Песни китов могут помочь локализации землетрясений. Исследование чешского ученого
Особое место в вокальном репертуаре океана занимают песни китов, которыми они обмениваются друг с другом с целью получения и передачи информации, ведь слух — основной инструмент их выживания. Исследования позывных финвалов, называемых также обыкновенными или сельдяными полосатиками, могли бы выявить подповерхностные структуры в глубоких морях. Хотя гидрогеологам обычно мешают звуки этих млекопитающих, чешский ученый Вацлав Куна из Института геофизики Академии наук обнаружил, что они могут оказать неоценимую помощь. Акустические данные, собранные благодаря набору их вокализаций, которые отражаются от морских глубин, помогут определить состав и прочность нижних слоев океанической коры, а значит, и более точной локализации подводных землетрясений.
В распоряжении сейсмологов, которые изучают, например, подземные толчки на дне морей, имеются специальные станции на глубине, которые регистрируют различные виды волн, включая звуки, которые издают киты, пытаясь «докричаться» до своих сородичей. Эти гиганты, в данном случае финвалы, или настоящие полосатики, близкие родственники синего кита и вторые по величине животные планеты, изъясняются очень громко, и звуки «исполняемых» ими песен могут разноситься даже на тысячи километров. В позывных китов, записанных чешским ученым Вацлавом Куной, важны два повторяющихся импульса.
Первый импульс громче и примерно через две секунды немного ослабевает — это эхо, настолько важное для ученых. Звук в фрагменте, который вы слышали, усилен в десять раз, потому что исходная звуковая частота репертуара финвалов настолько низка, что человеческое ухо его не улавливает.
Океаническая кора начинается в среднем на глубине 3—4 км до дна океана: сначала идут осадочные породы, затем верхний слой магматических пород и нижний слой. На каком принципе основано получение данных из морских недр, в интервью «Чешскому Радио» объясняет автор исследования Вацлав Куна из Геологического института Академии наук Чехии. Песни китов ученый изучал в Университете штата Орегон в США.
— Когда кит издает звук, он разносится во всех направлениях. Звуковые лучи рассеиваются по разным траекториям, проходят через все слои земной коры и преломляясь, по-разному отражаются, что и регистрируется приборами сейсмологической станции.
При столкновении звуковой волны с каким-либо препятствием в нижних слоях земной коры часть энергии проходит через него, а часть отражается. Ученые таким образом способны точно определить, где начинается конкретный слой под поверхностью и насколько широким он является.
— Об этом можно судить по времени прибытия отдельных групп волн. Мы видим, с какой скоростью отдельные группы приходили на станцию, и на основе этого способны рассчитать их траекторию и понять, каковы были свойства слоев, в которых распространялась звуковая волна.
При сейсморазведке подземных сооружений используются так называемые подводные пушки, которые создают акустические сигналы в воде. Информацию о рельефе дна получают при помощи сонаров, или эхолотов на кораблях. По времени возвращения сигнала можно вычислить расстояние до объекта. Однако этот метод является дорогостоящим и проблематичным; установлено, что он вреден для обитателей морских глубин, так как приводит к перенасыщению вод Mирового океана звуковыми волнами в диапазоне от 20 до 300 герц.
Альтернативный способ исследования
Песни китов могут помочь в изучении океанической коры и стать альтернативным способом исследования, что представит качественную картину дна и поможет снизить шумовой уровень. Новое исследование показывает, что песни китов этого вида могут быть использованы для сейсмической визуализации океанической коры. Результаты исследования, автором которого является Вацлав Куна, опубликованы в престижном научном журнале Science. В нем также принимал участие Джон Л. Набелек, профессор Университета Орегона в г. Корваллис, занимающийся вопросами сейсмологии, разломными процессами и тектоникой срединно-океанических хребтов.
— Основное применение обоих методов заключается в исследовании днa и более точной локализации подводных землетрясений. Но кроме этого, знание океанической коры используется в геологии или климатологии, так что это расширяет диапазон их использования. Лично я очень надеюсь, что эта статья сможет показать, что звуки китов и других животных в океане содержат не только информацию о них самих, но и данные о самом океане и об окружающей среде, в которой они распространяются,
— заключает Вацлав Куна.
