深海的声音困扰了科学家多年。我们终于知道是什么造就了它

知新了了 2024-09-26 12:21:00

一种从深海海浪中传来的神秘声音终于被追溯到一个迷人的来源。

2014年在西太平洋首次记录到的“Biotwang”声,实际上是布氏鲸(Balaenoptera brydei)在公海长途跋涉时发出的叫声。更重要的是,用于识别声音的技术已经导致了一种新工具的发展,用于了解鲸鱼种群以及它们如何在地球神秘的海洋中移动和栖息。

夏威夷国家海洋和大气管理局太平洋岛屿渔业科学中心的生物海洋学家安·艾伦领导的一个研究小组写道:“布氏鲸在世界各地的热带和暖温带水域都有分布,但它们的种群结构和活动尚不清楚。”

“我们的研究结果为北太平洋西部的布氏鲸种群提供了广泛分布的证据,但其季节性和年际变化意味着一个复杂的范围,最有可能与该地区不断变化的海洋条件有关。”

海洋中充满了奇怪的声音,但“Biotwang”声 —— 超过一定频率的奇怪的机械声音特征 —— 一直是一个特别的谜团。在俄勒冈州立大学进行的一次自主声音调查中,它们首次在马里亚纳群岛被发现;两年后,由于只有录音可查,科学家推测罪魁祸首可能是某种须鲸。

然后,在2018年,美国国家海洋和大气管理局的科学家在马里亚纳群岛进行了一项海洋哺乳动物调查,他们认为他们可能已经缩小了范围。在为期一个月的调查中,他们看到了10只布氏鲸,并记录了似乎与其中9只鲸有关的“Biotwang”声。

这是非常有力的证据。但还需要更多一点。

海洋并不是那么容易研究的。这是一个对人类非常不利的环境;我们不能随便乱查。但美国国家海洋和大气管理局长期以来一直在对海洋进行持续监测,23年前,他们在加州海岸安装了一个新系统,用于远程跟踪声景。

该机构使用长期被动声学记录仪,对人类难以接近的遥远地区的海洋哺乳动物种群保持关注。声波在水中传播的距离比在大气中传播的距离要远,因此研究人员可以对来自大洋彼岸的各种各样的声音信息进行编目。

如果布氏鲸是这些“Biotwang”声的来源,那么这些声音应该被监测项目记录下来,并且它们应该与鲸鱼的迁徙模式相一致。

但是有一个大问题。多个记录仪运行了20多年,产生了令人难以置信的数据量。为了梳理所有这些信息,找到他们想要的信号,艾伦和她的同事们在谷歌的帮助下设计了一个算法,可以仔细研究数据,梳理出生物信号。

美国国家海洋和大气管理局在一篇博客文章中写道:“多亏了人工智能,我们能够在几小时内完成这项工作,而不是几年。”

“我们发现,只有在马里亚纳群岛和东部的威克岛,才会出现持续的季节性“Biotwang”声。这表明‘Biotwang’声可能是北太平洋西部布莱德鲸群特有的叫声 …… ‘Biotwang’声的季节性出现与布氏鲸在低纬度和中纬度之间的迁徙是一致的。在2月到4月之间有一个小高峰,在8月到11月之间有一个较大的高峰,因为鲸鱼经过了记录地点。”

多年来,其他种群的布氏鲸的叫声一直被记录下来。这个北太平洋西部种群的叫声似乎类似于鲸鱼的方言,迄今为止没有其他种群使用过这种方言。

追踪到声音的来源,为科学家们提供了一种追踪和了解世界各地布氏鲸的种群分布和迁徙模式的新方法。此外,人工智能工具可以调整以识别其他声音及其时间模式,以确定其他海洋哺乳动物的去向和时间。

科学家们希望,这些信息能反过来帮助他们找到保护生活在我们世界野生海洋中的神奇巨人的方法。

这项研究发表在《海洋科学前沿》杂志上。

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