Dziękuję bardzo. Zabiorę was
w podróż po akustycznym świecie
wielorybów i delfinów.
Ludzie polegają na wzroku,
więc trudno nam go zrozumieć.
Użyję kombinacji cyfr i dźwięków
by go zilustrować.
Jesteśmy wzrokowcami, więc jak postrzegamy
podwodny świat podczas nurkowania
z maską lub butlą?
Nie widzimy daleko.
Wzrok przystosowany do powietrza
jest ograniczony i klaustrofobiczny.
Ssaki morskie wykształciły
przez dziesiątki milionów lat
sposoby polegania na dźwięku
w badaniu świata
i komunikacji.
Delfiny i zębowce używają echolokacji.
Wysyłają dźwięki w stronę dna,
żeby móc nawigować.
Słuchają echa od ofiar,
by znaleźć jedzenie
i zdecydować, co chcą zjeść.
Morskie ssaki używają dźwięku do komunikacji.
Duże fiszbinowce,
wyśpiewują długie piosenki
by się sprzedać partnerom,
by ich odnaleźć
i wybrać najlepszego.
Matka związana z młodymi
używa głosu do utrzymania kontaktu.
Dźwięk jest niezbędny.
Zacząłem się interesować dźwiękami
podwodnych zwierząt,
których świat był mi obcy,
dzięki oswojonym delfinom,
które imitowały ludzkie dźwięki.
Do ich przedstawienia
użyję reprezentacji wizualnych.
To pierwszy przykład.
Wykres częstotliwości w czasie,
jak zapis muzyczny,
wyższe dźwięki są wyżej, niższe niżej
czas biegnie w tę stronę.
To gwizdek trenera,
używany do komunikowania delfinom,
że dostaną nagrodę.
Brzmi jak "tweeeet."
A to oswojony delfin,
próbujący naśladować
dźwięk gwizdka.
Gdyby zanucić to psu czy kotu,
a on by powtórzył,
bylibyśmy zaskoczeni.
Niewiele ssaków prócz ludzi
potrafi imitować dźwięki.
To ważne dla muzyki i języka.
Oto zagadka: czemu te gatunki
w ogóle to robią?
Wiele czasu poświęciłem
próbom zrozumienia,
jak zwierzęta wykorzystują zdolność nauki
i dostosowania zawołań
do tego, co słyszą
w swoim systemie komunikacji.
Zacznijmy od ssaków naczelnych.
Wiele z nich porozumiewa się,
kiedy matka i potomstwo się rozdzielą.
Tak brzmią Saimiri,
gdy coś je rozdzieli.
Nie ma dużej różnorodności
w ich zawołaniach.
Rozpoznawcze zawołanie delfinów,
używane do pozostania w kontakcie,
jest inne dla każdego osobnika.
Delfiny używają zdolności nauki
do tworzenia bardziej skomplikowanych zawołań
identyfikujących osobniki.
Ale kiedy i po co ich używają?
Weźmy matki i młode.
Delfiny często się rozdzielają
kiedy matka poluje.
Jeśli się rozdzielą,
muszą umieć się znaleźć.
Oto procent rozdzieleń,
przy których delfiny gwiżdżą,
w stosunku do odległości.
Oddalone o mniej niż 20 m
gwiżdżą w mniej niż połowie przypadków,
bo mogą się odnaleźć
trochę pływając.
Jednak kiedy są dalej niż 100 m,
używają zindywidualizowanych zawołań.
Większość z nich
jest stereotypowa i stała
podczas delfiniego życia.
Ale są też wyjątki.
Kiedy samiec opuszcza matkę,
często przyłącza się do innego samca
tworząc pakt mogący trwać dziesiątki lat.
Więź między dwoma samcami sprawia,
że ich zróżnicowane zawołania
stają się podobne.
Tu widzimy dwa osobniki.
Na górze, część zawołania się pokrywa:
"woop, woop, woop."
Delfiny z pary wołają:
"wo-ot, wo-ot, wo-ot."
Użyły zdolności
do uczenia się
by stworzyć zawołanie identyfikujące grupę.
To ciekawe, że tworzą
nowy identyfikator
dla nowej grupy społecznej.
Zatrzymajmy się tutaj,
by się zastanowić co nam to mówi
o ochronie delfinów
przed wpływem ludzi?
Wszyscy widzimy,
że ten delfin jest otoczony
a jego zachowanie zmienione.
To zła sytuacja.
