Очень важным инструментом для измерения уровня шума в океане являются подводные роботизированные планеры

В то время, когда шум в океане привлекает к себе всеобщее внимание, исследователи из Университета штата Орегон и NOAA разработали эффективный метод использования подводного роботизированного планера для измерения уровня звука на обширных участках океана.

«Здоровые морские экосистемы должны иметь уровень шума в определенном диапазоне», - сказал Джо Хэксел, доцент / старший научный сотрудник в Колледже наук о Земле, океане и атмосфере в штате Орегон и являющийся частью Тихоокеанской программы экологической лаборатории морской среды NOAA.

«К примеру, сравните жизнь людей в городе и глухой деревне, где общий уровень шума будет значительно ниже. Наше исследование должно помочь нам улавливать эти различия».

Проблемы анализа звука океана

Хэксел, базирующийся в Морском научном центре Хэтфилда в Ньюпорте, является ведущим автором статьи, опубликованной в журнале PLOS ONE, в которой описываются исследования с использованием подводных роботизированных планеров.

Звуки океана были недавно включены в список важнейших параметров океанов Глобальной системой наблюдений за океаном, программой ЮНЕСКО, поскольку она важна для морской жизни и морских обитателей, а также потому, что она используется для мониторинга и определения местоположения всего - от землетрясений до цунами и до ядерных взрывов. Традиционно ученые измеряли шум океана, прикрепляя гидрофоны, в основном подводный микрофон, к фиксированной швартовке в воде.

Проблема в том, что благодаря такому методу они получают звуки только из одной точки. Звук океана также можно измерить с исследовательского корабля, но это может обойтись слишком дорого. Они также сами создают много шума, который мешает морским животным и рыбам, чувствительным к звуку. Подключение гидрофона к планеру решает эти проблемы, потому что планеры работают автономно, относительно тихо и могут преодолевать сотни миль в течение нескольких недель.

Планеры, оснащенные гидрофонами, могут проводить многократные съемки в области, вызывающей беспокойство, на предмет ухудшения акустической среды обитания и обеспечивать измерения в реальном времени изменяющихся уровней шума. Ученые также успешно использовали планеры для измерения шума от подводного вулкана и прогнозирования скорости приземного ветра.

Дополнительные функции

Дополнительным преимуществом планеров является то, что они оснащены другими датчиками и приборами, которые обеспечивают важные измерения, такие как температура воды, соленость и глубина.

В исследовании, описанном в статье «PLOS ONE», Хаксел и его команда прикрепили гидрофон к планеру, длина которого составляет около 5 футов, а вес - около 120 фунтов. Планер за 18 дней преодолел расстояние между гаванью Грея в Вашингтоне и Брукингсом, штат Орегон, что составило около 285 миль.

Планер работал на североамериканском континентальном шельфе, который в среднем находится примерно в 30 милях от побережья и где глубина океана начинает увеличиваться. Разрыв шельфа является ключевым миграционным путем для морских животных.

Алгоритм работы над шумом и результаты первого запуска планера

После того, как ученые получили данные с помощью гидрофонов, их главной задачей была точная настройка их алгоритмов, чтобы отфильтровать шум, создаваемый планером при работе. После того, как эта фильтрация произведена, исследователи смогли сопоставить данные, собранные вовремя 18-дневного планерного полета, с историческими данными с гидрофонов, прикрепленными к причалам вдоль этого маршрута.

Хэксел сказал, что команда была шокирована тем, насколько чистым и качественным был шум. Это привело команду к выводу, что планеры - эффективный и ценный актив для измерения подводного шума океана.