Vliv hlukového znečištění na vybrané druhy kytovců

Anna Burgerová

Bachelor's thesis

Effect of noise pollution on selected species of cetaceans

Abstract:

Zvuk má ve vodním prostředí tendenci šířit se rychleji, než je tomu ve vzduchu a sluchový systém kytovců (Cetacea), který začal sloužit jako komunikační nástroj, prošel během evoluce významnou proměnou. Každý živočišný druh si vyvinul specifický zvukový repertoár, který slouží především k hledání potravy, detekci predátora a jiného nebezpečí, ke komunikaci a k hledání reprodukčního partnera. Zvukové pozadí v oceánech je tvořeno přirozenými zvuky a zvuky vytvářenými člověkem, tzv. antropogenní zvuky. Přirozené zvuky jsou tvořeny mořskými organismy, zemětřeseními, srážkami atd. Antropogenní zvuky vytváří člověk, ať už úmyslně nebo neúmyslně, a právě tyto zvuky významně narušují oceánské prostředí. Frekvence a hladina (intenzita) zvuku jsou primárními faktory při určování míry narušení komunikace kytovců. Nejvíce škodlivé jsou zvuky s nízkou frekvencí (10 až 500 Hz), které mají tendenci působit na velkou vzdálenost (až stovky kilometrů) a jejichž primárním zdrojem je lodní doprava a dále seizmický průzkum oceánského dna. Obecně většina antropogenních zdrojů hluku patří právě do této kategorie. Dalšími zdroji antropogenního hluku jsou průmyslové činnosti, vojenské sonary a uměle vytvářené signály sloužící k odrazení kytovců. Reakce kytovců na hluk se rozdělují na reakce fyziologické, behaviorální a akustické. Navýšení metabolické aktivity, stoupající hladinu glukokortikoidů v krvi a ve výsledku snížení imunity lze chápat jako fyziologickou reakci. Behaviorální reakci představují změny v chování kytovců od změn směru a rychlosti plavání po délku ponoru a četnost nádechů. Patří sem rovněž společenské aktivity kytovců jako hledání potravy nebo péče o mláďata. Veškeré komunikační změny mezi kytovci představují reakci akustickou. S rostoucím počtem studií, které dokazují negativní vliv antropogenního hluku na kytovce, se zvyšuje potřeba zavést účinná opatření, která by snížila nebo omezila vliv hluku na kytovce. Pro tento účel se formují chráněné mořské oblasti a tiché zóny, která svými omezeními brání vystavení kytovců škodlivé hladině hluku (cca 120 dB a více). Rovněž byla vyvinuta technologie k úpravě lodního zařízení a využití bublinové clony v okolí stacionárních průmyslových aktivit vykazuje též účinnost v akustickém útlumu.

Abstract:

Sound in water tends to travel much faster than in air. Cetaceans started to use the hearing system as a tool for their communication and so this system must have been adapted during the evolution. Every species form his specific sound repertoire which is used mainly for food finding, detection of predator or other hazards, communication and reproduction. Ocean ambient noise is created by natural sources of sound and man-made sounds (also called as anthropogenic sounds). Natural sounds are produced by marine organisms and processes like earthquakes, rainfall and so on. Anthropogenic sounds are made by man either intentionally or unintentionally and these sounds mostly disrupt the oceanic environment. Sound frequency and intensity level are the main factors when we determine the intensity of distortion in communication of Cetaceans. The most detrimental sounds are those with low frequency (from 10 to 500 Hz) and long-ranged propagation (hundreds of kilometers). Into this category we can include shipping and seismic surveys. In general, the most of anthropogenic sources of noise belong to this category. Other sources of anthropogenic noise are industrial activities, military sonar and acoustic deterrent and harassment devices (ADDs/AHDs). Responses of Cetaceans to anthropogenic noise can be divided into three categories: physiological, behavioral and acoustic. The physiological reaction can be increasing metabolism, increasing baseline concentration of glucocorticoids in the blood and ultimately reducing immunity. Behavioral responses include changes in heading patterns and swim speed, changes in diving and breathing. Also included are social activities like food finding or nursing. Every change in vocalization represents acoustic responses. With growing number of studies which prove a negative influence of anthropogenic noise on Cetaceans there is an increasing need to introduce effective measures which could reduce or limit this negative influence. For this purpose there are established marine protected areas and safety zones which avoid exposure to loud noise (circa 120 dB and more) thanks to their regulations. As well there was developed a technology to modify the ship equipment and the using of an air bubble curtain in the immediate area of the industrial activity shows efficiency in acoustic attenuation.

Keywords

kytovci, antropogenní hluk, sluch, hlukové znečištění, reakce na hluk

Keywords

Cetaceans, hearing, anthropogenic noise, noise pollution, responses to the noise

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 4. 2016

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Miloslav Petrtýl, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Animal Science / Companion Animals