바덴해 항구바다표범의 선박 소음 노출

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 6187(2023) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

북해는 해상에서의 인간 활동 증가로 인해 극심한 선박 통행에 직면해 있습니다. 잔점박이물범(Phoca vitulina)은 북해의 풍부한 최상위 포식자이므로 반복적으로 높은 진폭의 선박에 노출되는 것으로 가정됩니다. 여기에서는 바덴 해(Wadden Sea)의 항구 물범 9마리에 대한 장기 소리 및 이동 태그(DTAG) 배치로 인한 선박 소음 노출을 정량화하여 이 가설을 테스트합니다. 녹음에서 소음이 증가하는 간격을 감지하기 위해 자동화된 도구가 개발되었습니다. 소스를 혈관 또는 기타 소리로 분류하기 위해 여러 평가자에 의한 평가가 수행되었습니다. 총 133개의 용기 통과가 2kHz 디케이드 대역에서 1μPa RMS에 대해 > 97dB의 수신 레벨과 이 감지 임계값보다 > 6dB 낮은 주변 소음으로 식별되었습니다. 태그가 지정된 물개는 해양 보호 구역(89 ± 13%, 평균 ± SD) 내에서 대부분의 시간을 보냈으며 하루에 4.3 ± 1.6회 높은 진폭의 선박 통과에 노출되었습니다. 선박 통행의 32%만이 AIS 등록 선박과 연관되어 있었습니다. 우리는 산업화된 수역의 물개가 보호 구역으로 지정된 지역에서도 선박 소음에 반복적으로 노출되며 AIS 데이터로는 노출을 제대로 예측하지 못한다는 결론을 내렸습니다.

지난 수십 년 동안 전 세계 선박 교통량이 크게 증가하여 수중 주변 소음 수준이 증가했습니다1,2. 선박에서 발생하는 수중 소음은 이제 인류세 해양의 소리 풍경에 지배적인 인위적 요인입니다3,4. 북해는 선박 통행과 기타 인위적 활동이 활발한 것이 특징입니다5,6. 주요 해운로는 유럽 항구와 세계 무역 시장을 연결하는 북해를 통과합니다. 해상 설비, 특히 해상 풍력 발전 단지7의 꾸준한 증가는 선박이 이러한 설비의 건설 및 유지 관리를 지원하므로 해상 운송에도 기여합니다. 더욱이 북해에는 어획량이 많아 선박 교통 밀도가 높아지는 데 더욱 기여하고 있습니다8. 그러나 이러한 집중적인 사용에도 불구하고 해양 포유류와 같이 소음에 민감한 동물이 선박 소음에 얼마나 자주 노출되는지, 그리고 이것이 그들에게 어떤 위험을 초래할 수 있는지에 대한 지식이 분명히 부족합니다.

항구물범(Phoca vitulina)은 북해에서 가장 풍부한 해양 포유류 중 하나이며, 바덴해 지역에는 대규모 개체군이 서식합니다9,10. 주로 해안 종이지만 항구물범은 바덴해(Wadden Sea)의 해안 이동 장소에서 북해로 며칠 동안 먹이를 찾는 여행을 합니다11,12,13. 항구물범은 유럽 연합(EU) 서식지 지침(92/43/EEC) 부록 II 및 V에 따라 보호됩니다. 따라서 EU 회원국은 종의 핵심 지역을 보호하고 해당 지역을 특별 보존 지역으로 지정해야 합니다( SAC)은 Natura2000 프레임워크에서 실행됩니다.

항구바다표범과 같은 기각류는 반수생 생활 방식에 맞춰 민감한 공중 및 수중 청각 능력을 발전시켜 왔습니다. 항구물개는 0.2~40kHz 사이에서 최고의 수중 청력을 가지고 있습니다14,15. 선박에서 발생하는 수중 소리는 저주파(200Hz 미만)에서 발생하는 가장 높은 소스 스펙트럼 수준을 갖는 광대역입니다4,16. 그러나 캐비테이션 프로펠러4,17가 있는 선박의 광대역 특성으로 인해 선박 소음의 소스 스펙트럼의 대부분은 항구 물범의 가장 좋은 청력 범위와 겹칩니다. 따라서 항만물범의 잠재적인 인위적 스트레스 요인으로 선박 소음을 평가하는 것이 적절합니다.

여러 연구에서는 개별 동물의 위성 원격 측정 트랙을 자동 식별 시스템(AIS)을 통해 방송되는 선박 위치와 결합하여 선박 소음에 대한 자유 범위 물개의 노출을 추정했습니다(예:18,19,20). 그런 다음 소리 전파 모델링을 사용하여 수신된 선박 소음 수준과 그에 따른 청력 손상 위험을 예측합니다. 물개가 매우 다양한 음향 전파 특성을 갖는 환경을 통과할 수 있기 때문에 해안 지역에서는 이 접근 방식이 어렵습니다. 더욱이 특정 크기와 길이를 초과하는 선박만 AIS를 운반해야 하므로 특히 소형 선박과 관련하여 선박 소음 노출이 과소평가되는 경우가 많습니다21. 또한 어선은 어장을 숨기기 위해 AIS 응답기를 끌 수도 있습니다22,23. 이러한 중요한 제한에도 불구하고 모델링된 노출률을 현장 데이터와 비교하려는 노력은 거의 없었습니다18. 따라서 방목하는 항구물범이 경험하는 실제 노출률과 소음 수준에 대한 신뢰할 수 있는 정보가 여전히 부족합니다.