характеристиками водной массы и поведением животного-носителя практически в одной точке пространства-времени.

Это открывает новые вопросы:

  • около каких океанических фронтов киты обычно поют и охотятся;
  • какие участки морского дна они предпочитают;
  • как связано их присутствие с конкретными свойствами воды — температурой, солёностью, давлением;
  • как эти закономерности могут меняться, когда климат неуклонно преобразует условия океана и сокращает морской лёд.

Так морской слон становится не просто платформой для прибора. Он — связующее звено, мост между несколькими слоями знания: движением живого существа, физикой планетарного масштаба и голосами его соседей по дому.

О чём нам напомнил океан?

Чтобы приблизиться к тайне огромного пространства, человеку не нужно прокладывать в нём новый маршрут или сооружать стационарные посты. Иногда достаточно с уважением последовать за жизнью, которая уже знает этот путь и ходит по нему тысячи лет.

Морской слон ищет пищу, гребя плавниками в холодной чёрной воде. Кит посылает голос сквозь глубину. Течения связывают отдалённые уголки планеты невидимыми нитями. Учёный учится слышать и различать связи, возникающие между ними.

Каждый остаётся верен своей природе, но вместе они создают целостную систему знания — живой диалог с океаном.

43 查看

来源

  • Producing a New In Situ Wind Speed Product for the Southern Ocean Based on Acoustic Meteorology from Biologged Southern Elephant Seals

  • Península Valdés, Argentina - Smithsonian

  • Submesoscale ocean fronts act as biological hotspot for southern elephant seal

  • Elephant seal - Wikipedia

  • Successful foraging zones of southern elephant seals from Kerguelen Islands in relation to oceanographic conditions

  • Frontiers in Marine Science - официальный сайт

  • The founding of a southern elephant seal colony

  • A matter of life and death – Hunting tactics of Southern elephant seals

评论

你发现了错误或不准确的地方吗?我们会尽快考虑您的意见。