Кашалоты — самые громкие животные на Земле, и они полагаются на звук, чтобы найти пищу в бескрайней темноте морских глубин. Технология MBARI позволяет нам слушать, получая новое представление о таинственной жизни этих животных.
Проанализировав акустические данные, собранные в Национальном морском заповеднике залива Монтерей за семь лет, исследователи MBARI и их коллеги из Военно-морской аспирантуры и Центра по изучению экосистемы при Вашингтонском университете обнаружили, что кашалоты встречаются у берегов Калифорнии чаще, чем считалось ранее.
Исследователи также узнали, что кашалоты чаще встречаются в районе залива Монтерей зимой, что является убедительным доказательством сезонных миграций этого вида в северо-восточной части Тихого океана. Результаты своего исследования они опубликовали в журнале Movement Ecology.
«Животные дают нам окно в свою жизнь через звуки, которые они издают», — сказал Уильям Острейх, который руководил этим исследованием. «Сбор акустических данных позволяет нам наблюдать за поведением животных, углубляя наше понимание скрытных животных, таких как кашалоты».
«Наши результаты дают новое представление о поведении кашалотов и, как следствие, о сезонности в глубоком море, что может помочь в разработке мер защиты этого находящегося под угрозой исчезновения морского млекопитающего и экосистем, в которых он питается», - добавил он.
Кашалоты (Physeter macrocephalus) могут достигать 16 метров в длину и весить до 45 тонн. Несмотря на свои размеры, жизнь этих важных хищников остается окутанной тайной. Кашалоты ныряют на сотни и тысячи метров под поверхность, чтобы питаться кальмарами и рыбой.
Подобно летучим мышам, осуществляющим эхолокацию в ночном небе, кашалоты производят щелчки, чтобы обнаружить добычу в темном глубоком океане. Эти громкие и отличительные щелчки дают ученым возможность изучать их поведение, просто слушая.
Вокализации кашалотов содержат богатую информацию о том, кто эти животные и что они делают. Ученые могут определять возраст и пол особей по интервалу между последовательными эхолокационными щелчками. Звуки, которые издают киты, также дают подсказки об их поведении, например, ищут ли они пищу или успешно ее поймали.
MBARI обладает уникальной способностью собирать непрерывные высококачественные звуковые записи в глубоком море в течение длительного периода времени. Институтская кабельная обсерватория, Monterey Accelerated Research System (MARS), расположена на континентальном склоне недалеко от залива Монтерей.
MARS позволяет исследователям тестировать и внедрять инновационные новые технологии для изучения океана и предоставляет платформу для мониторинга звукового ландшафта океана. Гидрофон, или подводный микрофон, на обсерватории круглосуточно записывает акустические данные из самого сердца Национального морского заповедника залива Монтерей.
«Чтобы увидеть кашалота или его уникальный боковой фонтан, мы должны находиться поблизости на лодке. Но под водой мы можем услышать уникальный звук эхолокации кашалота на расстоянии в сотню километров», — объяснил биолог-океанограф Джон Райан, возглавляющий группу изучения океанических звуков MBARI и являющийся соавтором недавнего исследования.
«Поскольку звук распространяется под водой с такой силой, слушание значительно расширяет диапазон наших чувств. Этот диапазон позволил нам сделать первое ключевое открытие: кашалоты, которых редко можно увидеть в Национальном морском заповеднике залива Монтерей, являются неотъемлемой частью богатого биоразнообразия региона».
Исследователи MBARI разработали алгоритм для обнаружения отличительных вокализации кашалотов в массиве акустических данных, записанных глубоководным гидрофоном. Акустическое обнаружение показало, что у побережья Калифорнии пик вокализации кашалотов приходится на зиму.
Это противоречит летнему пику вокализации кашалотов, о котором ранее сообщали исследователи в заливе Аляска.
Чтобы понять поведение, лежащее в основе сезонных закономерностей вокализации кашалотов, исследователи MBARI и их коллеги сравнили семь лет этих акустических обнаружений с современными моделями, которые включают данные о хорошо изученных стратегиях движения других видов позвоночных.
Команда определила, что акустические модели кашалотов, обнаруженные в разных регионах северо-восточной части Тихого океана, вероятно, отражают сезонные миграционные перемещения. Ранее считалось, что кашалоты — это странствующие кочевники, которые случайно находят пищу.
Сезонность кашалотов совпадает с широтой Северо-Тихоокеанской переходной зоны (NPTZ). NPTZ формируется там, где прохладные субполярные воды встречаются с более теплыми субтропическими водами. В этой зоне питается широкий спектр морских животных. NPTZ смещается сезонно — зимой она смещается южнее, а летом — севернее, что отражает перемещения кашалотов.
Сезонные пики вокализации кашалотов не такие сильные, как у мигрирующих животных, обитающих на поверхности, таких как синие киты (Balaenoptera musculus). Без света и ветра исторически считалось, что глубоководные процессы остаются статичными в течение всего года. Однако биологические связи связывают поверхность с глубиной.
Органический материал, который питает глубоководных животных и экосистемы, меняется в зависимости от времен года и ежегодного цветения продуктивности на поверхности, которая затем стекает в глубины.
Новое исследование MBARI по кашалотам представляет самые веские доказательства того, что этот главный глубоководный хищник совершает сезонные миграции. Более тонкий сигнал о миграции кашалотов отражает общую ослабленную сезонность глубоководья.
«Глубокие воды моря сложно изучать, но мы знаем, что обитающие там животные играют жизненно важную роль в здоровье планеты. Киты запасают углерод в своих телах и переносят питательные вещества глубоко в толщу воды, играя важную роль в морских пищевых цепях и транспортировке углерода. Слушая одного из крупнейших хищников глубоководных районов океана, мы можем узнать о более масштабных закономерностях в глубоководных экосистемах», — говорит старший научный сотрудник Келли Бенуа-Берд, которая возглавляет группу акустической экологии океана MBARI и была соавтором недавнего исследования кашалотов.
Эти результаты также могут помочь лицам, принимающим решения, реализовать меры по защите этих находящихся под угрозой исчезновения гигантов океана и окружающей среды, от которой они зависят.
«Чтобы управлять взаимодействием человека и дикой природы, нам сначала нужно понять, где находятся животные и что они делают. Это исследование является важным первым шагом, раскрывая тайны этого неуловимого океанского хищника и помогая информировать ответственное управление», — сказал Острейх.
