Effect of naval sonar exposure on killer whales and humpback whales – 3S-2024 cruise report

FFI-Rapport ?

Sammendrag 3S (Sea mammals and Sonar Safety) er et multidisiplinært og internasjonalt samarbeid for å studere effekten av militære sonarer på hval. Et av målene med fase 4 av 3S-prosjektet (3S4) er å undersøke om eksponering for kontinuerlige aktive sonarsignaler (CAS) fører til andre eller mer alvorlige reaksjoner enn eksponering til konvensjonelle pulsede aktive sonarsignaler (PAS). Et annet mål er å undersøke empirisk om reaksjoner til kortvarige eksponeringer kan brukes til å predikere reaksjoner til eksponeringer som har en mer realistisk operativ varighet. 3S-2024-toktet fant sted utenfor kysten av Nord-Norge oktober–november 2024 og skulle innhente data som kan gi svar på disse spørsmålene. I denne rapporten oppsummerer og dokumenterer vi datainnsamlingen.

Det eksperimentelle designet baserte seg på langvarige CAS- og PAS-eksponeringer på spekkhoggere og knølhval ved hjelp av GPS-sporing i sanntid av flere merkede hvaler samtidig. Sonarfartøyet manøvrerte på en måte som gjorde at vi oppnådde gjentatte doseeskaleringer over 8 timer, og hvalens reaksjon til den første eksponeringen vil bli sammenlignet med den andre eksponeringen i fremtidige analyser. Flere hvaler ble merket med mixed-DTAG++, som registrerer høyoppløselig bevegelsesdata og akustiske data og sender dyrenes GPS-posisjon direkte til sonarfartøyet. Atferden ble registrert over en periode på minst 4 timer før sonareksponering, under den 8 timer lange eksponeringen og i en periode på minst 4 timer etter eksponeringen. I tillegg ble det brukt Wildlife Computers SPLASH10-F-333B Limpet-merker som sender data med lavere oppløsning via satellitten Argos for å studere dyrenes naturlige døgnrytme. I tillegg til atferdsdata ble det også samlet inn ekkoloddregistreringer av sildestimer og fiskeprøver av hvalenes byttedyr. Lydhastighetsprofiler ble samlet inn for å kartlegge lydforplantingsforholdene i området.

Under 3S-2024-toktet ble 20 spekkhoggere merket med mixed-DTAG++ og 3 med SPLASH-merker. Åtte knølhvaler ble merket med mixed-DTAG++. Av de 28 mixed-DTAG++ som ble satt ut, samlet 14 kun inn grunndata om normalatferd, med varighet fra 5 minutter til 29 timer. Seks sonareksponeringer med 8 timers varighet (3 CAS og 3 PAS) ble gjennomført på til sammen 14 spekkhoggere. Til tross for gjentatte forsøk, ble ingen sonareksponering av knølhval gjennomført. Splash-merkene samlet inn data fra spekkhoggere over en periode fra 4 til over 20 dager.

Ut fra data som er samlet inn så langt, ser vi en klar døgnrytme hvor dyrene spiser rundt sildesnurpere om natten og hviler om dagen. Under 3S-2024-toktet ble samtlige sonareksponeringer gjennomført om natten ved bruk av SOCRATES-sonarkilden i 1–2 kHz-båndet og med energikildenivå på 214 dB (re 1µPa2·s·m2). Under 3S-2023-toktet ble det gjennomført to CAS og to PAS-eksponeringer om dagen ved bruk av samme kilde, men i 4–6 kHz-båndet og med lavere kildenivå (197 dB). Vi har altså samlet sett et omfattende datasett som vil kunne brukes til å besvare spørsmålene om reaksjoner på CAS-vs-PAS og langvarige eksponeringer. Vi ser derimot store variasjoner i dataene og trenger mer data for å trekke sikre konklusjoner. Vi anbefaler derfor et tredje tokt i 2025 for å komplementere datasettet.

Du kan se en video som viser aktivitetene under 3S-2024-toktet, ved å følge denne linken.

