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海上风电是增长最快的新能源之一,随着其扩张,其潜在的副作用也受到越来越多的关注。挪威海洋研究所的生物学家 Alessandro Cresci 和他的团队现已证明,鳕鱼幼体会被风力涡轮机发出的一种低频声音吸引,这表明海上风力装置可能会影响靠近它们而飘过的微小鱼类的早期生命。
Cresci 和他的同事们通过在挪威 Austevoll 研究站附近的深海峡湾水域进行的实验,发现了这一现象。该团队将 89 条鳕鱼幼体放入漂浮的透明网箱中,让它们自然漂流,然后拍摄了 15 分钟的试验过程。试验中,他们将一半的鱼暴露在设置为 100 赫兹的水下声学发射器发出的声音中,以模仿风力涡轮机发出的深沉隆隆声。
当任由它们自行发展时,所有的鳕鱼幼体都朝西北方向定位。与密切相关的海鳞鱼一样,鳕鱼也有天生的方向感,能够指导它们的海洋游动。当科学家播放低频声音时,幼鱼仍然有向西北方向定位的倾向,但这种倾向很弱。相反,幼体更倾向于将身体朝向声音的方向。Cresci 认为,幼体可能被 100 赫兹的声波吸引,因为这种低频声音是沿海地区或海底可能让鱼类喜欢的区域背景噪音交响乐的一部分。
声波在水中传播时,会在其路径上压缩和拉伸水分子。鱼类可以通过探测水粒子运动的变化来判断声音的来源。“在水中,”Cresci 说,鱼类“与周围介质相连,因此水分子中的所有振动都会传递到身体上。”
与陆地和海洋中的其他生物一样,鱼类利用声音进行交流、躲避捕食者、寻找猎物以及了解周围的世界。声音也有助于许多海洋生物找到最佳的栖息地。在之前的研究中,科学家们已经证明,通过在退化的珊瑚礁附近播放繁盛的珊瑚礁的声音,他们可以 吸引更多的鱼类在该区域定居。对于许多物种来说,它们作为幼体定居的地方,往往也是它们成年后的栖息地。
即使鱼类幼体大量被吸引到海上风电场,接下来会发生什么仍然未知。
由于渔民通常无法在涡轮机附近安全作业,海上风电场可能成为鱼类种群可以大量繁殖的准保护区。但加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的研究生 Ella Kim(她研究鱼类声学,并未参与该研究)表示,情况也可能走向相反。
Kim 认为,即使鱼类幼体最终聚集在海上风电场,涡轮机的噪音和用于维护设备的船只交通量的增加也可能淹没鱼类的交流。“一旦这些幼体到达那里,”Kim 说,“它们的听力是否会受到如此大的损害,以至于它们甚至听不到彼此的声音,也无法繁殖?”
康奈尔大学生物声学家 Aaron Rice(他并未参与该研究)表示,这项研究很有用,因为它表明鱼类幼体不仅能听到声音,而且还能通过朝向声音来对其做出反应。然而,Rice 补充说,真实风力涡轮机的海底噪音比研究中测试的单一 100 赫兹声音复杂得多。他说,在过度解读研究结果时应谨慎。
除了噪音污染,许多海洋物种还面临着过度捕捞、海洋温度上升和其他压力的风险。Rice 说,在决定海上风电对海洋生物是净收益还是净损害时,牢记这些其他因素很重要。
“我们对海上风电 [能源] 如何影响海洋的了解越多,”他说,“我们就越能更好地应对不断变化的需求,并最大限度地减少影响。”
本文首次发表于 Hakai Magazine,经许可在此转载。