胡雯雯
當(dāng)颶風(fēng)逼近,尼莫船長被迫駕駛著“鸚鵡螺號”潛到海面下方45米時(shí),《海底兩萬里》的主角阿隆納斯教授被海底世界震撼了:“再也聽不到海浪的咆哮聲,多么寧靜,多么平和,多么不可思議啊!”
但那是1870年的事了。
如今,當(dāng)潛水愛好者和海洋專家潛入深海某處時(shí),也許感受到的會是鬧市區(qū)一樣的喧嘩。人類活動(dòng)給海洋帶來的,不光是物質(zhì)污染,也包括越來越多的噪音污染。軍艦進(jìn)行操演時(shí)發(fā)出的噪音,石油開采時(shí)使用的空氣炮,商船貨輪來往時(shí)嗚嗚的汽笛聲,無時(shí)無刻不在海洋內(nèi)外回響。
盡管海洋自己的活動(dòng)也產(chǎn)生著各種聲音,但令海洋學(xué)家們擔(dān)心的是,更為強(qiáng)烈持久的人為噪音,正讓許多海洋生物,特別是哺乳類動(dòng)物(如鯨魚、海豚等)深受其害。它們長久以來依賴著各種聲波來導(dǎo)航、覓食、溝通,如今卻像被挖去了眼睛,捆住了手腳。
紐約“自然資源保護(hù)委員會”(NRCB)的高級政策分析員邁克爾·賈斯尼就是一位海洋噪音反對者。他曾經(jīng)控告過美國海軍,認(rèn)為他們的噪音嚴(yán)重威脅著海洋哺乳動(dòng)物的生存,需要盡快降低這種污染。
但是,降到多低呢?這種污染到底有多嚴(yán)重?對土壤、大氣和水體的污染,科學(xué)家們都作出過細(xì)致明確的描繪,但對于海洋噪音,始終鮮有人涉獵。直到2011年,美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)召集了一個(gè)工作組,開始為美國領(lǐng)海附近的海洋噪音進(jìn)行探測和繪圖。
“這個(gè)項(xiàng)目簡稱Sound Map,目的是從時(shí)間、空間和光譜特性上對海洋的人造噪音進(jìn)行記錄,并繪制成有史以來第一幅大型聲音地圖。這樣才能對人造噪音的特性有更好的認(rèn)識,找出降低污染的方法。我們已經(jīng)把初步的結(jié)果放到了NOAA的官網(wǎng)上,任何感興趣的人都可以下載。”
海洋生物學(xué)家雷拉·海弛教授是項(xiàng)目的兩位帶頭人之一。在她看來,這可是一項(xiàng)野心勃勃的計(jì)劃,要知道,海洋覆蓋著地球70%的表面積,從來沒有人系統(tǒng)地做過這種測繪。但是,一旦地圖成形,任何人都能一眼看出海洋噪音污染的嚴(yán)重性,也能幫助相關(guān)組織盡快采取措施。
其實(shí),根據(jù)海洋哺乳動(dòng)物和瀕危物種保護(hù)法,美國已經(jīng)對海洋活動(dòng)的聲音制定過規(guī)則,但軍事組織承擔(dān)的責(zé)任一向是被豁免的。國際海事組織也制定過關(guān)于聲音污染的標(biāo)準(zhǔn),但對于商業(yè)船只來說,它們大部分都在國際公海上活動(dòng),除非制裁的機(jī)構(gòu)背景足夠強(qiáng)大,不然對它們也無可奈何。
“人們現(xiàn)在只能采取非強(qiáng)制性的措施,”邁克爾·巴提里安是波士頓一家噪音控制工程公司的高級主管,他的公司專門從事船只降噪減震的改造?!暗谀壳皝碚f,噪音污染的數(shù)目不再增加就不錯(cuò)了。”
陽光打在海面上,能穿透的水深一般不超過兩百米,而聲波能在海水中傳送的范圍卻是幾百上千公里。海洋哺乳動(dòng)物在長期的進(jìn)化中,已經(jīng)鍛煉出了敏銳的聽覺。就拿鯨魚和海豚為例,他們的頭部是由迷宮般的共鳴室組成的,它們能發(fā)出大量復(fù)雜的聲波進(jìn)行交流,同時(shí)用聲波的感知探測補(bǔ)償了可憐的視力所不能實(shí)現(xiàn)的功能。但在近年來的研究中,許多海洋生物學(xué)家發(fā)現(xiàn),這些哺乳動(dòng)物發(fā)出的聲音減少了,這跟它們覓食和哺乳活動(dòng)的減少是緊密相聯(lián)的。