Okazuje się,
że nawet pojedyńcza łódź,
oddalona o setki metrów,
sprawia, że delfiny gwiżdzą,
i zbijają się w grupę
czekając aż łódź je minie,
żeby móc robić to co wcześniej.
W miejscach jak Sarsota na Florydzie
średni odstęp czasu
między łodziami w takiej odległości od delfinów
to sześć minut.
Więc nawet kiedy nie jest tak źle,
wpływa to na ilość czasu jaki delfiny mają
na swoją pracę.
A jeśli przyjrzymy się czystej zachodniej Australii...
Lars Bider tak zrobił,
porównał zachowania delfinów
nie zniekształcone przez łodzie.
Jedna łódka nie zmieniała wiele.
A przy pojawieniu się drugiej
niektóre delfiny
opuściły te tereny.
U tych, które zostały rodziło się mniej młodych.
Więc to zagraża całej populacji.
Na terenie obszarów ochronnych,
trzeba być świadomym wpływu
pozornie nieszkodliwych działań.
Może być konieczne regulowanie
wypraw badawczych i turystycznych
by zapobiec takim problemom.
Chcę też zwrócić uwagę na to,
że dźwięk nie przestrzega granic.
Można wyznaczyć obszar chroniony
ale zanieczyszczenia chemiczne i dźwiękowe
nadal będą tam obecne.
Teraz przenieśmy się
z tych znajomych wybrzeży
do szerszego świata fiszbinowców na otwartym oceanie.
Spójrzmy na tą mapę.
Świat wydaje się niebieski.
Pamiętajcie, że oceany łączą się bardziej,
niż nam się wydaje.
Zauważcie, jak niewiele jest przeszkód
dla swobodnego przepływu wody.
Najbardziej fascynującym przykładem
współzależności oceanów
jest eksperyment akustyczny.
Oceanografowie popłynęli
na południowy Ocean Indyjski,
wrzucili do wody podwodny głośnik
i odtworzyli dźwięk.
Ten dźwięk był słyszalny
na zachód: na Bermudach,
i na wschód: w Monterey...
Ten sam dźwięk.
Żyjemy w świecie
satelitarnej i globalnej komunikacji,
ale to nadal niesamowite.
Ocean pozwala dźwiękom o niskiej częstotliwości
rozprzestrzeniać się globalnie.
Tranzyt akustyczny zajął tylko 3 godziny
na dystansie połowy kuli ziemskiej.
We wczesnych latach 70.
Roger Payne, akustyk oceaniczny,
opublikował esej wykazujący,
że dźwięk może rozchodzić się
na duże dystanse,
ale niewielu biologów mu uwierzyło.
Dopiero od kilkudziesięciu lat
wiemy o rozchodzeniu się dźwięku,
ale wieloryby ewoluowały
przez dziesiątki milionów lat
by móc wykorzystać własności oceanu.
Płetwale błękitne i finwale
wydają dźwięki o niskiej częstotliwości,
które przemierzają duże dystanse.
Górny wykres przedstawia
skomplikowaną serię zawołań,
powtarzanych przez samce.
Powstające melodie grają rolę w rozmnażaniu,
jak piosenki ptaków.
Tu widać zawołania samców i samic,
przenoszone na długie dystanse.
Biolodzy nadal byli sceptyczni
co do komunikacji na duże dystanse
nawet po latach 70.,
do końca zimnej wojny.
Podczas zimnej wojny,
marynarka USA miała tajny system
namierzania rosyjskich okrętów podwodnych,
dzieki użyciu głębinowych mikrofonów
połączonych kablami
z centralą na lądzie, która nasłuchiwała
dźwięków z północnego Atlantyku.
Po upadku muru berlińskiego marynarka USA
udostępniła ten system akustykom oceanicznym,
żeby zobaczyć co usłyszą.
To od Christophera Clarka,
który śledził płetwala błękitnego
na drodze przez Bermudy
do Miami i z powrotem.
Śledził go przez 43 dni,
przepłynął 1700 km,
albo 1000 mil.
To pokazuje, że zawołania
są słyszalne na setki mil,
i że płetwale często tyle przepływają.
To zwierzęta oceaniczne,
porozumiewające się na większe odległości
niż mogliśmy przewidzieć.
W przeciwieństwie do fiszbinowców
i płetwali błękitnych pływających na tropikach,
humbaki zbierają się w tradycyjnych
rejonach rozrodczych.
