Хидрофон, разположен на половин километър дълбочина под морето на Бофорт вече седем години „слуша“ Арктика. Записите му разкриват колко драстично се променя подводната среда през годината. Това е от значение за учените, които се опитват да засекат сигнали от земетресения, експлозии и човешка дейност.

Изследователи от Националната лаборатория „Лос Аламос“ са анализирали непрекъснатите записи, за да създадат дългосрочна акустична референтна база за региона. Такива записи все още са рядкост в Арктика, където суровите условия затрудняват продължителното наблюдение. Екипът е използвал данни от един от сензорите на Референтната станция за океански шум на NOAA. Станцията се намира на 500 метра под морската повърхност и записва звуците, които се разпространяват във водата. Тази дългосрочна перспектива дава на изследователите нещо, с което рядко разполагат в Арктика. Тя показва как звучат нормалните подводни условия, преди да настъпи необичайно събитие.

Ледът се превръща в сигнал

Морският лед играе основна роля в оформянето на тази акустична среда. Неговото влияние става особено изразено през арктическата зима. Движещият се и деформиращ се лед създава значителен подводен шум. Лятото носи различна картина, като вълните се превръщат в доминиращ източник на звук. Тези сезонни промени могат да затруднят откриването на събития. Сигнал, който се откроява през един сезон, може да стане по-труден за разпознаване през друг.

„Преди да можете надеждно да откриете нещо необичайно, трябва да разберете какво е нормално.“

каза Сиобхан Никласон, водещ автор на проучването

Никласон и нейните колеги са използвали данните от 7-годишния период, за да проучат тези променящи се условия. Анализът им показва как акустичният фон варира през годината. Изследователите също така са идентифицирали шум от сеизмични проучвания, при които се използват въздушни пушки за изследване на геологията под морското дъно. Такива проучвания добавят още един изкуствен източник към звуковата среда на Арктика.

Океанът пренася далечни сигнали

Хидрофоните могат да улавят звуци, които се разпространяват на значителни разстояния през морската вода. Тази способност ги прави полезни за наблюдение на отдалечени части на Арктика. Земетресенията могат да генерират подводни акустични сигнали, които достигат до сензори, намиращи се далеч от мястото на възникването им. Експлозиите също могат да създават отличителни сигнали, в зависимост от местоположението им и околните условия. Корабният трафик добавя още един слой към акустичната картина. Същото важи и за вълните, вятъра и морската активност.

Разграничаването на тези звуци изисква нещо повече от простото засичане на увеличение на подводния шум. Учените се нуждаят от достатъчно данни за фоновите нива, за да определят дали даден сигнал представлява нещо необичайно. Проучването на „Лос Аламос“ предоставя този контекст за едно място в Арктика. То показва също как условията на околната среда могат да повлияят на това, което системите за наблюдение могат да засекат.

Времето е от значение, тъй като активността в Арктика продължава да се променя. Отстъпващият морски лед отваря води, до които преди е било трудно да се стигне през по-голямата част от годината. По-голям брой кораби и проучвания за ресурси биха могли да доведат до допълнителна акустична активност. Геополитическият интерес към региона също създава по-голямо търсене на надежден мониторинг.

По-дългосрочен акустичен запис би могъл да помогне на изследователите да проследяват тези промени в сравнение с установена базова линия. Той би могъл също така да подобри разбирането им за това кога естественият шум заглушава сигналите, представляващи интерес.

Проучването не се опитва да създаде единна система за мониторинг на цялата Арктика. Вместо това то предоставя подробна отправна точка за интерпретиране на звуците, записани под морето Бофорт. Седем години непрекъснато прослушване сега дават на изследователите по-ясна представа за тази подводна среда. Резултатите биха могли да помогнат да се определи какво се откроява, когато в Арктика стане необичайно шумно.