Dźwięk jest normalnym elementem środowiska morskiego. Może pochodzić z procesów naturalnych dla tego ekosystemu, jak przemieszczanie się mas wody, drgania skorupy ziemskiej, wyładowania atmosferyczne czy odgłosy wydawane przez żywe organizmy.

Ale dźwięki mogą mieć także źródła wynikające z działalności człowieka. Hałas podwodny uważany za jedno z zanieczyszczeń ekosystemu zagraża gatunkom morskim, jak walenie, żółwie morskie i ryby.

Hałas podwodny jest od niedawna uważany za jedno z zanieczyszczeń ekosystemu morskiego. Analiza dźwięków podwodnych identyfikuje w wodach Morza Bałtyckiego hałas rzędu nawet 120 decybeli. Natężenie to można porównać z dźwiękami generowanymi przez startujący odrzutowiec. Problem hałasu podwodnego dotyczy jednak nie tylko Bałtyku, lecz wszystkich mórz i oceanów.

Hałas podwodny i jego wpływ na życie morskie

Szacuje się, że ok. 90 proc. towarów w handlu światowym jest transportowanych drogą morską. Zdaniem ekspertów, w tej chwili na morzach i oceanach znajduje się ok. 60 tys. tankowców i kontenerowców, a na samym Bałtyku ok. 2 tys. jednostek zarejestrowanych w Międzynarodowej Organizacji Morskiej (IMO). Dla porównania jeden statek może wytwarzać hałas – w zależności od wielkości czy prędkości, z jaką się porusza – o natężeniu sięgającym 190 decybeli.

Hałas generowany przez transport morski jest zaliczany głównie do hałasu ciągłego. Na jego poziom wpływają rozmieszczenie statków, ich wielkość, prędkość poruszania się oraz warunki rozchodzenia się fal dźwiękowych w poszczególnych akwenach.

Zanieczyszczenie hałasem jest generowane najczęściej w płytkich wodach strefy przybrzeżnej, czyli w rejonie naturalnych siedlisk różnych gatunków. Organizacje ekologiczne przekonują, że hałas impulsowy o wysokim natężeniu jest śmiertelnym zagrożeniem dla zwierząt żyjących w ekosystemie morskim.

Analiza dźwięków podwodnych

Dzieje się tak dlatego, że dźwięk przemieszcza się w wodzie ok. 4,5 razy szybciej i 60 razy dalej niż w powietrzu, co oznacza, że może pokonać nawet 1500 m na sekundę. Jego prędkość w morzu jest funkcją temperatury wody, stopnia zasolenia i ciśnienia hydrostatycznego. Hałas w środowisku morskim oddziałuje z większą siłą na większy obszar, gdyż tłumienie dźwięku w wodzie jest znacznie mniejsze niż w powietrzu.

W literaturze podaje się przykład eksplozji ładunków wybuchowych zdetonowanych niedaleko Perth w Australii, które zostały zarejestrowane przez hydrofony zanurzone u wybrzeży Bermudów. Z tego prostego przykładu wynika, że redukcja hałasu w wodzie wytwarzanego przez człowieka jest niezbędna dla trwałości ekosystemów.

Technologie akustyczne

Hałas ma negatywny wpływ na wiele gatunków morskich, w tym na walenie, żółwie morskie i ryby. Do nasłuchiwania dźwięków w wodzie służą mikrofony o specjalnej konstrukcji odpornej na korozję i zasolenie, czyli hydrofony. Hydrofony rozmieszczone są w oceanach na całej kuli ziemskiej – od Antarktydy po Arktykę.

Rejestratory danych akustycznych kotwiczy się wzdłuż większych siedlisk lub tras transportowych, aby zapisywać odgłosy obserwowanych gatunków. Dzięki temu naukowcy mogą lepiej zrozumieć rozkład populacji i sposób, w jaki poszczególne osobniki wykorzystują swoje środowisko bez konieczności fizycznej obserwacji z łodzi.

Sztuczna inteligencja

Aby uniknąć możliwej kolizji łodzi z waleniami, sonary ekologiczne transmitują dźwięki fok i waleni w czasie rzeczywistym przez łącza radiowe lub satelitarne do jednostki odbiorczej, która następnie informuje załogę łodzi i badaczy o obecności ssaków morskich na danym obszarze.

Do monitoringu środowiska morskiego służą drony morskie, które wspierają sztuczna inteligencja oraz inne nowoczesne technologie badawcze. Ze względu na swoją nieinwazyjność badania przy użyciu dronów to dobry sposób na monitorowanie fauny na płytkich wodach. Tradycyjne metody, w tym łodzie czy sieci mogą przynieść szkody zwierzętom.

Ochrona ekosystemów

Obecnie najskuteczniejszymi środkami łagodzącymi negatywny wpływ hałasu podwodnego na organizmy morskie jest unikanie użytkowania obszarów o znanych koncentracjach organizmów wrażliwych na hałas oraz zmniejszenie prędkości statków przepływających przez te obszary, w czym może pomóc objęcie ochroną obszarów ważnych dla zwierząt wrażliwych na hałas.

Organizacje ekologiczne, w tym WWF zalecają projektowanie cichych statków i technologii doposażenia w celu zmniejszenia wpływu hałasu na walenie. Ze względu na skalę rozwoju transportu morskiego trzeba wprowadzić normy dotyczące hałasu, jaki będą wydawać budowane jednostki. Poprawę warunków życia organizmów morskich może przynieść przestrzeganie dobrowolnych wytycznych w obszarach spowolnienia ruchu, w tym tworzenie ,,bezpiecznych korytarzy” na obszarach znanych z migracji gatunków morskich.

Aby minimalizować negatywny wpływ hałasu generowanego podczas prac oraz inwestycji  na dnie morskim, stosowane są różnego rodzaju środki techniczne, w tym tzw. kurtyny bąbelkowe przy detonacji niewybuchów. Kurtyny osłabiają moc emitowanych fal akustycznych, dzięki czemu zmniejszają ekspozycję zwierząt morskich na hałas.

Nowe regulacje

Niezbędne są również nowe regulacje w zakresie redukcji hałasu podwodnego w wymiarze globalnym. Służą temu m.in. inicjatywy Międzynarodowej Organizacji Morskiej promujące nowe technologie produkcji cichszych śrub napędowych, które mogłyby zostać zainstalowane na istniejących już statkach.

IMO wspiera realizację strategii zrównoważonego rozwoju Agenda 2030, przyjętej przez ONZ w 2015 roku. Cel 14 wskazuje na konieczność ochrony oceanów, mórz i zasobów morskich oraz wykorzystywania ich w sposób zrównoważony.