Hidrografik Anketlerde Gürültü Kirliliğinin Kapsamını Anlamak

Deniz hidrografik anketler güvenli navigasyon, deniz altyapısı geliştirme, çevresel izleme ve bilimsel deniz haritaları için temeldir. Ancak, bu anketleri mümkün kılan çok araçlar -ve özellikle de deniz organizmaları, yan yananları, alt profiller ve akustik Doppler akımları - deniz ortamına önemli bir antropojenik gürültü.

Zorluk tamamen gürültüyü ortadan kaldırmak değildir - bu araştırma operasyonları sırasında gürültü kirliliğini azaltmak için pratik bir kılavuzdur - ancak en son araştırma, endüstri en iyi uygulamaları ve düzenleyici çerçeveleri en iyi şekilde birleştirir.

Anthropojenik gürültünün kaynakları

Hidrografik anketler sırasında gürültü birden fazla kaynaktan kaynaklanır, her biri farklı frekans aralıkları ve yayılım özellikleri ile:

  • [FONT:0)Vessel tahrik ve makine: Motor titreşimleri, pervane kalibrasyonu ve jeneratör gürültüyü yüzlerce kilometreden fazla seyahat edebilecek 10-500 Hz).
  • [FONT:0]Active sonar sistemleri: [Dönder: · 1] Multibeam yankıları, 12 kHz'den 200 kHz'den 200 kHz'ye kadar erüpsiyonlar ve alt profilleyicileri, kaynak seviyeleri genellikle 220 dB'yi 1 μPa'yi 1 m'den fazla bir şekilde aşarak tekrarlamanın geçici etkisi, işitmede geçici eşikleri ortaya çıkarabilir.
  • [FONT:0] Yardımcı ekipman: [Dönetici olarak konumlandırılan kişiler, kablo kazanımları ve veri satın alma sistemleri sürekli düşük seviyeli gürültü ekler.
  • [FONT:0) Havalimanları ve kıvılcımlar: Bazen daha derin alt profilli profiller için kullanılır, bu dürtüsel kaynaklar 250 dB'ye kadar geniş bantlı gürültü üretir ve deniz memelilerine en zararlı arasındadır.

Marine Fauna'nın Akustik Etkisi

Deniz hayvanları - özellikle de cetaceans (whales, yunuslar, porselenler), pinnipedler (seals, deniz aslanları), ve balık - navigasyon için ses, önsöz, mating ve sosyal kohesion.

  • [FONT:0)Masking:[Dönetici:[Dönetici:0) Araştırma gürültünün biyolojik olarak önemli frekanslarla yayılması, çağrıları tespit etme, yankıları ve çevresel cuesleri tespit etme yeteneğidir.
  • [FONT:0)Behavioral kesinti:[Dönetici: 1 ) Araştırma alanlarının Kaçılması, değiştirilmiş dalış kalıpları, beslenmenin ⁇ ve stres hormonu seviyelerini artırmış gibi çalışmalar, arıt balinaların orta frekanslı sonar maruz kalmadan sonra saatlerce kesintiye uğraması gerektiğini göstermiştir.
  • [FONT:0)Physiological hasar:[Dönetici:[Dön yüksek ses seviyeleri geçici veya kalıcı işitme eşi geçişlerine, barotrauma ve hatta iç yaralanmalara neden olabilir.
  • [FONT:0)Population- level effects:[Dönetici:[Dönetici:0)[Dönetici)[Dönemli etkiler:[Dönemli büyümeler sırasında tekrarlanan rahatsızlıklar üreme başarılarını ve hayatta kalma oranlarını azaltabilir.

Denizin Keşfeti (ICES) ve Ulusal Okyanus ve A atmosferi Yönetimi (NOAA) için Uluslararası Konsey, her araştırma planını bilgilendirmeli.

Düzenleme Çerçeveleri ve Kılavuzları

Gürültü kirliliğinin sadece etik bir yükümlülüğü değil, çoğu zaman yasal bir zorunluluktur. Çeşitli uluslararası ve ulusal bedenler eşleri kurdu, mitigation protokolleri ve Hidrografik anketler için raporlama yükümlülüklerini.

