연구원들은 인공 소음이 해양 생물에 얼마나 큰 영향을 미치는지 밝혀내고 있습니다. 그러나 우리가 간과한 이러한 형태의 오염을 해결할 수 있는 놀랍도록 간단한 방법이 있습니다. 2001년 9월 11일 테러 공격의 여파로 물 위와 아래에서 북아메리카 전역에 큰 잠잠이 떨어졌습니다.
당연히 비행기로 여행하는 사람이 적었습니다. 그러나 캐나다의 펀디 만(Bay of Fundy)과 같이 북쪽에 있는 선박의 교통량도 크게 감소했습니다. 결과적으로 만의 수중 소음이 150Hz 미만으로 6데시벨 감소했습니다. 이는 부드러운 비나 고양이의 지저귐에 해당합니다.
이 지역은 북대서양 참고래가 자주 드나들기 때문에 듀크 대학교의 과학자들은 더 조용한 물이 거대한 포유동물에게 어떤 영향을 미쳤는지 알아보기로 했습니다. 물론 분변에서 스트레스 호르몬을 분석한 결과, 인간이 유발한 해양 소음이 낮을수록 스트레스 수준이 낮아진다는 사실을 발견했습니다.
고래와 같은 해양 동물은 소리를 사용하여 의사 소통과 여행에서 음식을 찾고 안전한 환경을 찾는 모든 작업을 수행합니다. 엑서터 대학의 감각 생태학자인 루실 샤푸이(Lucille Chapuis)는 "소리는 공기보다 물에서 더 빠르고 더 멀리 이동하며 해양 동물은 이를 이용한다"고 말했다.
지난 50년 동안 증가된 운송은 주요 운송 경로를 따라 존재하는 저주파 소음의 30배 증가에 기여했습니다 – Lucille Chapuis
그러나 이것은 또한 보트 교통과 같은 것으로부터 수중 소음 공해의 거의 일정한 윙윙거림이 있을 때 삶의 방식에 심각한 영향을 미칠 수 있음을 의미합니다. Chapuis는 "지난 50년 동안 운송 증가로 인해 주요 운송 경로에 존재하는 저주파 소음이 30배 증가했습니다."라고 말합니다.
위층 이웃이 아파트에서 작업을 하고 있고 화상 통화를 통해 중요한 작업 프레젠테이션이 있다고 상상해 보십시오. 동료의 말을 듣고 의사 소통하며 적절한 작업을 수행하는 것이 상당히 어렵다는 것을 알게 될 것입니다. 그것은 인위적 소음 근처에 살거나 이주하는 해양 동물이 대부분의 시간을 견디는 것입니다.
수십 년 동안 전 세계의 과학자들은 이 소음이 해양 동물에게 얼마나 영향을 미칠 수 있는지 연구해 왔습니다. 이제 그들은 널리 채택될 경우 이 간과된 형태의 오염의 영향으로부터 많은 종을 구할 수 있는 조치를 확인하기 시작했습니다.
공명 문제
인위적인 해양 소음은 군사 소나 및 항공기 착륙에서부터 해상 풍력 발전 단지 건설 및 석유 및 가스 탐사에 사용되는 지진 조사에 이르기까지 매우 다양한 출처에서 발생합니다. 그러나 가장 일반적인 소스는 보트, 특히 프로펠러에서 나온 것입니다.
프로펠러, 특히 구형 프로펠러가 고속으로 회전하면 프로펠러 뒷면의 압력 강하가 발생하여 많은 기포와 저주파 소음( 캐비테이션 이라고 하는 효과)이 발생할 수 있습니다 . 캐비테이션은 또한 프로펠러가 많은 에너지를 소비하기 때문에 보트를 덜 효율적으로 만듭니다. 그 중 일부는 보트를 앞으로 밀어내는 데 도움이 되지 않습니다.
