南大洋浩瀚而严酷。它的风暴、陡峭的浮冰和无边无际的距离,将一个个完整的世界藏于人类视野之外。科考船很少来到这里,停留的时间也很短暂。固定式水听器只能听到自身周围的一小片区域。在浪涛之上盘旋的卫星也无能为力:藏在水层深处的声息,对它们来说是不可见的。
然而,在这片荒无人烟的海域里,始终有一些常客穿行其间——对它们而言,南大洋就是家园和猎场。
九头雌性南象海豹开始了它们惯常的、持续数月的觅食之旅。它们穿越大型海洋锋面,下潜到一千五百多米深处,又缓缓漂流,恢复体力。它们身上带着微小的电子助手——生物声学记录仪,捕捉着周围的一切声响。
就这样,动物的迁徙路线变成了一张移动的水下观测网,而象海豹帮助科学家们听到了那些人类船只从未到过之处的鲸类声音。
南大洋的九位漫游者
这项研究由一支国际专家团队完成:阿纳托尔·格罗-马西亚尔、马埃尔·托尔特罗、巴蒂斯特·皮卡尔、玛蒂尔德·米歇尔、多里安·卡佐、萨拉·巴赞和克里斯托夫·吉内。他们均供职于法国从事海洋生态学、生物声学和海洋观测的顶尖科研机构:CEBC(沙朗生物研究中心)、ENSTA Bretagne(布列塔尼国立高等先进技术学院)和 Geo-Ocean(地质海洋学实验室)。
团队分析了长达三年的录音数据 从2017年到2020年,这些数据由九头雌性南象海豹采集:
- 三头动物从阿根廷瓦尔德斯半岛沿岸出发——这是该物种唯一的陆上聚居地;
- 六头则从印度洋南部的凯尔盖朗群岛出发,那里栖息着世界第二大象海豹种群。
每头动物都安装了声学记录仪 DTAG4——一种微型设备,以32–38,4千赫的采样率连续记录水下声音。除声音外,它还记录压力(深度)、磁场和动物身体的加速度,使科学家能够了解动物每一时刻在做什么。
研究人员尤其仔细地研究了漂流期——这是声音分析中的关键时刻,此时象海豹几乎停止主动运动,在水体中缓慢下沉或上浮,宛如一部无形的电梯。
在这样的时刻,动物自身运动产生的噪声减弱,录音便成为一扇窥视南大洋声学世界的明净窗口。
为什么偏偏是象海豹?
南象海豹是天生的极限潜水者。它们能够在开阔大洋中连续待上数月,下潜深度超过绝大多数传统研究方法所能达到的极限。
但关键在于——它们的路线与科考船的航线并不重合。它们的方向由最基本的生存需求、觅食、看不见的洋流、海底地形以及各自独特的策略所决定。正因如此,动物采集的数据能够把科学家带到那些很少或从未被纳入船只考察计划的偏远海域。
当然,象海豹出发时并没有“监听鲸类”的任务。它们依旧按照自己的法则生活,操心着觅食,而固定在它们头上的仪器只是记录下它们游经之处的声学环境。
这一方法的价值恰恰在于这种悖论:研究平台并非在海洋表面移动,而是在海洋内部——与一个自然穿越不同深度、压力和不同水团的活生生的生命同行。科学骑在自然的背上前行,却不惊扰它。
深处听到了谁的声音
录音中出现了多种须鲸和齿鲸的信号——从南极蓝鲸这样的巨物,到体型较小的领航鲸。在一些数据集中,研究人员发现了异常高的生物声学活动。
声音的地理分布揭示出一种与大型海洋结构相关的规律:
- 南极蓝鲸最常被记录在极锋附近——那是寒冷的极地水体与较温暖的北方水体相遇的无形边界;
- 座头鲸——出现在南大洋印度洋扇区的亚南极锋附近;
- 抹香鲸——沿大西洋扇区海底地形的显著起伏处。
锋面不只是地图上的线条,而是不同温度和盐度的水团相遇的动态边界。这里,营养物质从深处上涌,密集的微小磷虾和小鱼群由此孕育。捕食者随之而来——既有鲸类,也有其他海洋哺乳动物。声学记录首次让人们得以听见,活生生的生物如何在这由海洋物理学构建的无形架构中分布自身。
然而,必须记住这一方法的局限。所发现的声音只能说明 声学存在 ——即该物种在此处的声学存在。它并不能显示发出声音的动物的确切数量,也不总能确定到声源的精确距离。一头频繁发声的鲸可能留下十几个信号,而几头沉默的猎手则可能完全不被察觉。因此,高声学活动并不总是大量动物聚集的标志。
动物、声音与环境——认知的三位一体
普通的水下听音器回答一个简单的问题:此刻,此地,我身边有什么在发声?
而安装在象海豹身上的生物记录仪为每个声音增添了多得多的信息:动物的完整路线、深度、移动速度、水温、盐度。研究人员得以将鲸的声音与精确坐标、深度、水团特征以及载体动物的行为几乎在同一时空点上联系起来。
这引出了新的问题:
- 鲸类通常在哪些海洋锋面附近歌唱和捕猎;
- 它们偏好海底的哪些区域;
- 它们的存在如何与水的具体特性——温度、盐度、压力——相关联;
- 当气候不断改变海洋条件并缩减海冰时,这些规律可能如何变化。
就这样,象海豹不再只是仪器的搭载平台。它是一环纽带,一座连接着多个层面知识的桥梁:活生生的生命的运动、行星尺度的物理学,以及它同住一个家园的邻居们的声音。
海洋提醒了我们什么?
要接近这片广袤空间的秘密,人类无需在其中开辟新的航线,也无需建造固定的观测站。有时,只需怀着敬意,跟随那早已熟知这条路径、千百年来一直行走其上的生命即可。
象海豹在冰冷漆黑的水中划动鳍肢,寻觅食物。鲸将声音送入深海。洋流以无形的丝线,把地球上遥远的角落彼此相连。科学家学着倾听并分辨它们之间所产生的种种联系。
每一个都忠于自己的本性,但它们共同构成了一套完整的知识体系——一场与海洋的鲜活对话。



