中国沿海群发性鲸类搁浅 最大诱因是人为?
科技

中国沿海群发性鲸类搁浅 最大诱因是人为?

因人为过渡捕捞而造成“船多鱼少”的这种共识,其背后还隐藏着一种被常人忽视的“诱因”——人为水体噪音。水生生物,包括鱼类和鲸豚类在忍受人为水体噪音骚扰的同时,也不可避免地承担噪音带来的伤害。

2021年6月至10月,我国福建和浙江沿海接连发生了共计7次的群发性鲸类搁浅事件。搁浅事件共涉及4个鲸类物种(包括瓜头鲸、糙齿海豚、瓶鼻海豚和布氏鲸)的47头动物。

2021年7月27日,浙江温州,救援人员在水中扶正搁浅的鲸体,保持鲸的呼吸器官在水面以上,防止水进入鲸的肺部从而导致肺部感染。图/IC photo

最近,中国科学院水生生物研究所鲸类保护生物学学科组的一项研究表明,相关水域的水体噪音污染导致鲸类发生听觉损伤是引发我国浙江沿海群发性鲸类搁浅事件的重要原因之一。

受水体噪音污染 多次发生群发性鲸类搁浅

针对去年我国沿海地区接连发生的群发性鲸类搁浅事件,为进一步找到这些群发性鲸类搁浅事件的诱因,中国科学院水生生物研究所研究人员对去年7月份搁浅后被救护的一头瓜头鲸的听觉能力进行了研究。

据中国科学院水生生物研究所副研究员王志陶介绍,研究人员通过采用无损伤听觉电生理技术,测量了被救护瓜头鲸从9.5 kHz至181 kHz 频率范围的听力阈值,研究结果表明该瓜头鲸出现了严重的听觉损伤。“具体来说,与小虎鲸(系瓜头鲸亲缘关系最近的物种)的听觉阈值相比,瓜头鲸在10 kHz到100 kHz的听力阈值比小虎鲸在相应频率下的阈值要高出20 dB至65 dB。”

2021年9月16日,江苏连云港,渔民和渔政人员正在救助搁浅的幼鲸。图/IC photo

相关材料显示,船舶运行时会在船舶周围产生低频压力和水位移,导致船舶噪声低频段能量较高。船舶大小和种类繁多,小型船舶噪声最大声压级大约有150dB至180dB,大型船的船舶噪声的声压级范围在180dB至200dB。明显高于国际标准的120dB。

“在江河和海洋航线建设和运维过程中,不可避免会产生一些噪声,常见的水体噪声有水下爆破、船舶、打桩、声呐信号和风力发电产生的噪声。”重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心教授李文杰说,常见鱼类对300Hz至3000 Hz的噪声较为敏感,且鱼类的听觉阈值一般低于水体中常见的人为噪声的声级。船舶噪声、钻孔发出的噪声等是一种低频持续性噪声,都会对鱼类产生影响。

水体噪音到底会对水生动物产生什么影响?

实际上,水体噪音对水生动物产生的影响,也需按照严重程度划分。当噪音的强度超过了动物的听力阈值时,动物就能感知噪音。当噪音强度进一步提高,便会影响动物的迁移、躲避敌害和聚群等行为。噪音还会屏蔽动物需要的信号(例如其自身或同伴所发出的信号),进而影响其自身的导航和探测以及个体间的通讯。此外,噪音还能对水生动物的听觉能力造成暂时性的可逆性损伤和免疫反应或者造成永久性的听觉损伤和组织器官损伤等。

李文杰提到,鱼类会对噪声刺激表现出应激反应,表现为皮质醇、血糖等激素指标的变化。水体噪声的刺激会导致鱼体内皮质醇增加,持续作用下皮质醇达到峰值并保持较高水平。鱼体内的血糖、血红蛋白和乳酸等数值受噪声持续的影响后也会增加,且具有累加效应。长时间的噪声会使幼鱼体内部分免疫指标和肠道菌落显著降低,导致免疫水平降低、生长减缓。在噪声的作用下,也会出现鱼类的心输出量增加、代谢指标增加及血管收缩反应降低的情况。