이 저주파 소리는 범위가 커서 넓은 지역에 걸쳐 해양 동물의 의사 소통을 방해할 수 있습니다. 예를 들어, 큰돌고래는 모든 종류의 소리를 사용하여 서로 의사소통하며, 일부는 20km(12마일) 이상 떨어진 다른 돌고래가 감지할 수 있으며 종종 영향을 받습니다.
메릴랜드 대학교 환경 과학 센터의 연구 교수인 헬렌 베일리는 "우리는 돌고래가 수중에서 시끄러울 때 자신의 소리를 조정한다는 것을 발견했습니다. 아마도 다른 돌고래가 더 잘 들을 수 있기 때문일 것입니다."라고 설명합니다. "이것은 우리가 더 시끄러운 술집에서 말할 때 더 크게 소리칠 때와 비슷합니다."
주변 소음이 많을 때 누군가가 메시지를 전달하려고 할 수 있는 것처럼 "조정"은 단순화를 의미합니다. Bailey가 이끄는 주제에 대한 2018년 연구 에서 연구원들은 북대서양 서부에서 주로 보트 교통으로 인해 발생하는 수중 소음을 혼잡한 고속도로와 동등한 최대 130데시벨까지 기록했습니다. 돌고래가 정기적으로 그러한 간섭과 통신을 시도하는 경우 번역 과정에서 많은 부분이 손실된다고 가정하는 것이 안전합니다.
고래에게 소리는 우리의 모든 감각을 합친 것만큼이나 중요하다고 생각합니다. [그들은] 온 몸에 진동을 느낄 수 있습니다 – 롭 윌리엄스
만성적인 저주파 소리는 어린 물고기가 집을 찾는 능력에도 영향을 미칩니다. 어린 물고기는 소리를 사용하여 이상적인 해양 생태계를 파악합니다. 그들은 다양한 삶을 위한 풍부한 자원이 있음을 나타내는 다양한 사운드스케이프 에 귀를 기울입니다 . 인위적인 소리가 이러한 자연적인 사운드스케이프를 차단하면 결국 척박한 환경 이 될 수 있습니다 . (슬프게도 동시에 대규모 백화 현상 은 연약한 산호초 시스템을 죽이고 있으며, 그곳에서 소리를 내고 어린 물고기를 유인할 수 있는 생명체가 줄어들고 있습니다. 이는 암초의 소멸을 가속화하는 부정적인 피드백 루프입니다.)
소음 공해는 정기적으로 소리를 사용하여 서로 기지를 만지는 고래에게 특히 큰 문제입니다. 대왕고래에 대한 2012년 연구 에 따르면 선박의 음파 탐지기에서 나오는 중음역 소리가 서로에게 걸려오는 소리와 겹쳐 마치 휴대전화 연결이 끊어진 것처럼 스스로를 반복하게 만드는 것으로 나타났습니다.
해양 생물 보호를 위해 일하는 비영리 단체 인 Oceans Initiative 의 설립자이자 해양 생물학자인 Rob Williams는 "말 그대로 고래의 세계를 축소합니다."라고 말합니다 . Williams는 삼림 벌채가 회색곰에게 위협이 되는 것처럼 인위적인 해양 소음이 고래에게 위협이 된다고 믿습니다. 이는 근본적으로 삶의 방식의 모든 측면에 영향을 미칩니다. "나는 소리가 우리의 모든 감각을 합친 것만큼 고래에게 중요하다고 생각합니다."라고 그는 말합니다. "[그들은] 온 몸에 진동을 느낄 수 있습니다."
Williams는 식량 공급 감소, 오염 및 해양 소음으로 인해 세계에서 가장 심각한 멸종 위기에 처한 동물 중 하나 인 북동 태평양 의 남쪽 거주 범고래 를 포함하여 수십 년 동안 범고래를 연구해 왔습니다 .
Williams가 공동 저술 한 2017년 연구에 따르면 , 인위적인 해양 소음은 소음이 없을 때 고래가 평소처럼 먹이를 먹지 못하게 할 수 있습니다.
