Povandeninis triukšmas Lietuvos jūriniuose vandenyse
Povandeninis triukšmas
Tai – nepageidaujamos povandeninio garso bangos jūros aplinkoje. Garso bangos, išspinduliuotos triukšmo šaltinio, vandens terpėje sklinda išilginėmis bangomis. Garso bangos po vandeniu gali sklisti dviem būdais: vandens terpėje, kurioje garso bangos neturi sąlyčio su paviršiais (vandens paviršiumi, bei jūros dugnu), garso bangos sklinda sferiniu būdu, bei vandens terpėje kurioje garso bangos turi sąlyti su paviršiais, jos sklinda cilindriniu būdu. (medžiaga iš dosits.org)
Povandeninis triukšmas gali sukelti neigiamus poveikius vandens gyvūnams. Net esant trumpalaikiam triukšmui, jei jis yra pakankamai aukšto intensyvumo, triukšmas gali paveikti gyvybines gyvūnų funkcijas. Fiziologiniai bei fiziniai poveikiai, kuriuos žuvims gali sukelti triukšmas, yra panašūs į poveikius, kuriuos triukšmas sukelia kitiems stuburiniams gyvūnams (Popper, 2003).
Papildomai informacijos galite rasti paspaudus šią nuorodą.
Pagrindiniai povandeninio triukšmo šaltiniai Lietuvos jūriniuose vandenyse:
Baltijos jūroje II pasaulinio karo metu buvo patalpinta apie 175 000 jūrinių minų. Iš jų 10-30% liko ankstesnėse patalpinimo vietovėse (kai kuriuose, minų laukuose iki 80%). Lietuvos jūriniuose vandenyse randamos reliktinės II pasaulinio jūrinės minos yra sunaikinamos. Minų neutralizavimo operacijų metu, dažnai jos yra detonuojamos bei jų neutralizavimo metu susidaro didelio slėgio „šoko banga”, bei labai aukšto intensyvumo garso bangos.
Daugiau informacijos apie povandeninį triukšmą minų neutralizavimo metu Lietuvos Respublikos jūriniuose vandenyse galima rasti paspaudus šią nuorodą, bei šitą.
Informaciją apie Lietuvos Respublikos jūriniuose vandenyse detonuotas minas, bei jų vietoves galima rasti paspaudus šią nuorodą.
Foto: Mathew, A.K. (2018).
Jūrose bei kituose vandens telkiniuose, statant įvairias konstrukcijas (vėjo jėgaines, naftos gavybos platformas, uostų krantines) į vandens telkinių dugną dažnai yra sukalamos atraminės konstrukcijos (įvairių tipų plieniniai poliai ar kt. konstrukcijos), panaudojant poliakales. Dažniausiai naudojamos poliakalės yra hidraulinės. Kalant polius į vandens telkinio dugną, naudojant hidraulines poliakales, povandeninio triukšmo bangų garso slėgio lygis gali prilygti povandeninio sprogimo išspinduliuotam garso slėgio lygiui.
Daugiau informacijos apie Lietuvos Respublikos jūriniuose vandenyse poliakalių sukeliamą povandeninį triukšmą galite rasti paspaudus šią nuorodą bei šią.
Globalinės laivybos transporto apimtys per praėjusius 50 metų nuosekliai didėjo. Ne išimtis yra ir Baltijos jūra. Didėjant laivybos transportavimo apimtims didėjo ir laivybos veiklų išspinduliuotos garso energijos kiekis į jūrinę aplinką. Laivų išspinduliuotas povandenijis triukšmas pasiskirsto plačiame garso dažnių diapazone, tačiau dėl garso sklidimo po vandeniu ypatybių, didesniu nuotoliu nuo laivybos navigacinių koridorių, koncentruojasi žemame dažnyje.
Foto: © 2022 Earth.com
Daugiau informacijos apie nuolatinio povandeninio triukšmo pasiskirstymą Baltijos jūros regione galima rasti paspaudus šią nuorodą.
Baltijos jūros Lietuvos Respublikos jūrinėse teritorijose, nuolatinio povandeninio triukšmo lygiai yra įtakoti laivybos transporto veiklų, išilgai pagrindinių laivybos navigacinių kelių (žr. paveikslą).
*2015 m. gegužės mėn. vidutiniai triukšmo lygiai 1/3 oktavos 125 Hz dažnyje
Daugiau informacijos apie laivybos veiklų sukeliamą povandeninį triukšmą galima rasti paspaudus šias nuorodas:
Uostų akvatorijos, tokios kaip Valstybinio Klaipėdos uosto akvatorija, yra nuolat gilinamos dėl specifinių vandens telkinio nešmenų, turint tiklsą palaikyti tinkamą akvatorijos gylį laivybai arba pritaikyti akvatorijos gylį didesnės grimzlės laivams. Atliekant šiuos uostų akvatorijų gilinimo darbus yra naudojama skirtinga technika – žemsiurbės bei žemkasės. Žemsiurbės ir žemkasės, gilinimo darbų atlikimo metu, išspinduliuoja povandeninį triukšmą į povandeninę aplinką.
