讓鯨魚轉彎的海軍聲納

一群領航鯨出沒於地中海航行中的北約軍艦「Alliance」附近。 圖片來源：這裏

文｜陳瑩  

相信大家都知道，齒鯨們主要是靠著運用天生的聲納系統，在水裡行動覓食。 而人類在海洋裡製造的各種噪音，包括工程打樁、鑿井、船隻航運、或海軍演習等等，都會對海洋裡的聲景 (soundscape) 帶來不自然的干擾。特別是軍事演習，在過去就有報告指出，海軍演習時附近海域，經常發生大量鯨豚擱淺，而且這些鯨豚普遍都有聽力器官受損的現象。

確實在理論上，這些人為噪音的干擾，勢必為齒鯨們的生活帶來某些程度上的影響；但是要把「大量聽力受損的鯨豚在演習海域附近擱淺死亡」這個現象，歸因於軍事演習對鯨豚的影響，似乎還是缺少那把冒煙的槍。

為了尋找更關鍵的證據，一個由美國、巴哈馬和英國科學家所組成的研究團隊，於 2009–2015 年間，在巴哈馬附近、美國海軍的測試基地 Atlantic Undersea Test and Evaluation Center (AUTEC) 海域，在七隻柏氏中喙鯨身上裝了衛星發報器，記錄這些喙鯨們在演習前後的活動路徑、所在海水溫度，以及其中兩隻喙鯨的潛水水深的資料。

結果發現，七隻裝了衛星發報器的喙鯨裡，有五隻在演習開始之後開始遠離演習海域，而在演習結束兩到四天內，又回到原來的海域 (圖一)。研究團隊推算了其中四隻在演習期間活動範圍內的音量分布情況，發現其中三隻很明顯在演習開始後，就轉向比較不吵的方向移動 (圖二)。

圖一： 六隻喙鯨在海軍聲納施放前 (藍點) 、施放中 (紅點) 及施放結束後 (黃點) 的所在位置。圖中藍色區塊為巴哈馬，黑框線區域為 AUTEC 演習區域。結果顯示只有 PTT 編號 111664 和 129719 的兩隻喙鯨，在演習開始後有朝演習海域方向游動的情況。然而 129719 在演習前後其實都不在附近海域，所以未納入分析。圖片來源：Fig. 1 in Joyce et al. (2019) Mar Mam Sci. DOI: 10.1111/mms.12624

圖二：四隻喙鯨在演習期間活動區域的音量估計示意圖。上排圖顯示四隻喙鯨在各個時間點 (橫軸)下，預測發報器所在地點的音量大小 (紅點)、該區塊距離聲納聲源最近定點的音量大小 (黃點)，以及鯨魚和海軍聲納聲源的距離 (藍點)。灰色區塊表示海軍聲納運作的時間。下排圖為演習期間喙鯨們的移動路徑 (藍線)，黃色-紅色-藍色的間層區間，表示在演習期間區域最大音量的相對大小分佈，黃色音量最大、藍色最小。圖片來源：Figs. 3 & 4 in Joyce et al. (2019) Mar Mam Sci. DOI: 10.1111/mms.12624

從兩隻喙鯨的潛水深度資料來看，除了其中一隻在演習期間沒有下潛到 1200-1800 公尺這個深度以外，喙鯨們在演習前中後，潛水深度似乎沒有太大差異 (圖三) 。也就是說，即使在演習期間，喙鯨們一樣照常潛入深海覓食。但如果從深潛的時間來看，他們發現在演習期間剛開始的時候，喙鯨下潛的時間有變得比較短一些。

圖三：兩隻柏氏中喙鯨 (PTT編號 111664 和 111670) 在演習前 (藍)、演習中 (紅) 和演習後 (黃) 三個時段裡潛水深度的比例圖。橫軸為潛水時間比例，縱軸為潛水深度 (單位為公尺)。圖片來源：Fig. 5 in Joyce et al. (2019) Mar Mam Sci. DOI: 10.1111/mms.12624

這項研究結果，於今年 (2019) 六月刊載於鯨豚研究權威期刊「Marine Mammal Science」。雖然說樣本數看起來少少的，但這已經是目前為止，世界上最大規模的喙鯨衛星標放研究之一。而且這項研究的結果，和  2011 年在同一區域，透過被動偵測喙鯨聲納及音響回播實驗所進行的研究結果大致吻合。顯示巴哈馬海域的柏氏中喙鯨，大多會主動走避海軍聲納，暫時放棄在演習海域快樂覓食的機會。但是「走避」到底會對喙鯨的生活/生存帶來多大的壓力？如果鯨豚知道「走避」，為何會那些聽力受損而擱淺死亡的案例？這些問題，還有待更多的研究讓真相浮出水面吧。

 

參考資料

Joyce, T. W., Durban, J. W., Claridge, D. E., Dunn, C. A., Hickmott, L. S., Fearnbach, H., … & Moretti, D. (2019). Behavioral responses of satellite tracked Blainville’s beaked whales (Mesoplodon densirostris) to mid‐frequency active sonar. Marine Mammal Science. DOI: 10.1111/mms.12624

Tyack, P. L., Zimmer, W. M., Moretti, D., Southall, B. L., Claridge, D. E., Durban, J. W., … & McCarthy, E. (2011). Beaked whales respond to simulated and actual navy sonar. PloS One, 6(3), e17009.