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2022-02-20 14:02

在加州海岸,鲸鱼被“撞死”的数量正在上升。一种新的检测系统可能会有所帮助。

blue whale

去年6月,在加州北部海岸外的法拉龙群岛国家野生动物保护区生活和工作的五位生物学家从一座灯塔眺望大海,注意到远处的蓝鲸在喷水。他们数了一个小时,得出了一个惊人的数字:47个。这是20年来加州水域中这些大型海洋哺乳动物最集中的一次。

“它们到处都是,”其中一位生物学家、蓝点保护科学(Point Blue Conservation Science)的科学家迈克·约翰斯(Mike Johns)回忆道。“从岛上一直到地平线,我们都能看到他们。”

如此多不同种类的鲸鱼现在横跨加州海岸,这是一个引人注目的回归故事。20世纪中期,工业屠杀鲸鱼的行动结束后,科学家们估计,地球上近99%的蓝鲸已经完全灭绝。座头鲸和长须鲸也遭受了毁灭性的损失。如今,蓝鲸和其他濒危物种,如鳍鲸和座头鲸,正在恢复,但速度很慢。

但是,尽管工业捕鲸在20世纪60年代末停止了(日本和挪威等一些国家仍在继续小规模的商业捕鲸),这些哺乳动物仍然经常因与大型船只相撞而死亡。如今,大多数跨越大洋运送货物的集装箱船都是如此之大,以至于即使与一条50吨重的鲸鱼相撞也可能不会被发现。在全球范围内,船只罢工仍是导致鲸鱼死亡的主要原因,在加州等一些地方,这类事件正在上升。

根据美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration)的数据,2018年和2019年是加州海岸发生致命捕鲸船碰撞事件的最严重年份,有21头鲸鱼被杀。此外,科学家估计,每年在整个美国西海岸,可能有超过80头濒临灭绝的鲸鱼被船只袭击致死。研究人员表示,真正的死亡人数可能要大得多,因为大多数鲸鱼被船只击中后沉入海底,而不是被冲上岸。

加州船只撞击和死亡的数量让野生动物官员感到震惊,他们说,如果如此高的数字持续下去,这些濒危动物的长期生存将受到威胁。但还是有希望的:9月17日,一项旨在减少船舶罢工并可能追究航运公司超速驾驶责任的新项目宣布,希望能拯救更多的鲸鱼。

这项名为“鲸鱼安全”(Whale Safe)的工作采用了三管齐下的方法,来确定鲸鱼和船只何时出现在圣巴巴拉海峡(Santa Barbara Channel)。圣巴巴拉海峡是来往于长滩(Long Beach)和洛杉矶(Los Angeles)港口的船只的关键通道。按集装箱数量计算,这是美国最繁忙的两个港口。

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“鲸鱼安全”项目于9月16日启动,是贝尼奥夫海洋倡议组织与几所美国大学和海洋学组织合作的成果,其中包括伍兹霍尔海洋学研究所、斯克里普斯海洋学研究所、加州大学圣巴巴拉分校和华盛顿大学等。

“鲸鱼安全的目的不仅仅是发现鲸鱼,但试图工程师改变和鲸船只碰撞的解决这个问题,”道格拉斯·麦考利说,海洋生态学家在加州大学圣芭芭拉,贝尼奥夫海洋计划的主任,鲸鱼安全运行程序。

它的工作原理是这样的:一个声波接收器连接在一个停泊在圣巴巴拉海峡的浮标上,不断地监听鲸鱼的声音。在海上浮标上的一台计算机上,一个利用人工智能力量的自动检测算法几乎实时地识别出附近发声的蓝色鲸鱼、座头鲸和长须鲸。浮标的结果通过卫星发送给研究人员,研究人员确认了声音,并将其与科学家和该地区观鲸船的目击结果相匹配。这些信息叠加在数据科学家开发的统计模型上,该模型根据实时环境条件显示该地区有鲸鱼的可能性。

鲸鱼识别算法是由德克萨斯农工大学加尔维斯顿分校和伍兹霍尔海洋研究所的数据科学家开发的,他们使用了14年来在十几个地点的水下麦克风录制的4500多份蓝鲸和长须鲸声音。由此产生的鲸鱼呼叫库与来自信道的声音相匹配,允许系统识别新的鲸鱼呼叫,表明信道中鲸鱼的存在。

贝尼奥夫海洋计划(BOI)的科学家、鲸鱼安全项目负责人摩根·维萨利(Morgan Visalli)说:“鲸鱼安全项目是第一个将声学模型和栖息地数据结合起来的项目,为我们提供了圣巴巴拉海峡鲸鱼存在情况的整体图景。”

cargo ship whales

该系统还通过通道监控船舶的速度,在自愿10-knot(11.5英里)的速度限制为6个月的死后的一年是2007年实施的五个蓝鲸在圣巴巴拉海峡,所有的决心是由于船罢工。研究表明,较低的船速可以将致命碰撞的次数减少80%至90%,但研究人员称,航道内的船只经常超过自愿限制,有时甚至是自愿限制的两倍。根据Whale Safe的数据,2019年,超过一半的船只通过该海峡的速度超过了10节。

海峡群岛国家海洋保护区的资源保护协调员肖恩·哈斯廷斯说:“我们确实希望并期待合作水平会提高。”“让这些志愿项目发挥作用符合每个人的利益。”

