像鱼一样听到潮汐

作者：Charles Day

编译：袁瑜

图片来源： Hans Hillewaert，CC BY-SA 4.0

2018年7月13日至9月3日，莱顿大学的 Hans Slabbekoorn 及其合作者在比利时海岸外50公里处部署了水听器和加速度计。研究人员的目标是调查在鱼类栖息和船只繁忙的水域中普遍存在的水下声音条件。

他们的结果发表在了《美国声学学会杂志》九月卷中。

一年前，他们利用声学位置遥测技术开展了研究调查。该技术应用于跟踪带有微型发射器标记的鱼类。在Slabbekoorn的博士生Inge van der Knaap（在根特大学和莱顿大学工作）的带领下，他们追踪了大西洋鳕鱼。鳕鱼在贝尔温德海上风电场的垄断基地中度过了夏季和秋季的大部分时间（如图所示）。渔船被排除在风电场附近，以防止鳕鱼被渔船捕获。

来自佐治亚理工学院的合作者、该论文的第一作者Peter Rogers预计会检测到的环境声音包括降雨、船舶螺旋桨和海底疏浚。他们让一艘挪威研究船MV GEO Caribbean在风电场附近进行了为期3.5天的地震调查。此类调查用于勘探海底下的石油和其他资源。它们需要在船后拖曳一系列气枪。枪声脉冲的反射可以被拖在枪后面的一系列麦克风检测到。

鱼类和海洋无脊椎动物对与声波相关的粒子运动敏感。而鳕鱼的听力范围在40–500 Hz之间。在这个频率范围内，Slabbekoorn的团队部署的水听器可以检测到31公里外的脉冲。测量粒子运动的加速度计可以检测到10公里外的脉冲。由两个设备共同确定的脉冲信号的方向性可以追溯到大约18公里外。

在为期52天的研究中，声波粒子运动中的强环境信号与潮汐的时间模式一致，这是合乎逻辑的，因为众所周知潮汐的潮起潮落会产生湍流。由于探测器对方向很敏感，因此Slabbekoorn 和他的合作者进一步确定了鳕鱼感知潮汐信号的地理起源。结果令人惊讶：鳕鱼竟然能感知到十公里以外的潮汐信号（在谢尔德河和泰晤士河口、莱茵河三角洲、连接阿姆斯特丹和北海的运河，以及比利时泽布鲁格20公里长的海滩附近）

如果与潮汐相关的声音影响了鱼类，则可以假定它们在与潮汐一起生活了数百万年后已经适应了它。那地震对它们有何影响呢？即使在头顶上，地震产生的脉冲通常也不足以伤害鱼类。但是确实有可能干扰他们在大音量背景下感知音景的能力。