"우리는 보트가 너무 가까이 있고 보트가 소음을 낼 때 범고래가 주변에 보트가 없을 때보다 먹이를 주는 시간이 18-25% 더 적다는 것을 보여주고 있습니다."라고 그는 설명합니다. Williams는 또한 팀이 고래의 울음 소리가 보트와 선박이 거주하지 않는 해양 환경에서 도달할 수 있는 거리의 약 62%에 불과하다는 것을 발견했다고 말했습니다.
바다 소음은 또한 범고래가 주요 먹이인 치누크 연어와 청어를 잡는 능력을 방해합니다. 이 두 마리의 먹이 물고기의 행동을 평가 한 최근 연구 에 따르면 보트 소음에 종종 도망치거나 이동 패턴을 변경하여 포식자처럼 반응하여 범고래가 그들을 잡기가 더 어렵게 만드는 것으로 나타났습니다.
인위적 소음은 다른 방식으로 다른 먹이 물고기에 영향을 미칩니다. 2016 년 연구 에 따르면 댐셀피쉬는 모터보트 소음이 있을 때 포식자가 다가오는 소리를 듣지 못하여 먹히기 쉽습니다. 실제로 모터보트가 지나갈 때보다 두 배 이상 많은 물고기를 먹었는데, 이는 인위적인 소리가 물고기 사망률의 증가와 직접적인 관련이 있음을 시사합니다.
인위적 소음이 다른 것보다 일부 종에 더 많은 영향을 미치는 것으로 보이기 때문에 모든 해양 야생 동물에게 인위적 소음이 얼마나 해로운지 정확히 평가하기는 어렵습니다. 그러나 이 주제에 대한 대부분의 연구는 청각 간섭이 해양 동물의 생물학적 소리를 듣고 반응하는 능력을 억제하여 결국 생존 능력을 감소시킨다고 제안합니다. 그리고 남부에 서식하는 범고래와 같은 심각한 멸종 위기에 처한 종의 경우 Williams와 같은 전문가들은 이러한 장애가 궁극적으로 멸종 위기에 처할 수 있다고 믿습니다.
쉬운 승리?
해양 소음 문제의 이면은 몇 가지 비교적 간단한 해결책이 있는 몇 안 되는 인간 연료 오염원 중 하나라는 것입니다.
배에서 나오는 소리는 단연 가장 흔한 원인이므로 환경 보호론자들은 이 문제를 먼저 해결해야 한다고 생각합니다. 이를 수행하는 가장 쉬운 방법 중 하나는 해양 생물이 풍부한 지역을 이동할 때 선박 및 보트 교통량을 줄이는 것입니다. 이는 선박에서 탄소 배출을 줄이는 데도 도움 이 될 수 있는 전략입니다 . 미국 태평양 북서부 와 밴쿠버 의 주요 항구 는 이미 감속 프로그램을 제정했으며 최근 연구 에 따르면 이러한 노력이 상당한 차이를 만들고 있습니다.
"몇 노트의 속도를 늦추는 것만큼 간단한 작업이 소음 수준을 크게 떨어뜨립니다. 그리고 우리는 소음 수준을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 배가 속도를 늦추면 범고래가 더 많이 먹이를 먹고 있다는 것을 보여주었습니다."라고 Williams는 말합니다.
수년간의 개발이 필요할 수 있는 다른 보존 노력과 달리, 이와 같은 소음 감소 프로그램은 상대적으로 낮은 리프트입니다. 그리고 그 영향력을 바로 느낄 수 있습니다. "이 문제를 해결하기 위해 수십 년을 기다릴 필요가 없습니다."라고 Williams는 말합니다. "바다 소음에 대한 작업의 아름다운 점은 소스를 줄이면 [이점]이 즉시 적용된다는 것입니다."
범고래와 같은 민감한 종들이 서식하는 지역에서 배의 항로를 옮기는 것도 도움이 될 수 있다고 Williams는 덧붙입니다. 그러나 소음 감소 노력이 해양 생물에 광범위한 영향을 미치려면 전면적인 공공 정책이 뒷받침되어야 합니다.
