Мировой океан пересекают тысячи километров подводных оптоволоконных кабелей — они обеспечивают значительную часть международной связи и передачи данных. Однако, по мнению морских биологов, эти кабели могут пригодиться и для защиты природы. Если немного доработать оборудование, их можно использовать как огромные подводные микрофоны, которые помогут следить за популяциями исчезающих китов.
Синий кит находится в уязвимом положении. Дополнительные методы мониторинга позволят лучше понимать динамику его популяции и вовремя замечать угрозы Источник: Wikimedia
В 2022 году команда Корнеллского университета стала первой, кому удалось провести с помощью оптоволоконного кабеля мониторинг синих китов (Balaenoptera musculus) и финвалов (Balaenoptera physalus). Эти два вида — одни из самых крупных среди китообразных, и они издают громкие низкочастотные звуки с частотой менее 100 Гц.
Для записи их криков учёные использовали распределённое акустическое зондирование (DAS). Метод предполагает отправку лазерных импульсов по глубоководным кабелям с помощью специального оборудования, которое затем анализирует малейшие звуковые изменения, вызванные звуковыми волнами в окружающей среде. По сути, он превращает весь оптоволоконный кабель в датчик непрерывного действия, способный отслеживать данные в реальном времени на больших площадях. Определив места обитания синих китов и финвалов, исследователи использовали данные о расположении кабелей, чтобы составить карту перемещений морских млекопитающих и распределения их популяций.
Мелкие усатые киты, такие как североатлантический гладкий кит, издают звуки на более высоких частотах, которые не распространяются в воде так же далеко, как у их более крупных сородичей Источник: Wikimedia
Успех вдохновил специалистов на дальнейшие шаги: они решили проверить, можно ли использовать DAS для изучения других видов китов — гренландского (Balaena mysticetus) и гладкого (Eubalaena glacialis). Но метод оказался малоэффективным, так как эти гиганты издают звуки на гораздо более высоких частотах — от 150 до 300 Гц. Их вокализация также менее интенсивна и распространяется на меньшие расстояния, что ещё больше затрудняет анализ данных. Однако учёные решили не сдаваться.
Весной этого года руководитель группы Леа Буффо отправилась на северное побережье Аляски, где получила от компании Quintillion доступ к одному из глубоководных телекоммуникационных кабелей. Среди терабайтов записей, сделанных с помощью DAS, исследовательнице удалось подтвердить наличие вокализаций у гренландских китов.
Хотя новая стратегия недостаточно чувствительна, чтобы заменить специализированный мониторинг океана с помощью массивов подводных микрофонов, Буффо и её коллеги считают, что DAS может стать бесценным дополнительным инструментом. Кроме того, это пример того, как можно превратить существующую инфраструктуру в многоцелевую систему.