Relevante prosjekt og tema

Prosjekt

Militær oseanografi

Fagområdet militær oseanografi søker å forstå og beskrive de fysiske prosessene som påvirker lydforplantning i havet. Sjøbunnen, havoverflaten og vannvolumet utgjør til sammen den akustiske kanalen som lyden forplanter seg i. Militær oseanografi dekker studier av hele denne kanalen samt metoder som drar militær nytte av kunnskap om undervannsmiljøet. Tidlig forskningsområde Undervannsakustikk er et av de eldste fagområdene ved FFI, og oseanografisk arbeid har alltid vært en sentral oppgave. De første forskningsoppgavene etter at instituttet ble etablert i 1946 handlet om hvordan norske havner kunne beskyttes bedre mot blant annet ubåtangrep. Det krevde kunnskap om både bunnforhold og utvikling av ulike undervannsinstrumenter. FFI arbeider fortsatt med å utvikle teknologi og metoder som gjør det mulig å kartlegge og utnytte kunnskap om lydbildet under vann bedre. Et tyngdepunkt for arbeidet er FFIs enhet ved Karljohansvern i Horten. Undervannsakustikk Sjø og hav er fullt av lyd fra bølger og vind. Mange lyder skapes også av menneskelig aktivitet. I dag kan lyd i havet registreres og analyseres med mange typer teknologi. FFI har blant annet utviklet NILUS (Networked Intelligent Underwater Sensors). NILUS-systemet består av sensorplattformer, også kalt noder. Disse nodene er på størrelse med en stol og kan lett utplasseres på havbunnen. Nodene er utstyrt med hydrofoner og andre sensorer, og kan kobles i nettverk og kommunisere med hverandre. De kan registrere lyd og mange andre fysiske variasjoner i vannet. Teknologien rundt dette utvikles stadig. Lybin er en programvare som FFI har ansvar for. Forkortelsen står for «lydbane intensitetsberegning». Lybin kan beregne sannsynligheten for å oppdage objekter under vann ved hjelp av sonar. Systemet brukes av det norske sjøforsvaret og av en rekke andre nasjoner. Lybin har eksistert i mer enn 30 år, og ble utviklet av Forsvarsmateriell. FFI har vært ansvarlig for videreutviklingen siden år 2000. Lofoten-Vesterålen havobservatorium FFI er partner i LoVe (Lofoten-Vesterålen havobservatorium). Utenfor Lofoten og Vesterålen samler en rekke instrumenter kontinuerlig inn data om hele havmiljøet, inkludert akustisk bakgrunnsstøy. FFI bruker materialet til å se på statistisk variasjon i denne støyen. Dataene fra hydrofonene på havbunnen sjekkes av FFI før de distribueres videre, for å beskytte informasjon om Forsvarets egne fartøy. Sonaren er sentral Både lydhastigheten i vannvolumet og topografien på havbunnen påvirker bruken av sonar. Sonaren er det viktigste instrumentet fartøy har for å orientere seg i dypet. God kjennskap til topografien og egenskapene til havbunnen kan gi store fordeler, for eksempel ved ubåtoperasjoner og mineleting. Innsamling av geofysiske data under vann er en prosess som krever avansert utstyr. Multistråleekkoloddet er en spesiell type sonar. «H.U. Sverdrup II» kan ved hjelp av et slikt ekkolodd kartlegge havbunnen ned til mer enn 3000 meters dyp. Når det «pinger» fanger instrumentet opp svært detaljerte data fra havbunnen. Forskerne om bord kan med ulike instrumenter registrere egenskaper ved hele vannsøylen, også under fart. Kartlegger også for sivil bruk Havbunnskartlegging er også interessant for blant annet oljeindustrien og forskere som studerer klima og miljø. FFI bidrar derfor til kartlegging både for militære forskningsformål og for sivile prosjekter. Et eksempel er Mareano-programmet. FFI har også hjulpet Olje- og energidepartementet med kartlegging. Instituttet har også deltatt i kartlegging for strømkabling til Danmark, på dumpefelt for ammunisjon i Skagerak og den tyske «kvikksølvubåten» utenfor Fedje.
Prosjekt

Hva hører vågehvalen?

Prosjektet vil bli det første som måler hvilke lyder bardehvaler hører. Denne kunnskapen er nødvendig for å beskytte slike dyr fra menneskeskapt lyd i havet.

Nylig publisert