2021年7月6日上午,浙江台州海域12只鲸豚搁浅,数头鲸豚因为搁浅时间较久,已失去生命体征。图/IC photo

但与鱼类相比,水体噪音对长江江豚等淡水和海洋哺乳动物的影响会更严重。

“鲸豚类高度依赖发声和听觉来进行通讯、导航和定位等重要生命活动,而鱼类除具有听觉感官外还具有嗅觉和侧线系统等来适应水生生活。” 王志陶说,鱼类对受噪音损伤后的修复能力比海洋哺乳动物要强,例如鱼类内耳结构中的毛细胞具有不断再生和更新的功能,而鲸豚类等哺乳动物内耳的毛细胞则不具有这种功能,因此,鲸豚类的内耳毛细胞被噪音损伤后是不可逆的。

王志陶告诉记者,全球现存的6种珍稀淡水鲸豚类物种(包括长江江豚、伊洛瓦底江豚、土库海豚、玻利维亚河豚、亚马逊河豚、印河豚和恒河豚(印河豚和恒河豚为亚种水平))均呈现出明显的种群总数下降以及栖息地缩减现象,而这种缩减在亚洲水域的淡水鲸豚类物种中较为突出。

长江中下游水体噪音污染影响江豚生存

值得注意的是,近日中国科学院水生生物研究所鲸类保护生物学学科组的另一项研究表明,长江中下游干流水域88%位点的水体噪音污染程度超过了能够对长江江豚造成行为干扰的强度,40%位点的水体噪音污染程度超过了能够对长江江豚造成听力阈值偏移损伤的强度。

“噪音的定义是相对的,从环境保护角度而言,水体中所有人类和水生生物所不需要的声音统称为噪音。”王志陶在接受新京报记者采访时表示。

声音是由物体振动产生的声波并通过介质(空气或固体、液体)传播出去。因此各种各样的人类活动都能成为水体噪音污染源。例如人们在淡水和海洋中的渔业活动和航运交通,涉水工程,再例如桥梁和隧道建设中的爆破和打桩施工,水上游艇旅游等休闲娱乐活动。

2017年11月13日,江苏启东,恒大海上威尼斯外侧滩涂上,第一次救援时边防官兵不断为搁浅的座头鲸浇水以保持其体表湿润。图/IC photo

船舶航运一直是人为水体噪音的主要来源之一。相关数据显示,2021年长江干线港口完成货物吞吐量超35亿吨,同比增长6%以上,创历史新高。此外,2021年三峡枢纽航运通过量达15058万吨,同比增长9.29%,再创历史新高,其中三峡船闸通过量14644万吨。

吨位数值的变化,从侧面也反映出航运船只数量的变化。“长江自2005年开始就一直是世界内河运输最繁忙、运量最大的通航河流,其水体噪音污染状况一直没有得到重视。” 王志陶说。

武汉理工大学绿色智能江海直达船舶与邮轮游艇研究中心副主任裴志勇介绍,船舶在航运中,由机械的振动能量沿固体结构传播到船体各部位产生的噪音,一般作用于舱内。而向水下辐射的噪声则主要是由螺旋桨扰动造成。但水下噪音在辐射和传播的过程中,会受距离影响,逐渐衰减。

依据国际上出台的水体噪音对水生哺乳动物的影响评价标准,当水体噪音水平超过120dB时,就会对动物造成行为干扰。中国科学院水生生物研究所鲸类保护生物学学科组分别在2012年和2017年,对长江干流从宜昌到上海江段沿岸的水体噪音状况开展了调查研究,研究结果表明长江的水体噪音污染情况已经极其严重。

在整个长江的淡水豚类考察过程中,考察队员们也注意到,相比较于2012年,2017年的长江水体噪音污染状况有了好转。部分位点的水体噪音污染水平相比2012年降低了10dB至20dB。

2017年11月13日下午,江苏启东,连兴港边防派出所民警和当地渔民救助搁浅鲸鱼,利用涨潮帮助鲸鱼调整方向。图/IC photo

“我们推测,造成长江干线沿岸水体噪音污染好转的原因可能是从2009年开始,长江干线执行了船型标准化,在2014年至2017年间一共有4.3万艘非标船(小吨位以及老旧船)被拆解淘汰。另外,从2015年起有关部门开展了长江干线非法码头、非法采砂专项整治工作,并取得了积极成效。船舶在长江沿线乱停乱靠的现象大幅减少。” 王志陶告诉记者。

2019年底,长江干线1361座非法码头已彻底整改,两岸造林绿化1318万亩,基本建成长江两岸绿色生态廊道。非法码头的关闭进一步降低了长江干线乱停乱靠船舶的数量和噪音污染。