Daugiau informacijos apie uosto ir jo prieigų gilinimo darbus Lietuvos jūriniuose vandenyse rasite paspaudę šią nuorodą.
Foto: sutori.com
Be dažniausiai sutinkamų povandeninio triukšmo šaltinių Lietuvos Respublikos jūriniuose vandenyse, egzistuoja antropogeninės veiklos, kurios yra ne mažiau triukšmingos (Erbe, 2011), tačiau retai pasitaikančios Lietuvos jūriniuose vandenyse.
Šiose veiklose naudojami povandeninio triukšmo šaltiniai apima:
- Povandeninių laivų bei kitų karinių sonarų naudojimą;
- Dugno seiminių tyrimų atlikimą, panaudojant povandenines garsines patrankas, atliekant žemės gelmių išteklių paiešką;
- Povandeninio garsinio komunikavimo bei navigacijos priemonių naudojimą;
- Gyvūnų akustinių atbaidymo prietaisų naudojimą;
- Žemai skraidančių aparatų naudojimą virš vandens.
Daugiau apie dugno seisminių tyrimų sukeliamą povandeninį triukšmą, Lietuvos jūriniuose vandenyse, rasite paspaudę šią nuorodą.
Povandeninis triukšmas gali paveikti jūros gyvūnus. Povandeninio triukšmo poveikiai vandens gyvūnams priklauso nuo garso slėgio lygio bei laiko tarpsnio, kurį jūros gyvūnai yra paveikiami povandeniniu triukšmu.
Povandeninio triukšmo poveikiai vandens gyvūnams gali pasireikšti šiais būdais (Popper ir kt. 2014):
- Gyvūnų žūtis bei jų fiziniai ir fiziologiniai sužalojimai;
- Klausos organų bei klausos sutrikimai;
- Gyvūnų elgsenos pokyčiai;
- Poveikiai populiacijų lygmenyje (išstūmimas iš jų buveinių ir kt.)
Daugiau informacijos apie povandeninio triukšmo poveikius jūros gyvūnams galima rasti paspaudus šią nuorodą, taip pat ir šią.
Informacijos apie povandeninio triukšmo poveikius jūros žinduoliams Lietuvos Respublikos jūriniuse vandenyse galima rasti paspaudus šią nuorodą.
Povandeninio garso fiksavimo įrenginių istorija skaičiuojama nuo II pasaulinio karo laikų. Šiai dienai povandeninio garso fiksavimo įrenginių yra įvairių tipų, kurie gali būti naudojami juos patalpinant stacionariai jūrinėje aplinkoje, taip pat juos pritvirtinant prie jūros žinduolių arba velkant paskui tyrimų laivus. Aplinkos stebėsenos tikslais dažniausiai yra naudojami keleto tipo garso fiksavimo įrenginiai – stacionarūs įrenginiai, kurie pritvirtinami prie vandens telkinio dugno bei įrenginiai, kuriuos galima naudoti iš laivo nuleidžiant juos į vandenį. Jų veikimo principas yra analogiškas atmosferinio garso įrašymo įrenginiams, t.y. dažniausiai šiuos įrenginius sudaro elektroninis garso įrašymo įrenginys su duomenų talpa bei keitiklis paverčiantis mechanines garso bangas į elektros srovę (hidrofonas).
Informaciją apie Lietuvoje sukonstruotą trumpojo-vidutinio laikotarpio povandeninio garso fiksavimo įrenginį galima rasti paspaudus šią nuorodą.
Garsas po vandeniu sklinda lygiai taip pat, kaip ir ore – išilginėms garso bangomis. Garsas gali sklisti bet kuria terpe išskyrus vakuumą, kadangi vakuume nėra jokių terpės dalelių, galinčių perduoti garsą. Tačiau garsas po vandeniu sklinda ~5 kartus greičiau negu ore. Šį skirtumą lemia terpės tankio skirtumas – vandens tankis yra 800 kartų didesnis negu oro terpėje. Šis skirtumas lemia tai, kad vienodas garso šaltinio garso slėgio lygis, šiose dvejose terpėse turi skirtingą garso intensyvumą. Jei lygintume to paties triukšmo šaltinio garso slėgio lygį gautume 62 decibelų (dB) skirtumą, atsirandanti dėl terpės tankio skirtumo bei skirtingų naudojamų logaritminės skalės atskaitos vienetų, pvz. garso slėgio lygis ore, siekiantis 100 decibelų būtų lygus 162 decibelams po vandeniu (po vandeniu yra naudojami vienetai dB su atskaitos 1 mikro paskalio riba, atmosferoje yra naudojami vienetai dB su atskaitos 20 mikro paskalių riba).
