去年6月,五名在美国加州北部海岸的法拉隆群岛国家野生动物保护区生活和工作的生物学家,从一座灯塔眺望海洋,看到了远方蓝鲸喷出的水柱。一小时内,他们数出了47头蓝鲸。这是20年来在加州水域记录到的这种巨型海洋哺乳动物的最大聚集数量。
“它们简直无处不在,”其中一位生物学家、Point Blue Conservation Science的科学家Mike Johns回忆道。“我们从岛上就能看到它们,一直到海平面。”
如今,各种鲸鱼在加州海岸线上游弋,这是一个了不起的回归故事。在20世纪中叶工业捕鲸活动结束后,科学家估计,地球上的蓝鲸几乎 99% 都被灭绝了。座头鲸和长须鲸也遭受了毁灭性的损失。如今,蓝鲸和其他濒危物种,如长须鲸和座头鲸, 正在恢复,但速度缓慢。
然而,尽管工业捕鲸活动在20世纪60年代末停止了(一些国家如日本和挪威仍在小规模进行商业捕鲸),这些哺乳动物仍然经常在与大型船舶的碰撞中死亡。如今,大多数跨洋运送货物的集装箱船都非常庞大,即使与一头50吨的鲸鱼相撞也可能不被察觉。船舶撞击 仍然是全球鲸鱼死亡的主要原因,在某些地方, 比如加州,这种现象正在上升。
根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的数据,2018年和2019年是加州海岸附近致命鲸鱼与船舶相撞的 记录中最糟糕的年份,有21头鲸鱼死亡。此外,科学家估计,每年在美国西海岸沿线,可能有 超过80头濒危鲸鱼 因船舶撞击而死亡。研究人员表示,真实的死亡人数可能远高于此,因为大多数被船只撞击的鲸鱼会沉入海底,而不是冲上岸。
加州船舶撞击鲸鱼的事件数量和鲸鱼死亡人数令野生动物官员们感到担忧,他们表示,如果这种高死亡率持续下去,这些濒危动物的长期生存将面临危险。但也有希望:9月17日,一项旨在减少船舶撞击鲸鱼并追究航运公司超速行驶责任的新项目宣布启动,希望能够挽救更多的鲸鱼。
这项名为 Whale Safe 的项目采用了三管齐下的方法,旨在识别鲸鱼和船舶在圣巴巴拉海峡的存在情况。圣巴巴拉海峡是往返美国两个集装箱吞吐量最大的港口——长滩港和洛杉矶港的船舶的关键通道。
Whale Safe于9月16日启动,是Benioff Ocean Initiative与美国多所大学和海洋学组织合作的成果,其中包括伍兹霍尔海洋研究所、斯克里普斯海洋研究所、加州大学圣巴巴拉分校和华盛顿大学等。
“Whale Safe的目的不仅是探测鲸鱼,更是要设法改进并解决船舶与鲸鱼碰撞的问题,”加州大学圣巴巴拉分校的海洋生态学家、Whale Safe项目主管Douglas McCauley说道。
其工作原理如下:一个固定在圣巴巴拉海峡浮标上的声学接收器持续监听鲸鱼的发声。在海上浮标上的计算机上,一个利用 人工智能 的自动检测算法,近乎实时地识别出附近发出声音的蓝鲸、座头鲸和长须鲸。数据通过卫星从浮标发送给研究人员,研究人员确认声音,并将其与该区域科学家和观鲸船的视觉目击信息进行匹配。这些信息被叠加到一个由数据科学家开发的统计模型上,该模型根据实时环境条件显示该区域鲸鱼存在的可能性。
鲸鱼识别算法是由德克萨斯农工大学加尔维斯顿分校和伍兹霍尔海洋研究所的数据科学家开发的,他们使用了过去14年间在十几个地点从水下麦克风录制的 超过4500段 蓝鲸和长须鲸的声音录音。生成的鲸鱼叫声库与海峡中传来的声音进行匹配,从而使系统能够识别新的鲸鱼叫声,标志着鲸鱼在海峡中的存在。
“Whale Safe是同类中的第一个,因为它结合了声学模型和栖息地数据,为我们提供了圣巴巴拉海峡鲸鱼存在的整体图景,”Benioff Ocean Initiative (BOI) 科学家、Whale Safe项目负责人Morgan Visalli表示。
该系统还监测船舶通过海峡的速度。2007年,在圣巴巴拉海峡发现了五头蓝鲸的尸体,均被确定为船舶撞击致死后,海峡实施了为期六个月的、为期10节(11.5英里/小时)的自愿限速。 研究表明,降低船速可将致命碰撞的数量减少高达80%至90%,但 根据研究人员 的说法,海峡中的船只经常超过自愿限速,有时甚至翻倍。Whale Safe的数据显示,2019年,海峡中超过一半的船只航速超过10节。
“我们确实希望并期望合作水平能够提高,”Channel Islands National Marine Sanctuary的资源保护协调员Sean Hastings说道。“让这些自愿项目发挥作用符合所有人的利益。”
让船只减速是该项目的首要目标之一。由于限速是自愿的,许多航运公司都忽略了它们,Whale Safe项目会汇总自动识别系统(AIS)的数据。AIS是一个大型船舶用于导航和避免碰撞的GPS跟踪系统。国际海事组织要求船舶使用AIS,持续广播其身份、位置和速度。在长达120英里的圣巴巴拉海峡航行的船只,其速度将被记录并发布在Whale Safe网站上。