Uluslararası Standart Standartlar

[FONT=0]Uluslararası Deniz Örgütü (IMO) ), araştırma gemilerinde uygun olan ticari nakliyeden sualtı gürültü indirimi için gönüllü kılavuzlar geliştirdi. Ek olarak, [[UFONTT:2|Agreement on the Conservation of Small Cetaceans of Baltık, North East Atlantic, İrlandalı ve Kuzey Denizi (ASCOBANS)) ve [[UFONTDÜSTRİYE)[değiştir | kaynağı değiştir][değiştir | kaynağı değiştir]

Soner operasyonları için, Bahsedin:0)Uluslararası Deniz Araştırmaları Konseyi (ICES)) “Sualtı Gürültünün Etkilerini Belirlemek ve Keşfetmek için Rehberlik”, adım adım adım adım adım atma riski değerlendirme prosedürlerini içeren bir diziye danışmalı.

Ulusal ve Yerel Düzenlemeler

  • [FONT=0]Birleşik Devletler: [Dönder: [Dönderler Deniz Medeni Koruma Yasası (MMPA) ve Endangered Türler Yasası (ESA) Araştırmacılar, belirli mesafelerde deniz memelileri yaklaşımının belirli yerlere konması durumunda, Onaylamaları veya mektupları almalılar.
  • [FONT:0) Avrupa Birliği: [DÜDÜDÜD) Deniz Strateji Çerçeve Yönergesi (MSFD), sualtı gürültü için “İyi Çevre Durumu” elde etmek için üye devletler gerektirir.
  • [FONT:0]Australia ve Yeni Zelanda: Avustralya Çevre Koruma ve Biyoçeşitlilik Koruma Yasası (EPBC) gürültü emisyonlarını yönetir ve devlet ajansları genellikle yumuşak başlangıç prosedürleri ve dışlama bölgeleri gibi masyonlar getirir.
  • [FONTD:0)Canada:[DFLT:1] Balıkçılık ve Denizler Kanada (DFO) Balıkçılık Yasası ve Risk Yasası altındaki kurallar, Kuzey Atlantik sağ balinası ve Güney Resident katil balinası için özellikle dikkat edin.

Operatörler planlama aşamasında erken ilgili düzenleyici organlarla meşgul etmeli ve anketin çevresel yönetim planına tüm izin koşullarını dahil etmelidir (EMP).

Minimiz Gürültü Kirliliği için Pratik Stratejiler

Başarılı bir mitigation yaklaşımı ekipman seçimi, operasyonel önlemler ve izleme birleştirir. Aşağıda kategori tarafından organize edilen eylem edilebilir stratejiler vardır.

Gemi Tasarımı ve Propulsion Systems

Geminin kendisi genellikle baskın gürültü kaynağıdır. Gürültü azaltıcı özellikleri olan gemileri optimize etmek veya seçmek önemli azalmalara ulaşabilir:

  • [FONT:0)Quiet pervaneleri: [DÜDÜDÜDÜDÜDÜSÜSÜŞÜN, yüksek katli, ya da endüklenen pervaneler, kalibre gürültülerini azaltır. Kontrol edilebilir-pitch pervaneler de anket hızları için optimum verimlilik sağlar.
  • [FONT:0) Akustik Malzemeler:[Döneticiler: [Döneticiler: [Döneticiler: 0 ) Motor odaları, yapı kaynaklı gürültüyü azaltmak için ses geçirmez malzemelerle ayarlanabilir.
  • [FONT:0]Hybrid veya elektrik tahrik: Battery-elektrik veya hibrit dizel-elektrikli gemiler neredeyse düşük hızlarda sessiz çalışır. “E-Surveyor” otonom gemilerin sınıfı, elektrikli tahrikin 120 dB'nin altında kaynak seviyelerini elde edebileceğini gösteriyor.
  • [FONT:0]Dynamic konumlandırma sistemi gürültü:) Eğer DP gerekliyse, düşük davetli tasarımları ile azimuth iters kullanın ve veri satın alma sırasında gereksiz itkilerden kaçının.

Sonar ve Echo Sounder Selection

Modern anket ekipmanları üreticileri şimdi akustik çıktıyı azaltırken doğruluk standartlarını karşılayan düşük değişken sunar:

  • [FONT:0) Mümkün olduğunda daha düşük kaynak seviyelerini seçin:) Birçok multibeam sistemi, belirli su derinliği ve deniz reflektifliği için gerekli minimum şeyi kullanın.
  • [FONTT:0) Gelişmiş nabız-koding teknikleri kullanın: Frekans-modated (FM) chirps veya faz kodlanmış sinyalleri standart puld sinyallerinden daha düşük zirve gücü ile sinyal-to-noise oranını koruyabilir.
  • [FONT:0]Employ dual-freze sistemleri: Yüksek frekanslı (örneğin, 400 kHz) sığ su ve daha düşük frekans için sadece genel ses maruziyeti azaltıldığında.
  • [FONT:0) Kırmızı sonlardan uzak durun: Yan tarafta koşmayın ve aynı anda kapsama alanı elde edilebilirse çok fazla dikkat edin.