由于长江江豚偏向于生活在长江的沿岸水域,学科组调查的水域也主要集中在沿岸水域。所以王志陶也认为,沿岸水域的水体噪音污染状况在2017年比2012年有了好转,但并不代表船舶向水体引入的噪音污染(噪音源)减小了。

目前尚未有专门规制人为水下噪音的公约

继2017年10月,《保护野生动物迁徙物种公约》缔约方大会第十二届会议提出噪音给海洋生态系统带来不利影响,以期在国家层面上制定噪音标准来缓解人为水体噪音污染问题后,2020年2月,该公约缔约方大会第十三届会议再次将“海洋噪音”提上议程,进一步讨论了评估海洋噪音产生影响的技术问题。

人们逐渐意识到噪音污染对海洋生态系统带来的危害,但对其生活在淡水生态系统(例如河流和湖泊)鲸类的影响尚未有足够的重视。长久以来,人们为了避免受到噪音污染的困扰,尝试通过不同方式寻求破解之法。但对于鲸豚类而言,则明显缺乏关注和帮助,让其在水下噪音的这场突围战中,陷入“四面楚歌”的境地。

2021年7月6日上午,浙江台州海域12只鲸豚搁浅,现场救援人员正在竭尽全力抢救鲸豚。图/IC photo

记者梳理文献发现,截至目前,就国际法而言,全球还尚未有专门规制人为水下噪音的公约。

例如《联合国海洋法公约》《执行1982年12月10日<联合国海洋法公约>有关养护和管理跨界鱼类种群和高度洄游鱼类种群的规定的协定》《保护迁徙野生动物物种公约》等,虽谈及海洋环境的保护或讨论了水下噪音对海洋生物的危害,但至于要怎么保护、是否有一套制定好的噪音标准等议题,内容依旧是一片空白。

大连海事大学法学院教授、黄渤海研究院院长张晏瑲在接受新京报记者采访时表示,“大多数与海洋、生物保护或环境保护相关的公约或协定由于通过时的科学技术水平所限,尚未意识到人为水下噪音的危害性及规制的必要性。整体而言,人为水下噪音作为一个较新的问题,其国际法依据尚不充分,仍需进一步完善,这有待于国际社会的共同努力。”

事实上,一些欧洲地区已经制定相关的法律文本。但可惜的是,这些协定只是“关注到”人为水下噪音污染的问题,并没有制定整改方案。在有些条约中,其仅调整船舶所排放的有害物质或含有这种物质的废液而造成的污染,而声音作为一种能量形式则不包括在内。

王志陶也提到,船舶的限速规定大部分从航行安全的角度出发,没有考虑生态航速的问题(水体噪音对水生生物的影响)。此外,在长江船舶噪音污染防控的管理上,有些污染防控只是针对空气噪音,没有涉及水体噪音。

此外,裴志勇告诉记者,“在研究智慧船舶这一块,涉及噪音污染的,重点是研究怎么改善船舱内的噪音。至于怎么降低水下噪音,还是处于计划和筹备中的议题。”

专家们认为,除了进一步开展例如船舶的生态航速研究外,制定相关法律是关键。

2020年9月29日,太平洋东海岸,一头只有两个月大的鲸鱼宝宝为了在妈妈面前炫耀自己的跳跃技巧,奋力跃出水面。图/IC photo

“国际法与国内法在解决噪音问题上相辅相成、共同作用,而且国际法的实施最终要通过国内法的规定来落实,二者联系密切。国际法与国内法是解决海洋噪音的两只手,缺一不可。又因其作用对象具有同一性,国际法与国内法、国内法之间均可互相借鉴、日趋完善。”张晏瑲说。

他表示,考虑到水下噪音来源广泛,横跨多个行业,兼之主管部门对其负责的行政事务专业经验丰富,因此落实缓解噪音的具体措施要依靠部门主导立法,即制定行政法规或部门规章。其中包括制定不同行业的噪音标准以降低噪音排放,限定人类活动的时间地点以规避生物(特别是具有洄游特性的生物)活动,完善相关海上活动的登记备案或审批程序等内容。

就目前而言,苦噪音久矣的水生生物尤其是鲸豚类,依旧面临着一场难以突围的苦战。

新京报记者 张建林

见习编辑 陈静 校对 卢茜