Daugiau informacijos apie atmosferinių ir povandeninių garso matavimo vienetų skirtumus galima rasti paspaudus šią nuorodą.
Povandeninio triukšmo šaltinių išspinduliuojamas povandeninis triukšmas gali būti sumažintas panaudojant technologines, operacines bei organizacines priemones (Merchant D., 2018)
Stacionarių povandeninio triukšmo šaltinių išspinduliuojama povandeninio triukšmo energija gali būti mažinama, panaudojant įvairias technologines priemones – pvz. panaudojant burbulų uždangas sprogdinant sprogstamuosius užtaisus bei specialias rankoves kalant polius, pagamintas iš triukšmui nelaidžios medžiagos.
Paveiksle pavaizduota burbulų užtvaros, mažinančios povandeninį triukšmą, panaudojimas, įrengiant povandeninę konstrukciją jūrinėje aplinkoje (Foto: www.hydrotechnik-luebeck.de).
Be technologinių priemonių, stacionarių povandeninio triukšmo šaltinių, išspinduliuojami povandeninio triukšmo lygiai gali būti mažinami taikant operacines bei organizacines priemones: pasirenkant alternatyvias, mažiau triukšmingas technologijas (pvz. vietoje poliakalės naudoti polių gręžimo įrenginius bei neutralizuojant sprogmenis juos nedetonuoti, o naudoti alternatyvius neutralizavimo metodus jei tai įmanoma); sumažinant patį triukšmo šaltinį (pvz, naudoti mažesnę polakalės kūjo energiją); pakeičiant spektrines triukšmo šaltinio charakteristikas, parenkant jautriems vandens gyvūnams palankią triukšmingų veiklų vietovę; triukšmingų veiklų povandeninį garsą didinant palaipsniui (leidžiant gyvūnams pasišalinti iš triukšmingos vietovės nepatiriant didelio streso); įsteigiant tyliąsias vietoves bio-rezervatuose ir kitose ekologiškai svarbiose teritorijose; atliekant vizualią jūros žinduolių stebėseną, triukšmingų veiklų vietovėse (Erbe C. 2011)
Mobilių povandeninio triukšmo šaltinių išspinduliuojama povandeninio triukšmo energija, taip pat gali būti sumažinta panaudojant technologines priemones – laivų triukšmas (mobilieji povandeninio triukšmo šaltiniai dažniausiai yra laivai, taip pat rečiau naudojami – dugno seisminė įranga bei žemo dažnio sonarai) gali būti sumažintas panaudojant alternatyvias technologijas esamoms, t.y. laivuose įdiegiant tylesnius propelerius (propelerių kavitacinis triukšmas yra pagrindinis laivų triukšmo šaltinis po vandeniu); tobulinant laivų korpusus bei po laivų varikliais sumontuojant triukšmo izoliaciją pvz. elastines pagalves, kuriuos sumažina laivų korpusų vibracijas.
Daugiau informacijos apie laivų triukšmo mažinimą galima rasti paspaudus šią nuorodą.
Paveiksle pavaizduota tiesi laivo propelerio mentė bei išlenkta mentė. Laivų propeleriai turintys išlenktas mentes, skleidžia mažiau laivo korpuso vibracijų bei išspinduliuoja mažiau povandeninio triukšmo (Foto dosits.org).
Laivų povandeninis triukšmas bei kitų, mobilių povandeninio triukšmo šaltinių išspinduliuojama povandeninio triukšmo energija gali būti sumažinta panaudojant minėtas operacines bei organizacines priemones (Erbe C., 2011). Pvz. laivų triukšmas gali būti mažinamas taikant laivų greičio ribojimą bei naudojant didesnius laivus, gebančius gabenti didesnius krovinius, kurie išspinduliuoja didesnį momentinį triukšmo lygį, tačiau bendras triukšmo fono lygis mažėja, dėl mažesnio laivų skaičiaus reikalingo, tokiam pačiam krovinių kiekiui gabenti. Taikant šių, organizacinių priemonių visumą, tikėtina, jog laivybos triukšmas būtų sumažintas (Merchant D., 2018).
Informaciją rengė: Donatas Bagočius,
Aleksas Narščius
Puslapį kūrė Adomas Bagočius
Nuotraukos imtos iš “Pexels” (www.pexels.com) tinklalapio, iš Sebastian Voortman archyvo. Dalis logotipo paimta iš “Flaticon” (www.flaticon.com) tinklalapio