선박의 속도를 늦추는 것이 좋은 출발이지만 과학자들은 선박이 궁극적으로 소음 감소를 염두에 두고 건조되고 개조되어야 한다는 데 동의합니다. 그 방향의 첫 번째 단계는 엔진 및 프로펠러와 같이 가장 소음을 내는 부품이 더 조용하도록 설계되도록 선박 건조 요구 사항을 변경할 수 있습니다.
Hildebrand는 "해군과 다른 사람들은 이 작업을 수행하는 방법을 배웠지만 [아직] 상선에는 필요하지 않습니다."라고 말합니다.
국제해사기구(International Maritime Organization)는 또한 더 조용한 선박 건조를 임무의 일부로 삼았 으며 2014년 에는 엔지니어와 제조업체가 따라야 할 간단한 지침 을 설명했습니다. 하지만 세계자연기금(WWF)과 같은 NGO 는 IMO가 내놓은 자발적 지침이 인위적인 해양 소음을 억제하는 데 크게 비효율적이라는 점을 지적하고 강제적인 제한을 요구 하고 있습니다 . IMO 대변인 나타샤 브라운은 IMO의 지침이 현재 검토 중이며 회원국과 NGO가 수중 소음에 대한 추가 작업 및 조치에 대한 제안을 제출할 수 있는 기회를 제공한다고 말했습니다. "강제 조치의 경우 [IMO] 회원국의 제안에서 나와야 합니다."라고 그녀는 덧붙였습니다.
선박을 개조하면 해양 소음을 줄이는 데도 도움이 됩니다. 이것은 새로운 선박의 설계와 부품을 조정하는 것보다 비용이 많이 드는 경향이 있지만 가장 문제가 있는 선박만 대상으로 한다면 가치가 있을 수 있습니다. 1,500척의 선박에서 발생하는 소음에 대한 Williams의 연구 중 하나는 소음의 50%가 선박의 15%에서만 발생한다는 사실을 발견했습니다. 따라서 새로운 소음 감소 프로펠러로 해당 선박만을 개조하면 함대의 전반적인 음향 영향에 상당한 차이를 만들 수 있습니다.
민간 기업이 더 조용한 선박을 건조, 구매 및 운영할 수 있도록 재정적 인센티브를 제공하는 것도 또 다른 유용한 접근 방식이 될 수 있습니다. 캐비테이션을 줄이는 프로펠러와 같이 이미 시장에 나와 있는 설계 조정은 선박을 보다 효율적으로 만들고 탄소 배출량을 줄일 수 있다고 Williams는 말합니다. 친환경성을 추구하는 기업의 경우 이러한 추가 이점이 도움이 될 수 있습니다.
시끄러운 풍경을 조용하게
보트 소음은 인위적인 해양 소음의 가장 일반적인 형태이지만 다른 소스도 문제를 일으킵니다.
해상 풍력 발전 단지의 건설 및 운영이 그 중 하나입니다. 근해의 많은 주요 구조물은 파일 드라이버를 사용하여 건설되며, 이로 인해 갑작스러운 파열이나 큰 수중 음파가 발생할 수 있습니다.
캘리포니아 대학의 해양학 교수인 John Hildebrand는 이와 같은 더 크거나 높은 주파수의 소리는 더 만성적이고 낮은 주파수의 소리보다 인근 해양 생물에 더 즉각적인 피해를 줄 수 있다고 말합니다. "고강도에서는 소음이 생리적 손상을 일으킬 수 있습니다."라고 그는 말합니다.
이 소음을 줄이는 한 가지 방법 은 사이트 주위에 거품 커튼 을 만드는 것 입니다. "거의 벽을 형성하고 소스에서 방출되는 소리의 일부를 차단하는 일련의 거품"이 들리는 것처럼 Bailey는 설명합니다.
그러나 Chapuis는 풍력 발전 단지의 작동이 "낮은 수준이 아니더라도 만성적인 소음원을 나타낼 수 있는 일정한 저주파 사운드"를 생성한다고 말합니다. 일부 연구자들은 이 소음이 풍력 터빈을 배치할 계획 과 개별 프로젝트의 환경 영향 평가에서 다루어 져야 한다고 주장합니다 .
