Прокладені по дну Північного Льодовитого океану оптоволоконні кабелі допомогли вченим у режимі реального часу простежити, як поруч пливли фінвали. Їхні співи спричиняли дефекти при проходженні світла по кабелю, за якими можна відтворити положення тварин. Вчені сподіваються, що їхній метод допоможе захистити китів від зіткнень з кораблями. Присвячене експерименту дослідження опубліковане у журналі Frontiers in Marine Science.
Співи одного з фінвалів, які вдалося записати за допомогою оптоволокна. Частоту звуків змінили, щоб вони були чутні людському вуху. Robin A. Rørstadbotnen, NTNU
Навіщо вчені стежили за китами?
Зміна клімату в Арктиці призводить до того, що мешканцям Північного Льодовитого океану, зокрема китоподібним, через підвищення температури води доводиться змінювати свої маршрути міграції. Через це ростуть ризики для тварин, пов'язані із людською діяльністю у регіоні: китам загрожують промислові забруднення, рибальські сіті і зіткнення з кораблями. Тому вчені працюють над можливостями моніторингу пересування китів у реальному часі, щоб запобігти травмуванню і гибелі тварин.
Новий метод випробували науковці з Норвезького інституту природничих та технічних наук спільно з американськими колегами. Вони спробували відстежити пересування китів за допомогою масиву телекомунікаційних оптоволоконних кабелів, прокладених по дну Північного Льодовитого океану поблизу норвезького архіпелагу Шпіцберген.
Як можна використати телекомунікаційні кабелі для спостереження за китами?
Для того, щоб телекомунікаційні кабелі могли передавати низькочастотні звуки, які видають кити, вчені звернулися до технології розподіленого акустичного зондування (distributed acoustic sensing). Ідея полягає в тому, щоб фіксувати пропливаючих повз кабелі китів за тим, як вони впливають на поширення оптоволокном світла. Співи тварин спричиняють дефекти для проходження кабелем лазерних імпульсів, що впливає на час їхнього повернення після відбиття. Реєстручи розбіжності у часі повернення лазерних імпульсів, вчені могли визначити, на якій відстані від оптоволокна пропливали тварини та навіть відтворити їхню вокалізацію.
Положення оптоволокна біля берега Шпіцбергена. Rørstadbotnen et al. / Frontiers in Marine Science, 2023
Яких китів почули вчені?
Для свого дослідження вчені отримали доступ до двох паралельно прокладених кабелів довжиною у 260 кілометрів, які не використовувалися для передавання даних. Кабель дав можливість науковцям за п'ять годин зафіксувати 1 808 звуків на частоті 20 герців від вокалізації восьми фінвалів. Пісні тварин дали можливість стежити за їхнім пересуванням на площі у близько 800 кілометрів, причому дослідники могли відстежувати до чотирьох тварин одночасно на відстані до 9,4 кілометра від кабелю. Крім того, метод дає можливість визначати положення тварин з точністю до 100 метрів.
Враховуючи, що по всьому світу сьогодні прокладено понад 1,3 мільйона кілометрів морських телекомунікаційних кабелів, вчені сподіваються, що їхнє дослідження допоможе спостереженням за тваринами і в інших регіонах, що посприяє їхньому збереженню.
Раніше ми розповідали, як американські науковці вирішили скидати на китів мітки за допомогою дронів, щоб менше турбувати тварин втручанням.