DEPARTMENT OF BIOSCIENCE 23 OKTOBER 2013 Hvilken betydning har undervandsstøj for miljøet? Jakob Tougaard Aarhus Universitet Bioscience, Roskilde Detonering af 8 kton atombombe i 50 meters dybde
Havet den tavse verden? Jaques Cousteau 1953
Erkendelsen af lyds betydning for havpattedyr Roger Payne, 1977
Arctic Pilot Project (ca. 1980) Ikke realiseret projekt: Isbrydende gastankere i Baffin Bugten Undervandsstøj erkendt som et potentielt miljøproblem
Løbende udvikling Richardson et al. (1995) Påvirkningszoner Southall et al. (2007) Tålegrænser Havstrategidirektiv (2008) Miljømål
Ca. 2000: Sammenhæng mellem flådeøvelser og hvalstrandinger
Støj et forureningsproblem? Definition af forurening jf. EU s Havstrategidirektiv: Direkte eller indirekte udledning i havmiljøet af stoffer eller energi som følge af menneskelig aktivitet [...] der forårsager eller må forventes at forårsage skadevirkninger på de levende ressourcer og marine økosystemer [...] Menneskets udnyttelse af havet er stigende Marine organismer er afhængige af lyd og hørelse
Målet med Havstrategidirektivet Bedømmelse af miljøtilstanden i de regionale have 6-års cyklus Miljøtilstand? God eller stigende Dårlig eller faldende Iværksættelse af tiltag til forbedring Hvad er god miljøtilstand mht. undervandsstøj?
God miljøtilstand mht undervandsstøj: 1. Dyr udsættes ikke for lydtryk, der kan skade dem fysisk 2. Dyrene naturlige adfærd er ikke forstyrret. 3. Dyrenes muligheder for at orientere sig og kommunikere vha. lyd er ikke nedsat. 4. Dyrenes fysiologi (stresshormoner mm.) er ikke påvirket. Målestokken er for 2-4 om bestandens muligheder for at overleve på langt sigt er nedsat.
Hvorfor er undervandsstøj interessant? Sæler og hvaler afhængige af deres hørelse Parringskald Ekkolokalisering (tandhvaler) Opdagelse af fjender Mange fisk og krebsdyr bruger også lyd Parringskald Opdagelse af fjender
Lydlandskab og akustisk habitat Lydlandskab ( Soundscape ) er hvad vi måler Akustisk habitat er den delmængde af lydlandskabet som dyret oplever frekvens Partikelbevægelse lydtryk
Hørelse hos havpattedyr Tandhvaler HF Sæler MF Bardehvaler - LF Estimated hearing thresholds (in water) for different marine mammal groups.
Overlap i spektre mellem skibe og dyr
Fisk er besværlige > 20.000 arter Størrelse fra få cm til 10 m Hørelse via: Indre øre Sidelinje Svømmeblære (indirekte) Generalister Partikelbevægelse Specialister Tryk + partikelbevægelse Ultralyd
Fisk er besværlige > 20.000 arter Størrelse fra få cm til 10 m Hørelse via: Indre øre Sidelinje Svømmeblære (indirekte) Generalister Partikelbevægelse Specialister Tryk + partikelbevægelse Ultralyd
Skibsfart
Støj fra skibe Sound pressure (db re. 1 µpa rms Third-octave level) 140 130 120 110 100 90 80 HF01 Reference South 31-1-2009 6:36 7:24 Ferry passing 25 31.5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 10000 12500 16000 Frequency (Hz) Ffrekvens Rødsand 12. december 2009 16000 12500 10000 8000 6300 5000 4000 3150 2500 2000 1600 1250 1000 800 630 500 400 315 250 200 160 125 100 80 63 50 40 31.5 25 0 6 12 18 24 Tidspunkt 150 140 130 120 110 100 90 80 70
Betydningen af audiogrammet Fragtskib ved Hatter Rev (Rute T) Third-octave level (db re. 1 upa) 150 140 130 120 110 100 90 80 70 Cargo ship - aspect A SPL = 143 db re. 1 upa Fpeak = 49 Hz Fcentroid = 47 Hz Kurtosis = 3.4 rmsbw = 37 Hz SPL-Audiogram = 117 db 60 50 40 25 80 250 800 2500 8000 Frequency (Hz)
Pæleramning Acoustic activity 0.2 0.15 0.1 0.05 No piling Piling 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Distance (km)
Playback experiment
Lyde fra pæle ramning Lubell LL9162T Underwater speaker 500Hz 20 khz db re 1 upa 2 /Hz 140 120 100 80 60 40 Pulse recorded 100 m from speaker Pressure (Pa) 10 8 6 4 2 0-2 -4-6 -8-10 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 Time (s) 20 Piling pulse Ambient noise 0 0 5 10 15 20 Frequency (khz) SPL SL db re. 1 upa pp 160 150 140 130 0 50 100 150 200 Distance (m) SEL SL db re. 1 upa 2 *s 130 120 110 100 0 50 100 150 200 Distance (m)
Tracks AARHUS UNIVERSITY No sound North speaker South speaker 600 600 600 400 400 400 200 200 200 Northing (m) 0-200 Northing (m) 0-200 Northing (m) 0-200 -400-400 -400-600 -600-600 -800-600 -400-200 0 Easting (m) -800-600 -400-200 0 Easting (m) -800-600 -400-200 0 Easting (m)
Project location: Baltic Sea Coordinator: Sweden Total Amount: 4.600.000 EC Co-funding: 49,78 % Time-period: 1 September 2012 31 August 2016 Co-ordinator: Swedish Defence Research Agency (FOI) AB:s Denmark, Germany, Poland, Estonia, Lithuania and Finland
Baggrund Havstrategidirektivet, deskriptor 11: opnåelse af god miljøtilstand mht. undervandsstøj. Fokusområde Østersøen + Bælterne. (HELCOMområdet minus Kattegat)
Undervandsstøj er grænseoverskridende Kræver regionale løsninger Etablere baseline for støj Udvikle analyseværktøjer Implementere regional dataplatform Sikre ensartet implementering af deskriptor 11 i Østersøområdet
Hvad hører dyrene? SOUND CHANNEL VARIABILITY Madsen et al. 2006; De Reuter et al. 2006
Spørgsmål og kommentarer?