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聽「虎鯨在說話」 海底光纜化身水下麥克風解保育之謎

賞鯨船的遊客在聖胡安島海域看見一頭畢氏虎鯨。(美聯社)
賞鯨船的遊客在聖胡安島海域看見一頭畢氏虎鯨。(美聯社)

華盛頓州聖胡安群島(San Juan Islands)破曉時分,一群科學家站在駁船甲板上,將一哩多長的光纖電纜鋪設到薩利希海(Salish Sea)冰冷的海水中;他們戴著頭燈,將電纜從岩石海岸一直鋪設到海底;這裡,是虎鯨的棲息地。

這項實驗的初衷,是希望那些細如髮絲、傳輸網路訊號的光纜,可以轉化成為一個能持續運作的水下麥克風,幫助捕捉游過鯨魚發出的咔噠聲、鳴叫聲和口哨聲;這些資訊或許可以幫助科學家揭示虎鯨是如何應對船舶交通、食物短缺和氣候變遷;如果實驗成功,目前已縱橫交錯於海底的數千英里光纜,將變成一個巨大的監聽網絡,為全球的保育工作提供資訊。

這項名為「分布式聲波傳感」(Distributed acoustic sensing,DAS)的技術,最初是為了監測管道和檢測基礎設施問題而開發的;如今,華盛頓大學的科學家正著手改進這項技術,好拿來監聽海洋的聲音。與只能監聽單一地點的傳統水聽器(hydrophone)不同,DAS把整條電纜都變成感測器,使其能夠精確定位動物的位置並確定其前進的方向。

貝瑟爾華盛頓大學(University of Washington at Bothell)STEM學院與海洋科學院教授阿巴迪(Shima Abadi)指出:「想像一下,電纜有數千個水聽器持續記錄數據;但與水聽器相比,我們能夠更好的瞭解動物的位置和遷徙模式。」

研究人員已經證明,這項技術在大型鬚鯨(large baleen whales)身上有效;在俄勒岡州海岸附近的一次測試中,他們利用現有的電信電纜,記錄了長鬚鯨(fin whales)和藍鯨(blue whales)的低頻隆隆聲。

但虎鯨的聲音給這項技術帶來更大的挑戰,因為牠們咔噠聲和叫聲頻率很高,而這項技術尚未在高頻下進行過測試。

這項實驗成功與否意義重大;經常出沒於薩利希海的虎鯨瀕臨滅絕,數量僅剩約75頭左右;這些鯨魚共面臨三重威脅:水下噪音污染、有毒污染物和食物短缺。

虎鯨作為食物、俗稱「帝王鮭」的切努克鮭魚(Chinook salmon)數量急劇下降。自太平洋鮭魚委員會(Pacific Salmon Commission)1984年開始追蹤其數量以來,至今已下降了60%;渾濁的海水以及船舶的噪音,則會影響虎鯨利用回聲定位尋找食物,讓牠們難以捕獵。

華盛頓大學海洋學院一名研究生,準備舖設1.3哩長的海底光纜,以測試是否能偵測到虎...
華盛頓大學海洋學院一名研究生,準備舖設1.3哩長的海底光纜,以測試是否能偵測到虎鯨的叫聲。(美聯社)

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