Umieją wydawać dźwięki o wyższej częstotliwości,
szerszym paśmie i większej złożoności.
Słyszycie właśnie
skomplikowaną piosenkę humbaków.
Kiedy humbaki rozwijają umiejętność śpiewu,
słuchają innych osobników
i dostosowują do nich swoje piosenki,
jak ptaki czy delfiny.
Pieśni humbaków
to część kultury zwierząt,
jak muzyka u ludzi.
Jeden z ciekawszych przykładów
pochodzi z Australii.
Biolodzy na wschodnim wybrzeżu
nagrywali pieśni humbaków.
Pomarańczowa linia pokazuje
typowe pieśni tamtych humbaków.
W 95r. śpiewały zwyczajne piosenki.
Ale w 96r. usłyszały kilka dziwnych piosenek,
jak się okazało,
typowych dla humbaków z zachodu.
Popularność zachodnich pieśni rosła,
aż wreszcie w 1998 r.
pieśń wschodnia została całkowicie zapomniana.
Śpiewano tylko nowe, zachodnie pieśni.
Zupełnie jakby jakiś hit sprawił,
że dawny styl odszedł do lamusa,
a nie mieli radia Złote Przeboje.
Nikt nie śpiewał staroci.
Chcę pokazać, co z zawołaniami robi ocean.
Nagrał to Chris Clark,
300 m od humbaka.
Głośno słychać wszystkie częstotliwości.
Brzmiał jakby był blisko.
Następne nagranie
zrobione było tej samej piosence
z 80 km.
Widać to tutaj.
Słychać tylko niskie częstotliwości.
Słychać pogłos,
kiedy dźwięk pokonuje dystans w wodzie.
i nie jest tak głośny.
To były humbaki. Teraz usłyszycie
płetwale błękitne, w przyspieszonym tempie,
bo ich częstotliwość jest tak niska,
że inaczej nie dałoby się ich usłyszeć.
To płetwal błękitny z 80 km.
Dla humbaka to było daleko,
ale płetwala słychać bardzo wyraźnie.
To samo zawołanie nagrane hydrofonem
z dystansu 800 km.
Słychać hałas, głównie inne wieloryby.
Ale nadal słychać to zawołanie.
Teraz zastanówmy się
nad wpływem ludzi.
Dźwięki wprowadzane do oceanu przez ludzi
pochodzą głównie z transportu morskiego.
Tak brzmi statek.
Muszę podnieść głos, żebyście słyszeli.
Wyobraźcie sobie wieloryba nasłuchującego z 800 km.
Istnieje przypuszczenie,
że przez ten hałas
w porozumiewaniu.
To wiemy już od dawna.
Oto dane z książki o podwodnym dźwięku.
Oś Y przedstawia głośność
przeciętnego głębokiego oceanu,
oś X: częstotliwości.
Dźwięk na niskich częstotliwościach
pochodzi z aktywności sejsmicznej ziemi.
Na wyższych częstotliwościach
linie obrazują narastający hałas
fal i wiatru.
Pośrodku, gdzie nie powinno być nic,
mamy hałas statków.
To zdumiewające, że na częstotliwości
używanej do komunikacji przez wieloryby,
większość hałasu
to wina tysięcy naszych statków.
Mogą być daleko, ale ich hałas się kumuluje.
Następny slajd pokaże jaki to ma wpływ
na przekrój częstotliwości wielorybów.
Tutaj głośność zawołania wieloryba.
Gdy się oddalamy,
dźwięk jest coraz cichszy.
W oceanie preindustrialnym
łatwo byłoby go usłyszeć.
Jest głośniejszy niż otoczenie,
nawet na dystansie tysiąca kilometrów.
Ale gdy weźmiemy pod uwagę
zanieczyszczenie hałasem,
dystans, na który wieloryb może się komunikować,
spada z 1000 km do 10 km.
Jeśli tego sygnału używają samce i samice
do namierzania oddalonych partnerów,
pomyślcie o wpływie na odbudowę
zagrożonych gatunków.
Wieloryby używają zawołań,
podobnie jak delfiny.
Odtworzę dźwięk, którym przywołują się walenie.
W ten sposób
matki przywołują oddalone dzieci.
Dodajmy hałas statku.
Co ma zrobić matka,
żeby przywołać młode?
Opiszę kilka strategii.
Po pierwsze jeśli zawołanie jest tu,
a hałas tutaj,
może zmienić częstotliwość zawołania
na lepiej słyszalne.
