Екологія
Екологія

Пісні китоподібних фінвалів використали для дослідження океанічної кори

Дослідники проаналізували пісні фінвалів, записані на підводні сейсмометри у Тихому океані, та виявили, що ці записи також містять сигнали, відбиті й заломлені від океанічної кори. Це дозволило дізнатися про її структуру. Свою методику вчені описали у статті в журналі Science Advances.

Wildestanimal, Alamy / newscientist

Wildestanimal, Alamy / newscientist

Що відомо про пісні фінвалів?

Смугач фінвал (Balaenoptera physalus) — це зникомий вид китоподібних, який мешкає у світових океанах від полярних регіонів до екваторіальних вод. За оцінками, їх залишилося близько 100 000 особин. Співи смугачів фінвалів є одними з найсильніших серед океанських тварин, за рівнем шуму їх можна порівняти з великим кораблем, вони розповсюджуються на сотні кілометрів навкруги.

Сигнали смугастих фінвалів. Václav M. Kuna, John L. Nábělek

Сигнали смугастих фінвалів. Václav M. Kuna, John L. Nábělek

Ці китоподібні створюють короткі синусоїдальні сигнали тривалістю в одну секунду із частотою близько 20 герц, що спадають приблизно на 5 герц впродовж відтворення. Такі сигнали повторюються через кожні 7-40 секунд, утворюючи пісні, які тривають десятки годин. Кожні 15 хвилин фінвали роблять перерву, щоб піднятися на поверхню. Пісні можуть складатися з одного повторюваного сигналу, але часто містять два чи три видозмінених. Сейсмометри, розгорнуті на дні океану для моніторингу землетрусів, зазвичай налаштовані на запис коливання 50 герц і нижче, тож вони часто фіксують співи китоподібних з низькою частотою сигналів, включаючи і співи смугастих фінвалів.

Що досліджували вчені?

З 2012 по 2013 рік мережа з 54 сейсмографів була розміщена у північно-східній частині Тихого океану. Ці станції зафіксували численні пісні смугастих фінвалів, які часто тривали до 10 годин. Вчені вирішили проаналізувати ці пісні, обравши записи трьох станції. Кожна з них зафіксувала по дві пісні, й усі ці шість вокалізацій походили від однієї тварини.

Про що вони дізналися?

Коли пісні китоподібного діставалися дна океану, частина енергії сигналу поширювалася у ньому як сейсмічна хвиля. Ця хвиля проходила крізь океанську кору, де заломлювалася її шарами та відбивалася. Цей відбитий сигнал фіксував сейсмометр, що і дозволило вченим проаналізувати структуру кори. Спершу дослідники визначили траєкторію особини. Потім, знаючи відстань між смугастим фінвалом і станцією, виміряли зворотні звукові хвилі та визначити склад і товщину океанічної кори, яка оточує станції.

Три досліджувані ділянки демонструють узгоджені результати, що відповідають регіональним та глобальним спостереження. Таким чином, співи фінвалів дійсно можуть бути використані для сейсмічного дослідження океанічної кори. Цей метод менш точний, ніж використання пневмовипромінювачів, однак не шкодить тваринам. Крім того, також можна використати співи інших китоподібних, таких як кашалоти, що мають більш широкий діапазон частот і дозволяють аналізувати відкладення океанічного дна з вищою роздільною здатністю.