“一艘貨輪發(fā)出的噪聲可以媲美一架噴射機(jī),而海洋石油勘探時(shí)使用的高壓空氣槍的聲音更為巨大。人們用這些直穿海底的聲音來探測海床下埋藏的資源,卻沒想到自己為大自然和諧的聲部增添了一組刺耳的音符?!边~克爾·巴提里安說。
在他看來更糟糕的是,美國海軍在操練時(shí)發(fā)出的噪聲,追捕敵人潛水艇時(shí)發(fā)出的爆炸聲,每次會導(dǎo)致幾百頭海洋動(dòng)物永久失去聽覺,幾千頭暫時(shí)性失聰?!翱偟膩碚f,每年由此受傷的海洋動(dòng)物超過25萬。”
在繪制海洋噪音地圖時(shí),考慮到噪音有周期性和季節(jié)性的變化,研究者們不但記錄了實(shí)時(shí)噪音的高低峰值,也將全年的波度平均起來,以得出更持久和宏觀性的結(jié)果。
比如,研究人員為北大西洋繪制的噪音地圖就超過了兩打。將它們統(tǒng)一歸納后,得出的匯總圖分別用紅色、橙色、黃色、綠色和藍(lán)色,將每個(gè)區(qū)域全年噪音污染的嚴(yán)重性進(jìn)行了標(biāo)示,藍(lán)色的最低,代表40分貝及以下,紅色則是噪音高達(dá)115分貝的區(qū)域。
我們可以看出,大西洋上層海水中大部分區(qū)域都是橙色的,一旦下降到海水深度一公里以下,就出現(xiàn)了許多藍(lán)色區(qū)域。而大西洋中脊(一條橫跨海底中央的山脈)也對噪音的隔斷有了很明顯的幫助?!翱上У氖?,大部分哺乳動(dòng)物的活動(dòng)范圍是淺海區(qū),也就是橙色區(qū)域。”
“但匯總圖不能說明噪音污染的最高峰。如果你用水中聽音器在一米距離內(nèi)測試的話,會發(fā)現(xiàn)一把海洋地震勘探槍的聲音是250分貝,一艘運(yùn)油輪發(fā)出的噪音是200分貝,而拖駁船發(fā)出的是170分貝的聲音。”巴提里安用自己的研究舉例。在地面上,除夕夜爆竹齊響的聲音大概是100分貝,如果人類在100-120分貝的環(huán)境中待一小時(shí),會暫時(shí)性失聰。
其實(shí)在全世界,已經(jīng)有許多商船和研究用船開始進(jìn)行消音改造。有趣的是,與其說這是出于對環(huán)境和動(dòng)物的關(guān)注,不如說是出于人類自身的需要。因?yàn)閷<覀儼l(fā)現(xiàn),海洋噪音本身也影響了他們自己的科研探索。
目前采用的船只降噪手段,一種是改造螺旋推進(jìn)器。在高速流動(dòng)的水流和變化的壓力中,與水流接觸的金屬表面往往會產(chǎn)生密密麻麻的洞穴,進(jìn)而發(fā)生腐蝕和破壞。這種被稱為穴蝕的現(xiàn)象,很容易在船只的螺旋推進(jìn)器上看到。“當(dāng)推進(jìn)器旋轉(zhuǎn)時(shí),螺旋葉片上產(chǎn)生的無數(shù)空隙和氣泡會猛地壓爆,產(chǎn)生非常大的噪聲。而通過精確的設(shè)計(jì)和改造,工程師們完全可以減輕這種現(xiàn)象?!?/p>
另外也可以從船體本身做文章。比如在噪音最大的艙室中加裝隔音壁,在馬達(dá)、氣泵、空氣壓縮機(jī)等設(shè)備上加裝減震器。
對于船只降噪手段,馬提里安在專業(yè)刊物上發(fā)表過大量文章。他發(fā)現(xiàn),在政府和機(jī)場附近居民的壓力下,航空業(yè)的降噪研究已經(jīng)取得了許多成果,這些降噪手段跟船舶降噪方法是異曲同工的,許多都可以借鑒過來。
但是,船舶的降噪歷程可能要比飛機(jī)拖得更久。一個(gè)很實(shí)際的問題就是,一架商用飛機(jī)最多能用十幾二十年,而一艘船的壽命是30-50年,要等上一批船全部淘汰,換成更安靜的新型船只,會是一件很考驗(yàn)?zāi)托牡氖隆5?,他仍對未來充滿期待?!拔覀兯枰募夹g(shù)已經(jīng)在那兒了,我相信這一天總會到來的?!?/p>