Zajmowała się tym Susan Parks z Penn State.
Porównała dane z południowego Atlantyku.
Oto typowe zawołanie z lat 70.
W roku 2000 wyglądało już tak.
Podobnie na Północnym Atlantyku:
lata 50., a rok 2000.
Przez ostatnie 50 lat
zwiększaliśmy hałas oceanu,
więc zawołania musiały się zmienić.
Całe populacje musiały z basów
nagle stać się tenorami.
To my to zapoczątkowaliśmy,
na dużą skalę,
w czasie i przestrzeni.
Wieloryby mogą kompensować
wołając głośniej, jak ja wcześniej,
czekając na ciszę,
lub zmieniając częstotliwość.
Nagłośnienie czy zmiana częstotliwości
odbywa się pewnie jakimś kosztem
albo utratą możliwości.
Zmuszeni czekać na ciszę,
też tracilibyśmy okazje do porozumienia.
Powinno nas niepokoić,
kiedy hałas degraduje siedliska tak,
że zwierzęta płacą zbyt wysoką cenę
za możliwość komunikacji
lub nie są w stanie funkcjonować.
To ważny problem.
Ale chcę też obwieścić
kilka obiecujących usprawnień transportu morskiego
co do wpływu na wieloryby.
W kwestii hałasu,
Międzynarodowa Organizacja Morska
powołała grupę mającą stworzyć
wytyczne do wyciszenia statków,
które potem ma wykorzystać przemysł.
Już teraz odkryli,
że wystarczy lepszy projekt śruby napędowej,
by zredukować hałas o 90%.
Odzielając i izolując maszynerię od kadłuba
można zredukować hałas aż o 99%.
Teraz to kwestia kosztów i standardów.
Jeśli uda im się utworzyć standardy,
a przemysł wykorzysta je przy budowie statków,
ten problem powoli przestanie być problemem.
Istnieje jednak inny problem związany ze statkami,
a mianowicie kolizje.
Ten wieloryb ledwo uniknął
zderzenia z kontenerowcem.
Takie zderzenia to poważny problem.
Zagrożone wieloryby zabijane są każdego roku.
Należy temu zapobiec.
Są dwa obiecujące podejścia.
Pierwszy przykład jest z Zatoki Fundy.
Czarne linie to korytarze transportowe
do i z zatoki.
Zakolorowany obszar
pokazuje ryzyko kolizji z waleniami,
dla statków w korytarzu.
Okazało się, że korytarz przechodzi
przez główne letnie żerowisko waleni,
przez co ryzyko kolizji wzrasta.
Nieugięci biolodzy
poszli do Międzynarodowej Organizacji Morskiej
z petycją o przesunięcie korytarza.
"To arbitralna linia.
Czy nie można przesunąć jej tam,
gdzie ryzyko kolizji jest mniejsze?"
Międzynarodowa Organizacja Morska
od razu ustanowiła nowe korytarze.
Ryzyko kolizji znacznie spadło.
To bardzo obiecujące.
Możemy stosować
niekonwencjonalne rozwiązania.
Inną akcję, podjętą samodzielnie
przez firmę przewozową,
zapoczątkowała troska
o zredukowanie emisji gazów cieplarnianych.
Maersk Line zauważyło, że konkurencja
stosuje zasadę "czas to pieniądz".
Chcą jak najszyciej dotrzeć do portu.
Ale potem często muszą czekać.
Maersk postanowił zwolnić.
Ich statki płynęły 50% wolniej.
Zużywały 30% mniej paliwa,
co dawało oszczędności,
i jednocześnie pomagało wielorybom.
Im wolniej się płynie, tym jest ciszej,
i zmniejsza się ryzyko kolizji.
Na koniec chcę podkreślić,
że wieloryby żyją w niezwykłym środowisku akustycznym.
Ewoluowały przez dziesiątki milionów lat,
by móc to wykorzystać.
Musimy bardzo uważać,
by to, co robimy,
niechcący nie przeprzeszkadzało im
w podstawowym funkcjonowaniu.
Musimy pomysłowo podejść
do rozwiązywania tych problemów.
Mam nadzieję, że te przykłady pokazały
wiele sposobów ochrony,
jako dodatek do obszarów ochronnych.
Żeby ocean był bezpieczny, a wieloryby mogły się porozumiewać.
Dziękuję bardzo.
(Brawa)