항공기는 특히 수역 근처의 공항에서 정기적으로 이착륙할 때 상당한 수중 소음을 생성할 수 있습니다 . 민감한 해양 생물이 서식하는 지역에서 활주로를 더 멀리 옮기면 문제를 억제하는 데 도움이 될 수 있습니다.
인간이 주변에 있는 한, 인간이 가져오는 소음은 아마도 바다 소리의 일부로 남을 것입니다.
군용 소나는 고래의 울음 소리와 매우 유사하게 들릴 수 있는 인위적인 해양 소음의 또 다른 원인으로, 고래를 혼란스럽게 하여 방향 감각을 잃게 합니다. 이는 고래가 해변에 좌초되는 한 가지 이유인 것으로 생각됩니다. 한 가지 잠재적인 솔루션은 군대가 수중 위협을 탐지하는 방법으로 해양 동물의 자연 소리를 도청 함으로써 수중 음파 탐지기의 필요성을 줄이는 것입니다 .
석유 및 가스와 같은 연료를 위한 수중 채광 은 또한 바다 소음의 폭발을 일으킬 수 있습니다. 때로는 굴착 팀이 큰 폭발을 일으키거나 위의 선박에서 날카로운 폭발로 지진 공기총을 사용하여 해저를 밀어냅니다.
Hildebrand는 " OSHA [미국 산업 안전 보건국]가 높은 수준의 소음에 대한 인간의 노출을 제한 하는 것과 거의 같은 방식으로" 해양 동물의 소음 노출에 대한 제한이 필요하다고 주장합니다 . 제한 사항에는 취약한 해양 서식지가 존재하는 수역의 특정 지점에서의 데시벨 제한이 포함될 수 있으며, 이는 미국 환경 보호국(EPA)과 같은 환경 정부 기관에서 규제합니다.
이러한 기관은 또한 다양한 산업 분야에서 소음 방출을 줄이기 위한 지침을 제공할 수 있습니다. 예를 들어, 지진 조사 소음은 더 오랜 기간 동안 더 지속적이고 더 낮은 주파수로 공기를 방출함으로써 완화될 수 있습니다. 이 과정을 해양 진동이라고 합니다.
Hildebrand는 어디에서나 누구나 접근할 수 있는 장기적인 글로벌 해양 소음 모니터링 시스템 을 요구해 왔습니다. 연구자들은 이러한 방식으로 변화를 더 잘 추적할 수 있을 뿐만 아니라 정책 변화를 추진하려는 활동가나 정치인도 실시간 문제 영역을 쉽게 참조할 수 있습니다.
해양 사운드스케이프 연구는 여전히 상대적으로 새로운 분야이지만 그 분야의 과학자들은 항상 더 많은 데이터와 더 좋고 더 저렴한 청취 기술을 얻을 수 있는 방법을 찾고 있습니다. "우리는 누군가에게 1,000달러(815파운드)의 펠리칸 케이스[민감한 항목을 위한 내구성 있고 방수가 되는 케이스]를 줄 수 있는 이 음향 탐사 도구 키트를 개발했으며 세계의 일부 외딴 지역에 가서 현장 녹음을 할 수 있습니다." 윌리엄스는 말한다.
Chapuis는 과학자들이 더 많은 연구가 수행되고 더 많은 사람들이 "수중에서 들을 수 있는 매혹적인 소리"를 발견할 수 있도록 저가의 수중 녹음기의 개발을 적극적으로 장려하고 있다고 말합니다.
인간이 주변에 있는 한, 인간이 가져오는 소음은 바다 사운드스케이프의 일부로 남을 것입니다. 그러나 다른 유형의 유해 오염과 마찬가지로 해양 동물의 소리 중심 세계가 축소되지 않도록 하려면 해양 소음을 의미 있는 방식으로 규제해야 합니다.
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