當藍鯨遇上地震時

文|陳瑩

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海洋浩瀚無垠,視力不大行的鯨豚們,在海洋中主要是靠著聲音觀察身邊的環境,或是跟同伴們溝通。但是海從來就不是個安靜的環境,除了鯨豚本身會主動發出聲音外,其他的海洋動物,不管是蝦是蟹,是魚還是海膽,也都是噪音的製造者。海浪拍打、降雨、海冰融化、海底火山噴發等等氣候或地質現象,也是海洋背景噪音的來源。近年來,人們逐漸意識到船隻航行、海底探勘、潛艇活動等等人為活動,也為海洋帶來更多的噪音。而這些新增的人為噪音,很可能會對海洋生物的生存造成影響。

隨著海洋探勘技術、資訊科技的蓬勃發展,海洋聲學的研究也如雨後春筍般從世界各個角落竄出。 (延伸閱讀: 海洋聲景: 一種主動式的棲地強化策略?) 聲學監測資訊除了為海洋生態保育經營管理提供更多更精緻的科學資料外,也為動物行為學帶來更多元的研究題材。

一組美國科學家不知道是從什麼地方得到的靈感,決定要研究海底地震是否會影響鯨豚的溝通行為。他們使用了佈設在紐西蘭北島和南島間南塔拉納基灣 (South Taranaki Bight) 附近的五個海洋自動收音站 (marine autonomous recording units)、在 2016 年 1 月到 6 月間錄到藍鯨叫聲的錄音記錄,以及紐西蘭當地的地震觀測紀錄 (GeoNet),比較地震發生前後藍鯨鳴叫的模式是否有所改變。

Blue Whale (Balaenoptera musculus)
圖一:藍鯨 (示意圖,非當事鯨。圖片來源:Jerry Kirkhart @Flickr, CC BY 2.0)

藍鯨是現生生物中體型最大的哺乳動物,同時也是叫聲最大聲的動物 (圖一)。和其他的鬚鯨一樣,藍鯨雖然沒有使用回聲定位 (echolocation) 的能力,但是在茫茫大海中,仍然相當依賴聲音探索環境。他們透過低頻聲波和同類溝通和求偶。目前已知藍鯨會發出兩種不同功能的聲音,一種是雄鯨求偶時會鳴唱,曲調多變但冗長規律的歌曲 (song),一種雌雄都會發出的,可能是同類相會時「聊天」用、較短促無規律的「D call」。但因為藍鯨發聲的頻率多在 15-40 Hz 間,所以無論是哪一種,一般人耳來聽都非常難以察覺。

位於紐西蘭南島和北島間的南塔拉納基灣,是紐西蘭海域的藍鯨族群主要覓食地點。因為緊鄰印澳板塊和太平洋板塊的聚合邊界,所以這個地方地震相當頻繁。為了避免主震餘震、大震小震等等各種不同地震型態可能造成的雜訊,研究團隊從地震資料庫裡篩選出同時符合「發生在監測海域」、「震度規模在 3.0 以上」、「8 小時內只有發生過單一地震」等規則的總共 32 起獨立地震事件,作為研究資料,分析地震前後藍鯨鳴叫模式是否有所差異。此外為了驗證藍鯨的鳴叫模式是否在平常時就可能存在變異性導致分析失準,研究團隊也隨機選取了 32 段沒有地震發生的 8 小時藍鯨鳴唱錄音,作為控制組的虛無事件進行比較。

圖二:本研究中其中一次藍鯨鳴叫中發生地震的錄音記錄。橫軸為時間、縱軸為音頻,中間白框標示為地震發生的音響,白色箭頭指示出分別為藍鯨發出 D callls 和歌唱 (songs) 的音頻記錄。圖片來源:Fig. 1 (b) in Barlow et al. 2022. R. Soc. Open Sci. 9: 220242.

結果非常簡單,地震並不會對藍鯨的鳴叫造成干擾。數據顯示地震前後藍鯨發出 D calls 的次數或強度,或是歌唱的頻度 (intensity),在統計上都沒有顯著的差異。就算是比較地震有無之間的鳴唱情況,也沒有明顯差異。如果硬要說有什麼統計上顯著的發現,就是鳴叫前後段的發聲頻率有著負相關的關係——也就是前段發聲頻率高的話,後段發聲的頻率就略低;或是前段發聲頻率低,後段的發聲頻率就變高。但這個相關性與地震事件並沒有任何關聯性。

簡單來說,從數據來看,藍鯨對於地震似乎不以為意。研究團隊認為,也許是因為地震是天然地質事件,而紐西蘭海域又是地震的好發地點,代代生活在此的藍鯨,對於神出鬼沒的地震早已習以為常。筆者想像,這大概就跟習慣夏季午後雷陣雨的台灣人,對於轟隆作響雷聲毫不介意是同樣的道理吧。(但是為什麼同樣是位在地震帶上,台灣人仍然很在意地震呢?)

這項藍鯨與地震的研究成果,發表在本月 (2022 年 7 月) 出刊的英國皇家學會開放期刊「Royal Society Open Science」。

雖然說地震並不會干擾藍鯨的發言,但並不代表地震不會對鯨豚的生活造成影響。2020 年一篇由紐西蘭科學家發表在「Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers」期刊的研究顯示,2016 年 11 月發生在紐西蘭南島東北方凱庫拉 (Kaikōura) 、規模高達 7.8 的地震所引發大規模海底山崩 (canyon flushing),活埋了峽谷海底所有來不及逃生的生物,附近海底地形地貌也因而出現明顯改變。當地本來是抹香鯨終年愛用的覓食區域,顯然是因為地震的關係,抹香鯨利用棲地的空間,在地震前和地震後明顯有所改變 (圖三)。

圖三:抹香鯨在紐西蘭凱庫拉海域夏季(上圖) 和冬季 (下圖) 主要活動範圍地圖。各色圈圈代表不同年份抹香鯨主要出沒的區域 (KDE: kernel density estimates)。圖中可見在地震發生後抹香鯨在夏季 (紅色圈和暗紅色圈)及冬季 (紫色圈)的活動範圍都比地震發生前還要遠離海岸。圖片來源:Fig. 2 in Guerra et al. 2020. Deep-Sea Res. I: Oceanogr. Res. Pap. 158, 103226.

但是這樣棲地「外推」對於當地抹香鯨族群是否造成生存上的影響,目前還不清楚。研究團隊在結論寫道「本研究彰顯出長期監測研究在了解干擾對於海洋哺乳動物分布的衝擊上有其重要性。」

參考資料:

Barlow, D. R., Estrada Jorge, M., Klinck, H., & Torres, L. G. (2022). Shaken, not stirred: Blue whales show no acoustic response to earthquake events. Royal Society Open Science, 9(7), 220242. https://doi.org/10.1098/rsos.220242

Guerra, M., Dawson, S., Sabadel, A., Slooten, E., Somerford, T., Williams, R., Wing, L., & Rayment, W. (2020). Changes in habitat use by a deep-diving predator in response to a coastal earthquake. Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, 158, 103226. https://doi.org/10.1016/j.dsr.2020.103226

National Research Council. 2003. Ocean Noise and Marine Mammals. Washington, DC: The National Academies Press. https://doi.org/10.17226/10564.

Blue Whale. NOAA Species Directory. https://www.fisheries.noaa.gov/species/blue-whale [Accessed on 27 July 2022]

Sounds of Blue Whale (Balaenoptera musculus). Discovery of Sound in the Sea. Internet Resources. https://dosits.org/galleries/audio-gallery/marine-mammals/baleen-whales/blue-whale/ [Accessed on 27 July 2022]