Operasyonel Planlama ve Planlama

Dikkatli planlama, hassas türlerin ve genel gürültü ayak izi ile karşılaşma olasılığını dramatik bir şekilde azaltabilir:

  • [FONT:0] Biyolojik olarak hassas dönemlerden yoksundur: calving, yetiştiricilik veya göç mevsimleri, korunan türlere ev sahipliği yapan alanlardan yoksundur. Birçok kıyı bölgesi mevsimsel kapanış veya gönüllü sessiz dönemlere sahiptir.
  • [FONT:0]Spatial kaçınma:[Dönetici:[Dönetici:[Dönetici: 0) Tarihi görüntüleme verileri, habitat dağıtım modelleri ve gerçek zamanlı pasif akustik izleme, yüksek hayvan yoğunluğu ve yeniden rotalama alanlarının tespit edilmesi için aşağıdaki gibi.
  • [FONT:0)Soft-start (ramp-up) prosedürleri:[Dönetici:0) Gradually, 15-30 dakikadan fazla insanın tam maruz kalmadan önce uzaklaşmasına izin vermek için 15 dakika boyunca çocuk gücü artırmaktadır.
  • [FONT:0)Optimized anket hatları: [Dönetici: 0,4] Tasarım hattı, toplam insonified alanı en aza indirmek ve aynı bölgenin çakılmasını önlemek için yollar izliyor ve takip ediyor.

Mitigation Measures: Perde Bubbles ve Attenuation Cihazları

Özellikle gürültülü operasyonlar için, kıvılcımlarla veya hava tüfekleriyle alt profilleme gibi, geçici fiziksel engeller ses yayılımını azaltabilir:

  • [FONT:0]Bubble perde sistemleri: [Döntgen: 1) Hava hortumları ses kaynağının etrafında yerleştirilen sıkıştırılmış hava, balonların bariyerini oluşturur.
  • [FONT:0) Akustik decoupling sistemleri: Katı veya esnek bir bariyer (örneğin, “kofferdamlar” veya “kesinlikle açık su anketlerinde kullanılır.

Pasif Acoustic Watch (PAM) Entegrasyon

Deniz mammal ve balık seslendirmelerinin gerçek zamanlı izleme dinamik mitigation sağlar:

  • Deploy towed Hidrophone dizileri veya sabit alt-moored recorders birkaç kilometre uzakta türlerin tespit edilmesi için.
  • Otomatik algılama ve sınıflandırma algoritmaları kullanın (örneğin, PAMGuard, Neptün) uyarı bekçileri için.
  • Bir seslendirme hayvan önceden tanımlanmış bir güvenlik bölgesinde tespit edildiğinde, bir kapatma veya kaynak seviyesindeki bir azalma uygulayın.
  • PAM verilerinin postsurvey analizi gelecekteki mitigation stratejileri geliştirebiliyor ve düzenleyici uyumluluk gösterebilir.

NOAA Pasif Aoustic İzleme Programı, dağıtım yöntemleri ve analiz protokolleri hakkında ayrıntılı kaynaklar sunar. ([Dönetici:0)NOAA Pasif Acoustic Watch).

Crew Education and Standard İşletim Prosedürleri

İnsan faktörleri kritiktir. Tüm mürettebat üyeleri şunları içeren eğitim almalıdır:

  • Deniz türlerinin tanımlanması muhtemelen karşılaşılmalıdır (görsel ve akustik).
  • Gürültülü maruz kalma eşlerini ve kapanış kriterlerini anlamak.
  • Sessiz tekne modlarının proper işlemi (örneğin, jeneratör yükü, “sessiz hızda” yelken.
  • Yumuşak başlangıç ve acil kapanış prosedürleri için uygulamalar.

Posta denetimleri sırasında gerçekleştirilmiş denetimlerin kanıtlarını sağlamak için dijital bir oturumdaki tüm mitigation eylemleri.

Gürültüyü azaltmak için Teknolojinin Rolü Gürültüyü

Gelişen teknolojiler, veri kalitesini ödün vermeden Hidrografik anketlerin akustik ayak izinlerini büyük ölçüde azaltma olasılığını sunar.

