变暖的海洋将显着改变声音在水下的传播方式

根据一项确定未来海洋“声学热点”的新全球研究，气候变化将显着改变声音在水下传播的方式，可能会影响自然音景并加剧人为噪音。海洋音景的这些变化可能会影响海洋生物的基本活动。

在温暖的水中，声波传播速度更快，持续时间更长，然后消失。

“我们根据公共数据计算了温度、深度和盐度的影响，以模拟未来的声景，”加拿大圣约翰纽芬兰和拉布拉多纪念​​大学的生物声学研究员、该研究的主要作者 Alice Affatati 说。这项新研究今天发表在《地球的未来》( Earth's Future)上，这是 AGU 的期刊，用于对我们星球及其居民的过去、现在和未来进行跨学科研究。这是对与未来气候相关的海洋声速的第一个全球尺度估计。

新的研究预测，格陵兰海和纽芬兰以东的大西洋西北部的一块区域有两个热点，预计在 50 米和 500 米深度处的变化最大。到本世纪末，这些水域从表面到 500 米(1,640 英尺)深处的平均声速可能增加 1.5% 以上，或大约每秒 25 米(每小时 55 英里)，考虑到持续的高温室气体排放(RCP8.5)。

“预计将在北极产生重大影响，我们已经知道现在气候变化的影响正在扩大。不是整个北极，而是一个特定部分，根据模型预测，所有因素共同作用发出一个信号，克服了模型本身的不确定性，”作者、的里雅斯特国家海洋与应用地球物理研究所研究员 Stefano Salon 说。

海洋音景是由生物体产生的振动、波浪和冰裂等自然现象以及船舶交通和资源开采产生的杂音。50 米深度的声速范围从极地地区的每秒 1,450 米到赤道水域的每秒 1,520 米(分别为每小时 3,243 到 3,400 英里)。

许多海洋动物使用声音相互交流并在海底世界航行。作者说，改变声速会影响它们进食、战斗、寻找配偶、避开掠食者和迁徙的能力。

改变音景

除了格陵兰岛周围和大西洋西北部的著名热点之外，新的研究发现，在巴伦支海、西北太平洋和南大洋的 50 m 处，声速增加了 1%，超过每秒 15 米。在 0 和 70E 之间)，在北冰洋、墨西哥湾和加勒比海南部的 500 m 处。

温度、压力随着深度和盐度的增加都会影响声音在水中传播的速度和距离。在这项新研究中，研究人员将重点放在气候信号明显从模型不确定性中脱颖而出并且大于季节性变化的热点上。

这项新研究还模拟了在预计的未来条件下北大西洋露脊鲸的常见发声，北大西洋露脊鲸是一种栖息在北大西洋声学热点的极度濒危物种。研究人员发现，鲸鱼在 50 赫兹时的典型“上调”可能会在未来更温暖的海洋中传播得更远。

“我们选择谈论一种巨型动物物种，但海洋中的许多营养级都受到音景或使用声音的影响，”Affatati 说。“所有这些热点都是生物多样性丰富的地方。”

未来的工作将把全球音景与其他海洋中人为影响的地图结合起来，以确定联合压力源的区域，或指导所需的观测研究。

“对于像气候变化这样的复杂问题，结合不同的方法是可行的方法，”作者、国家海洋学和应用地球物理研究所的环境工程师 Chiara Scaini 说。

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