识别鲸鱼是否存在的相关数据也将提供给航运公司。当船只接近圣巴巴拉海峡,或计划在不久的将来前往时,船员可以访问Whale Safe网站,或者选择接收每日短信警报,告知他们是否有鲸鱼出现,并据此调整船速。至于他们是否会这样做,由于该系统刚刚启动,仍然是个未知数。但McCauley表示,他已经与几家大型航运公司进行了沟通,并乐观地认为其中一些公司会利用近乎实时的系统数据,在适当时机减速。
“这就像学校门口的标志上闪烁的‘请减速,有小孩’的灯,”McCauley说道。
然而,这些巨型船只可能不愿减速,原因有很多。一般来说,船只的靠港时间是固定的,错过靠港时间会非常昂贵。码头工人必须付费等待。拖船也需要预订。就像机场一样,泊位会被多艘船只使用,晚到的船只会导致整个系统发生更大的延误。一些航运专家表示,错过靠港时间不值得为此付出代价。
“一切都是为了钱,”美国船长协会(Council of American Master Mariners)的现任主席Jeff Cowan说道。“这是一个漫长的链条,涉及大量的金钱。即使是一个微小的改变也会产生连锁反应。”
其他后勤问题也会阻碍。太平洋航运协会(Pacific Merchant Shipping Association)的一位副总裁John Berge表示:“有些船只根本无法在不影响其预定船期的前提下遵守规定。”
Whale Safe还利用AIS数据编制航运公司的“成绩单”,记录其长期遵守10节自愿限速的情况。成绩单从A到F,并在Whale Safe网站上公开张贴,希望记者、研究人员和公众能够识别(甚至公开批评)那些不遵守规定的公司,迫使它们减速。
“没有人希望船头挂着一头鲸鱼。这对公关来说非常糟糕,”南加州航运行业组织Marine Exchange的执行董事Kipling Louttit说道。
目前,截至2020年,在对149家公司遵守NOAA在圣巴巴拉海峡自愿限速的评估中,有37家公司获得了F等级,意味着它们遵守自愿限速的时间不到20%。大多数被列出的公司总部设在亚洲,但也有几家是美国公司。美国西海岸的油轮运营商 Polar Tankers, Inc. 获得了A,合规率高达95.4%,而总部位于檀香山的 Matson 则获得了F。根据Whale Safe使用的数据,Matson公司48%的船只在海峡中的航速超过每小时15节,合规率为16.5%。
在《大众科学》的电子邮件询问其低分评价时,Matson的一位代表强调了公司服务“准时”市场的“核心使命”,并指出“我们的整个运营结构都是围绕及时性和船期可靠性建立并依赖于此的。”
Whale Safe的McCauley还表示,他们计划找出最严重违规者的客户,包括像沃尔玛(Wal-Mart)这样依赖国际航运将商品运往市场的大型美国零售公司。然而,在过去的二十年里,许多大型企业都聘请了可持续发展官员,他们的工作是管理公司在整个供应链中对环境法律和人权的遵守情况。很少有公司希望与在气候变化或奴役劳动等紧迫全球问题上不负责任的参与者打交道。McCauley希望将鲸鱼加入这个名单。
“并非人人都知道,鲸鱼死亡的一个主要原因是它们被船只撞死,‘路杀’在海上也是存在的,”他说。“如果我们希望零售公司认真对待这个问题,我们就必须向公众传达这个信息:你的公司是否‘鲸鱼安全’?”
然而,一些科学家怀疑,Whale Safe项目目前的状态能否产生多少价值或带来改变。仅凭一个声学接收器,就无法确定发声鲸鱼的数量,也无法精确定位它们在海峡内的位置。
“我们发现,声学探测结果与大量鲸鱼觅食群体的存在之间并不总是一致,”鲸鱼研究员、研究西海岸鲸鱼的Cascadia Research Collective创始人John Calambokidis说道。“有时有许多鲸鱼但叫声很少,反之亦然,只有一头鲸鱼发出很多叫声。其次,探测器只能告诉你圣巴巴拉海峡区域内有一头鲸鱼,而不能确定它是否真的在航道内或航道附近。”
其他保护组织则没有等待行业合作。生物多样性中心(Center for Biological Diversity,CBD)是一个保护组织,也是2007年推动在海峡实施10节自愿限速的幕后推手,他们表示正在准备根据《濒危物种法》提起新的诉讼,要求在海峡实施强制性限速。
“过去几年的科学研究表明,这个问题比我们十年前认为的要大,特别是对蓝鲸而言,”CBD的高级律师Brian Segee说道。“归根结底,自愿限速只让极少数船只放慢了速度。我们坚信需要的是强制性限速,我们认为这是一个很小的要求。”