《Marine Pollution Bulletin》:Small recreational vessels reshape the seasonal coastal soundscape of the Cabo de San Antonio Marine Reserve
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小型休闲船重塑了圣安东尼奥角(Cabo de San Antonio)沿岸的季节性沿海声景(soundscape)。休闲船艇活动塑造了圣安东尼奥角沿岸的夏季声景。白天船只占用率(Hourly Vessel Occupancy, HVO)在8月达到近60分钟/小
小型休闲船重塑了圣安东尼奥角(Cabo de San Antonio)沿岸的季节性沿海声景(soundscape)。休闲船艇活动塑造了圣安东尼奥角沿岸的夏季声景。白天船只占用率(Hourly Vessel Occupancy, HVO)在8月达到近60分钟/小时。基于事件的超额量(event-based exceedance)在夏季达到峰值,最高约25 dB。在夏季月份,船只噪声主导频率转移至631 Hz以上。结果支持沿海海洋保护区(MPA)监测采用更高频指标。
人类活动导致水下辐射噪声(Underwater Radiated Noise, URN)成为日益普遍的海洋污染形式。海洋声景(soundscape)由生物、环境和人为成分组成,噪声干扰生物通信、导航、捕食和逃避行为。欧盟海洋战略框架指令(MSFD)建立了良好环境状态(GES)标准,但最初关注大型商船的低频带(63 Hz和125 Hz)。然而,沿海环境中小型休闲船(recreational vessels)缺乏自动识别系统(AIS),成为“隐形舰队”,其噪声贡献被低估。因此,研究人员在圣安东尼奥角海洋保护区(Marine Reserve of Cabo de San Antonio)开展了为期多年的被动声学监测,结合声压级(Sound Pressure Level, SPL)、事件超额量(exceedance)和小时船只占用率(Hourly Vessel Occupancy, HVO)等指标,分析小型休闲船对沿海声景的季节性影响。研究结论表明:夏季休闲船活动导致声压级、超额量和占用率显著增加,白天HVO接近60分钟/小时,超额量达25 dB,主导频率转移到631 Hz以上,表明需要更高频指标监测沿海MPA。该研究发表于《Marine Pollution Bulletin》,强调了结合多种指标全面表征人为声压的重要性,为管理策略提供依据。
研究人员在圣安东尼奥角海洋保护区边界(38.826633° N, 0.170467° E)部署底部系泊的被动声学监测系统,使用SAMARUC和RTSys记录器,采样频率192 kHz,采用50%占空比(5分钟开/5分钟关)。2021-2024年多年度数据按月份聚合,仅包含至少一周有效数据的月份。声学处理包括计算ISO标准下十分之一倍频程频带(63 Hz-1 kHz)的声压级(SPL),通过视觉检查频谱图识别船只声学特征,定义事件窗口和基线窗口,计算超额量(ΔLp,B)。小时船只占用率(HVO)定义为每小时含有船只正录制的时间比例(归一化为分钟/小时)。
**3.1 声压级与月变化**
通过计算每月中位数SPL谱,发现夏季(尤其是8月)所有频带SPL显著升高,相对于冬季(如1月)增加约10.0 dB(63 Hz)至18.0 dB(1 kHz)。主导频带分布显示夏季高频带(>631 Hz)贡献增加,8月约50%的船只事件以高频带为主,表明休闲船声学特征向中高频偏移。
**3.2 基于事件的超额量与小时船只占用率**
通过分析HVO和超额量,发现白天HVO在夏季接近60分钟/小时(8月),夜晚接近零,但夜晚也有偶发船只(约30%-50%小时有船只存在)。超额量在夏季白天达到最高约25 dB(>500 Hz),夜晚较低(<10-12 dB)。HVO与超额量呈正相关,表明季节性强化的声学压力,夏季白天船只声学持续存在且幅度大。
讨论部分总结:小型休闲船成为夏季主导声源,极高HVO表明持续存在而非孤立事件,结合HVO和超额量提供全面描述。与以往研究一致,如Haviland-Howell等人(2007)和Hermannsen等人(2019),强调需要更高频指标(如>125 Hz)以充分表征小型船噪声。生态意义:夏季与生物活跃期重叠,可能影响鱼类(如Sciaena umbra)和鲸类(如Balaenoptera physalus)。管理意义:速度限制可能不够,需结合空间、时间排除和航线调整。研究结论翻译如下:本研究提供实验证据表明小型休闲船在季节性旅游旺季是浅水保护沿海环境的主要水下噪声源。结合SPL、事件超额量和HVO的分析揭示了圣安东尼奥角海洋保护区边界人为声压的强烈季节性增加,夏季特征为极高的白天船只占用率和重复的船只噪声存在。结果进一步表明休闲船的声学贡献并不主要局限于大型监测框架中常用的经典低频段。主导频带在125 Hz以上贡献增加以及超额量向高频逐渐增加表明,以休闲船为主的沿海声景可能需要补充更高频指标来充分表征船只相关声学条件。尽管本研究有意限制在1 kHz以下,但观察到的趋势表明将分析扩展到更高频段可能为小型休闲船的声学贡献提供额外见解,是未来研究的重要方向。这项工作还强调了将占用率相关指标(如HVO)与声压级描述符(包括SPL和超额量)结合的重要性。这些互补指标通过同时描述船只声学存在的持续性和相关声学贡献的幅度,提供了更完整的船只相关声压表征。最后,结果强调了在小型非AIS船主导的高度人为化沿海环境中进行本地实验测量和适应缓解策略的必要性。与休闲船声学排放相关的强烈变异性以及船舶操作与水下辐射噪声之间关系的复杂性表明,沿海保护区的有效缓解策略可能需要结合空间、时间和操作管理方法。