让船只减速是该项目的首要目标之一。由于速度限制是自愿的,所以许多船运公司都忽视了它们,鲸鱼安全项目从自动识别系统(AIS)收集数据。AIS是一种GPS跟踪系统,大型船舶使用它来导航和避免碰撞。国际海事组织要求船舶使用AIS系统,不断广播其身份、位置和航速。通过120英里长的圣巴巴拉海峡的船只将被记录速度并发布在鲸鱼安全网站上。

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确定鲸鱼是否存在的数据也将提供给航运公司自己。当一艘船接近圣巴巴拉海峡时,或者如果它计划在不久的将来这样做,船员可以访问鲸鱼安全网站,或者选择接收每天的短信提醒,如果有鲸鱼出现,并相应地调整船的速度。是否这样做仍然是一个悬而未决的问题,因为系统刚刚推出,但麦考利说他已经与几家大型航运公司谈话,他的乐观,有些人会利用实时数据提供的系统通知他们的时候适当放慢速度。

麦考利说:“这实际上是学校门前标牌上的一盏闪烁灯,上面写着‘在场的孩子们,慢下来’。”

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但是,这些巨型船只不愿减速是有原因的。一般来说,船舶被安排在港口的特定时间,错过一个港口时间可能是非常昂贵的。码头工人的等待必须得到报酬。拖船将予以保留。就像在机场一样,泊位被多艘船使用,一艘迟到的船可能会造成系统更大的延误。一些航运专家表示,错过一个港口时间的成本是不值得的。

“一切都是钱,”杰夫·考恩(Jeff Cowan)说,他是美国海员协会(Council of American masters iners)刚刚离任的主席。“这是一条很长的链条,牵涉到很多钱。即使是一个小小的改变也会产生深远的影响。”

其他的物流也会碍事。海运业组织太平洋商船协会(Pacific Merchant Shipping Association)的副会长约翰·贝尔热(John Berge)说,“有些船只根本没有能力遵守并保持规定的时间表。”

鲸鱼安全公司还使用AIS数据来收集船运公司的“报告卡”,以编制在一段时间内遵守10节自愿航速限制的情况。这些从A到F的报告卡被公开发布在鲸鱼安全网站上,希望记者、研究人员和普通公众能够识别——也许公开面对——不合规的公司,让他们放慢速度。

“大家最不愿意看到的就是船头上挂着一条鲸鱼。这对公共关系来说真的很糟糕,”南加利福尼亚海运交易所的执行董事吉卜林·劳提特说,这是一个航运业组织。

目前,到2020年,在149份评估与NOAA在圣巴巴拉海峡自愿限速合作的报告中,有37家公司被评为F级,这意味着它们遵守自愿限速的时间不到20%。大多数上市公司的总部都在亚洲,但也有几家是美国公司。美国西海岸的油轮运营商Polar油轮公司获得了a级的合作评级,为95.4%,而位于檀香山的Matson公司获得了F级的合作评级。根据Whale Safe使用的数据,美森公司48%的船只以超过每小时15节的速度通过该海峡,合作率为16.5%。

在回应《大众科学》(Popular Science)就这一低评分寻求评论的电子邮件时,美森的一名代表强调,公司的“核心使命”是为太平洋地区的“准时制”市场提供服务,并进一步指出,“我们的整个运营结构是围绕并依赖于及时性和时间表的可靠性。”

鲸鱼保险公司的麦考利还表示,计划确定最恶劣违反者的客户,包括像沃尔玛这样的大型美国零售公司,这些公司依赖国际运输将货物运往市场。然而,在过去的20年里,许多大公司都聘请了可持续发展官员,他们的工作是管理公司在整个供应链中遵守环境法律和人权的情况。在气候变化或奴役劳工等紧迫的全球问题上,很少有公司愿意与不负责任的参与者打交道。麦考利想把鲸鱼也加进去。

他说:“并非所有人都知道,鲸鱼死亡的主要原因是它们被船只碾压,以及在海上被车撞死的情况。”“如果我们希望零售公司认真对待这一问题,我们必须让公众知道,你们的公司是否安全?”

然而,一些科学家怀疑,就目前的情况来看,鲸鱼安全计划是否会有很大的价值或影响。只有一个声音接收器,不可能确定鲸鱼发出声音的数量或确定它们在信道中的位置。

鲸鱼研究人员、卡斯卡迪亚研究集团(Cascadia Research Collective)创始人约翰·卡拉姆博基迪斯(John Calambokidis)说:“我们发现,声波探测与大量鲸鱼进食集中的存在之间并不总是有很好的一致性。”卡斯卡迪亚研究集团研究西海岸的鲸鱼。“可能有很多鲸鱼在场,但很少发出声音,或者相反,只有一只鲸鱼发出很多声音。第二,探测器只是告诉你在圣巴巴拉海峡地区有一头鲸鱼,而不是它是否真的在航道内或附近。”

其他环保组织也不等待行业合作。生物多样性中心(CBD)是一个保护组织,该组织在2007年致力于在该海峡实施自愿的10节限速。该组织表示,他们正准备根据《濒危物种法》发起新的诉讼,要求对该海峡实施强制性限速。

“过去几年的科学研究表明,这个问题比我们十年前想象的还要严重,尤其是对于蓝鲸来说,”生物多样性公约的高级律师Brian Segee说。“最终,自愿限制已经导致少量船只减速。我们强烈认为,我们需要的是强制限速,我们认为这是一个很小的要求。”