LowNoise Survey Platforms: AUVs, ASVs ve Gliders

Özerk sualtı araçları (AUVs), otonom yüzey araçları (ASVs), ve okyanus aksanlar düşük hızlarda çalışır (1-4 kts) ve birkaç yüz metre ötesindeki elektrik itkileri kullanır.Çünkü bu platformlar da cavitasyonunu azaltır. Örneğin, [[Dörtültüler[Dönergeler)

) Ayrıca, yüksek bir adam tarafından belirlenen bir anket alanında gerekli olan miktarı azaltır.

Düşük güçle bir araya geldiğinde, AUVs, Arctic ve derin deniz kanalları gibi hassas alanlarda yapılan çevresel temel çalışmalar için daha düşük gürültü maruz kalma emirlerine sahipken yüksek çözünürlüklü veriler elde edebilir.

Yapay Zeka ve Adaptif Akustik

Makine öğrenme algoritmaları, çevre koşulları ve biyolojik aktiviteye dayanan gerçek zamanlı olarak optimal son parametreleri tahmin etmek için eğitilmiştir:

  • [FONT:0] Adaptif kaynak seviyesi kontrolü:[Dönetici:[Dönetici:0) Sistem otomatik olarak anket hedeflerinin hala karşılanabileceği güç azaltır (örneğin, daha az enerji gerekli olduğu sığ su).
  • [FONT:0]Dynamic frekansı seçimi:) PAM, transistörle örtüşen frekanslarda seslendirme türü tespit ederse, sistem aşırı uçsuz bir frekans veya duraklamadan geçebilir.
  • [FONT:0)Route optimizasyonu: [DÜDÜT:1] AI, yüksek seviyeli noktaları önlemek için okyanusografik modellerden hayvan dağıtım tahminlerini entegre edebilir.

Bu akıllı sistemler insan saati koruyucularına güvenerek 7/24 uyarlayıcı bir masyon sağlar. Deniz Biliminde Frontiers'te son bir kağıt, uyarlanmış algoritmaların sabit güç araştırma operasyonlarına kıyasla% 40 azaltımı gösterdi. (Frontiers in Marine Science – Adaptive Sonar Management).

Vaka Çalışmaları: Başarılı Gürültü Azaltımı

Baltık Denizi Multibeam Survey with Bubble Perde

2022 yılında, yüksek çözünürlüklü bir araştırma enstitüsü, Baltık Denizi'ndeki bir porpoise kutsallığı ile ilgili araştırma gemisinin oğlu transducer. Real-time PAM, iki haftalık bir gecikmeden kaçınmak için geri döndüğünü gösterdi.

Kuzey Denizi AUV-Based UXO Survey

Bir deniz rüzgar geliştiricisi, düşük gecikmeli sonlarla patlamamış veya aUV'leri bir liman porpoise habitatını çakıştırmadağın için gerekli olan bir sistem olarak tespit edilmesi gerekiyordu. Toplam gürültü çıktısı geleneksel bir anketten 18 dB daha düşüktü ve kamerada göz ardı edilmedi ve PAM verileriyle anket maliyetinin %20 daha yüksek olmasıydı.

Sonuç: Araştırmayı ve Çevreyi Güvenmek

Marine Hidrografik anketler güvenli navigasyon, yenilenebilir enerji gelişimi ve iklim bilimi için gerekli olmaya devam edecektir. Ancak, endüstri, yüksek kaliteli verilerin deniz hayatına zarar vermeden toplanabilir bir noktaya ulaştı.Her decibel gibi gerçek zamanlı pasif akustik izleme, aktivasyon akustikleri ve titiz bir akustikleri entegre ederek, anketörler gürültü kirliliğini 10-20 dB veya daha fazla azaltabilecektir.

Anahtar, anket yaşamının her aşamasına gürültü çıkarmanızı sağlamaktır: planlama, tedarik, operasyonlar ve sigorta analizleri. Uygulama maliyetleri genellikle düzenleyici olmayanlar, proje gecikmeleri ve halk gerisi riski ile karşılaştırılabilir.S ICE gibi uluslararası organlar sualtı gürültü hedeflerine devam ediyor, çevresel liderler olarak en iyi uygulamaların benimsenmesi.

Sonuçta, hedef sıfır gürültü değil, ancak ESFLT:0) Sorumluluksız gürültü [Dönetici: 1) - nesiller için daha yüksek olmayan, gerektiğinden daha uzun süre ve etkisinin minimum olduğu yerlerde, hidrografik anketlerin gelecek nesiller için sağlıklı deniz ekosistemleri ile birlikte gelişebileceğini sağlayacaktır.