Айсберг вызывает ледниковое землетрясение

Айсберг вызывает ледниковое землетрясение

самый громкий подводный звук в Арктике

огромные куски льда

Прослушивание в океане и Арктике не является чем-то новым, начиная с начала 1950-х годов во время холодной войны. Однако, предыдущие знания о постоянно меняющемся океане устаревают из-за внезапного изменения климата. С другой стороны, изменение климата побудило к многоцелевым акустическим наблюдениям, которые особенно важны из-за: (1) увеличения антропогенного шума, (2) малочисленности исследований подводного шума и его воздействия на морских млекопитающих в Арктике и Баффиновом заливе, (3) плохого понимания акустики ледниковых фьордов (окружающего шума, типов источников, механизмов распространения звука), что является предметом настоящего исследования. Обнаруживаемые с помощью телесейсмических средств ледниковые землетрясения, вызванные откалыванием айсбергов, известны уже почти два десятилетия, но уровни их подводного звука остаются незадокументированными. Авторы представляют подводные звуковые записи отколовшегося айсберга километрового масштаба, связанного с ледниковым землетрясением. Записи получены с помощью донного сейсмометра с гидрофоном и термометром на глубине 243 м, в 640 м от ледника Боудойн в июле 2019 года. Звукозаписывающее устройство SoundTrap STD300 (Ocean Instruments, Новая Зеландия) с частотой дискретизации 96 кГц и разрешением 16 бит.

Экстремальные уровни звука источника - 225 дБ относительно 1 мкПа, акустическая энергия - 108–10 Дж или 0,1–7,6 тонны в тротиловом эквиваленте. Сравнение с другими антропогенными и природными источниками показывают, что этот тип геофизических событий является одним из самых громких звуков в Арктике. Это энергетическое событие особенно интересно, поскольку оно вызвало ледниковое землетрясение, обнаруживаемое сейсмометрами на расстоянии до 500 км в Гренландии и Канаде. Такие высокие уровни звука важны для оценки баланса шума океана и возможного воздействия на эндемичные арктические виды. Звук откола айсберга может вызвать прямое механическое повреждение слуха морских млекопитающих, таких как нарвалы и тюлени, живущие в ледниковом фьорде. Нарвалов (Monodon monoceros) привлекают ледниковые фьорды арктическим летом, причины чего неясны. Эти относительно небольшие киты известны своими спиральными бивнями. Они полагаются на высокочастотную вокализацию для эхолокации, поиска пищи и общения. Большинство звуков нарвала имеют высокие частоты >10кГц.

Подробности активности нарвалов вблизи фронтов откола ледников документированы плохо, но примечательно, что эти морские млекопитающие, похоже, проводят лето в одном из самых шумных районов океана. При ближайшем рассмотрении формы волны обрушения льда, подтвердили наличие вокализации нарвала до и в начале катастрофы. Примеры включают среднечастотный (<25 кГц) свист с обертонами, которые, как известно, используются для общения, и серию щелчков с интервалами между щелчками, уменьшающимися от 100 до 7,5 мс, предположительно во время поиска пищи. Что касается других морских млекопитающих, то часто вблизи фронта ледника Боудойн видели тюленей. Местные инуиты приходят во фьорд, чтобы охотиться. Оценочный уровень полученного источника составляет не менее 215 дБ с верхней границей 235 дБ. С этим можно сравнить забивку свай (216 дБ), сейсмические установки пневматических пушек (211–258 дБ) и подводные взрывные работы (268 дБ). Звук откола айсберга силнее, чем звук антропогенных источников, любых судов (включая супертанкеры и ледоколы), буровых установок и морских среднечастотных гидролокаторов. Громкость относится к категории самых мощных естественных звуков, возможных в океане, наряду с извержениями вулканов на морском дне, подводными землетрясениями и, возможно, ударами молнии.

Предполагаемые уровни в источнике были одними из самых высоких, когда-либо зарегистрированных в Арктике, с вероятным пагубным воздействием на слух морских млекопитающих в непосредственной близости от фронта откола. Это первая количественная попытка оценить воздействие звука айсберга на морских млекопитающих. Работа является своевременной и закладывает основу для дальнейших исследований донных спускаемых аппаратов, что, можно надеяться, вызовет больший интерес к реакции животных на откалывание кусков льда.

Евгений Подольский (Evgeny Podolskiy), Йошио Мураи (Yoshio Murai), Наоя Кана (Naoya Kanna), Шин Сугияма (Shin Sugiyama), Университет Хоккайдо, Япония, опубликовали статью "Айсберг, вызывающий ледниковое землетрясение, откалывается в местах летнего отдыха нарвалов: самый громкий подводный звук в Арктике?" в журнале Американского акустического общества, 151(1), 6–16, январь 2022.

07.05.2023