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弓头鲸（Balaena mysticetus）是北极特有的鲸类，其生存受海冰变化影响。为了解其栖息地选择、行为和分布，研究人员分析 2017 - 2022 年斯瓦尔巴群岛周边声学数据。结果显示不同地点和年份其声学活动有差异，且与海冰浓度相关。该研究为保护其种群提供重要信息。
在遥远而神秘的北极，那里有着独特且脆弱的生态系统，生活着许多极具特色的生物，弓头鲸（Balaena mysticetus）便是其中之一。弓头鲸一生都在北极冰冷的海水中度过，与海冰紧密相依。它们凭借着特殊的身体构造和生理机能，适应了北极的严寒环境，厚厚的脂肪层不仅能抵御寒冷，还能储存能量；没有背鳍的它们，能用巨大的头部撞开厚厚的冰层来呼吸。
然而，近年来北极地区正经历着前所未有的气候变化，海冰迅速减少，这给弓头鲸的生存带来了巨大挑战。斯瓦尔巴群岛的弓头鲸种群曾因过度捕捞几近灭绝，尽管近年来数量有所恢复，但由于缺乏清晰的迁徙模式，人们对它们的栖息地选择、行为和分布了解十分有限。以往研究方法如卫星追踪成本高昂，视觉调查在冰盖区域受限，难以满足深入研究的需求。因此，开展一项全面深入了解弓头鲸的研究迫在眉睫。
挪威极地研究所（Norwegian Polar Institute）等机构的研究人员为解决这些问题，开展了关于斯瓦尔巴群岛弓头鲸季节性声学分布的研究。他们分析了 2017 - 2022 年在斯瓦尔巴群岛周边六个地点收集的被动声学数据，探究弓头鲸的声学存在和唱歌行为，并研究其与环境因素的相关性。研究结果发表在《Scientific Reports》上，为弓头鲸的保护和管理提供了关键信息。
研究人员运用了多种关键技术方法。在数据收集方面，在六个不同地点部署了声学记录设备，包括 Autonomous Underwater Recorders for Acoustic Listening（AURAL M2/M3）和 M5 - V30370 hydrophones 等，收集弓头鲸在唱歌期（10 月 - 5 月）的声学数据。同时，从多个数据库获取环境数据，如从 University of Bremen 获取海冰浓度数据，从 National Snow and Ice Data Center 获取海冰范围数据等。在数据分析阶段，使用 Long - Term Spectral Averages（LTSA）结合 PAMGuard 软件和 MATLAB 分析声学数据，通过 Generalised Additive Models（GAMs）研究环境变量与弓头鲸声学存在和唱歌行为的关系。
研究结果
- 声学检测：在所有九个采样期和六个研究地点都检测到了弓头鲸的声学存在和歌声。M2 和 Fram Strait 的检测率最高。声学活动主要集中在 11 月至 4 月，12 月和 1 月达到高峰。弓头鲸歌声的检测情况在不同地点和年份有所不同，多数歌声出现在 12 月和 1 月。
- 与环境线索的关系：在 Fram Strait，海冰浓度（SIC）与声学存在和歌声存在呈显著正相关，当 SIC 约 80% 及以上时，相关性明显。在 13E，SIC 相对较低时，弓头鲸发声零星，与环境变量相关性弱，且 SIC 与声学存在呈轻微负相关。在 26E，SIC 在一定范围内（约 60% 以下）与声学存在和歌声存在呈正相关。Atwain 的 SIC 波动大，声学和歌声存在也随之波动，且二者与 SIC 呈正相关。M1 和 M2 的声学和歌声存在与 SIC 也有一定关联，不同年份因 SIC 变化时间不同，声学活动也有所差异。
研究结论与讨论
该研究揭示了斯瓦尔巴群岛弓头鲸声学存在和唱歌行为的季节性和空间趋势。Fram Strait 和 M2 是弓头鲸重要的活动区域，可能是其越冬和繁殖的关键场所，而群岛北部可能是它们的移动走廊。海冰浓度与弓头鲸的存在和唱歌行为密切相关，但也有其他因素影响其行为和栖息地选择，如内源节律、海洋水流、捕食风险等。
这项研究意义重大，为深入了解弓头鲸的生态习性提供了新视角，也为其保护策略的制定提供了科学依据。在北极海冰持续减少的背景下，研究结果有助于评估气候变化对弓头鲸种群的影响，促使人们采取更有效的措施保护这一濒危物种，维护北极生态系统的平衡。
