北大西洋露脊鲸*（Eubalaena glacialis）*，作为世界上最濒危的鲸种之一，近年来面临着前所未有的生存威胁。根据最新估算，全球仅剩下不到370头北大西洋露脊鲸，这使得它们成为新英格兰地区最具挑战性的海洋物种保护目标。每年春季，北大西洋露脊鲸都会聚集在马萨诸塞州的科德角湾（Cape Cod Bay）这一关键觅食地，但是，由于船只撞击、渔网缠绕以及气候变化导致的食物资源匮乏，露脊鲸的生存环境愈发严峻。为了解决这些挑战，科学家们正在积极探索更加高效、经济、且安全的监测方法，旨在更好地了解露脊鲸的种群数量及其栖息地的动态变化。

传统的露脊鲸监测方法，依赖于昂贵、且具有高风险的空中调查。尽管这种方法能够提供露脊鲸的分布和数量数据，但由于只能在白天、良好的天气条件下进行，空中调查存在着许多局限性。此外，声音记录技术也常用于识别鲸类的存在，但这种方式通常只能提供鲸类是否出现在某一地点的信息，无法有效估算种群的数量。为此，美国康奈尔大学的研究团队提出了一种创新的解决方案——结合水下麦克风与机器学习技术，利用声学数据进行露脊鲸种群数量的估算，这一方法为保护工作带来了新的希望。“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编注意到，这篇最新的研究，已经于2025年2月20日发表在**《濒危物种研究》**期刊上，据康奈尔大学的报道，该研究“标志着鲸类保护领域的一项突破”。

康奈尔大学的研究人员通过部署海洋自主记录单元（MARU）在科德角湾收集露脊鲸的鸣叫声。研究人员将五个MARU设备从2019年2月到6月布设在这一重要的觅食地。这些设备能够全天候、全天时地录制海洋声学数据，捕捉露脊鲸的独特叫声。接着，研究团队使用深度学习模型对录音数据进行分析，成功实现了约86%的精准度，能够自动识别露脊鲸的鸣叫声。这种新方法比传统的空中调查更具成本效益，因为它能够在全天候、全天时的条件下持续监测露脊鲸的数量。

【海洋与湿地·小百科】

海洋自主记录单元（Marine Autonomous Recording Units, MARUs）是一种用于海洋声学监测的设备，能够在海洋中自主工作并长时间持续记录水下声音。MARUs通常被部署在关键的生态区域，如鲸类栖息地或鱼类繁殖区，自动收集环境中的声学数据。由于其无需人工干预，可以24小时不间断地工作，因此在生态监测和物种研究中具有显著优势。这些设备通过安装在水下的麦克风捕捉海洋中的各种声音，包括海洋生物的鸣叫声、船只的噪音等。MARUs的使用不仅降低了监测成本，还避免了传统监测方法如空中调查带来的风险与限制。它们可以广泛应用于鲸类、海豚等海洋物种的保护工作，为科学家提供了生态数据，实时监控物种数量和行为变化。

被动声学监测（Passive Acoustic Monitoring, PAM）是一种利用水下麦克风等设备，收集海洋环境中的声音信号进行物种监测的技术。与主动声学监测不同，PAM不发射声波，而是依靠环境中的自然声音，如鲸类、海豚的鸣叫声，或是其他海洋生物的声音信号。通过对这些声音数据的分析，科学家能够了解物种的存在、分布、数量及其行为模式。 这种技术的优势在于它不会打扰生态系统，是一种非侵入性的监测手段，能够全天候、全年持续工作。

图源：NOAA

该研究团队的负责人玛丽莎·加西亚（Marissa Garcia）表示：“我们通过分析露脊鲸特有的上行叫声，能够实现24小时不间断的监测。这种被动声学监测是传统空中调查所无法比拟的，因为空中调查只能在白天进行，并且受到天气条件的限制。”在这一技术的帮助下，科学家们能够在不同时间段内，尤其是夜间，监测露脊鲸的活动规律。研究表明，露脊鲸在夜间的叫声频率较高，尤其是在日落后的时段。

北大西洋露脊鲸是世界上最受威胁的鲸目动物之一。在2013-14年的一份报告中，美国国家海洋和大气管理局（NOAA）将北大西洋露脊鲸指定为“第一优先恢复对象”，因为如果不进行干预，该物种“几乎肯定会在不久的将来灭绝”。NOAA的提案于2022年10月公开征求公众意见，得到了露脊鲸倡导者的大力支持，同时也被休闲划船和渔业部门利益相关者抵制。上图：2021年，一头名叫“Infinity”的露脊鲸和它的幼崽在佛罗里达州圣奥古斯丁近海。不幸的是，在这张照片拍摄几小时后，这头幼鲸就被船只杀死了，Infinity也受伤了。图源：佛罗里达鱼类和野生动物保护委员会/ NOAA

科德角海岸研究中心（Center for Coastal Studies）的空中调查数据进行了比对。在对声学数据进行时差分析后，该团队得以精确地匹配不同MARU设备记录到的重复数据，进一步校准声学计数与实际种群数量之间的关系。最终，团队得出了一系列的每日种群估算数据，揭示了露脊鲸在科德角湾的分布和数量变化趋势。该研究发现，露脊鲸的数量在2月下旬较低，但在3月初开始显著上升，4月和5月初达到数量高峰，之后数量逐渐减少。

尽管研究中存在一定的不确定性，尤其是在数量估算的精确度方面，玛丽莎·加西亚认为，声学监测技术仍然为露脊鲸保护提供了一种非常有效的方法。相比传统的空中调查，这一技术不仅更加经济高效，而且能够实现全方位、全天候的监测，显著提高了监测的覆盖范围和时效性。更为重要的是，使用声学监测，研究人员能够更广泛地监测北大西洋露脊鲸在其他区域的活动，进一步帮助科学家评估这一物种在整个栖息范围内的数量变化。

在过去，露脊鲸的保护主要集中在新英格兰地区，但是研究表明，这些鲸类实际上分布在美国东海岸的多个地区。因此，通过声学数据与深度学习技术的结合，研究人员能够在更大范围内安全监控这一濒危物种，为其保护工作提供更加全面的支持。玛丽莎·加西亚指出：“通过这一技术，我们能够扩展监测的区域，确保能够实时跟踪这一濒危物种的动态。”

为其他濒危海洋物种的保护提供了新的思路和技术支持。在全球范围内，随着气候变化的加剧和人类活动对海洋生态系统的影响，越来越多的海洋物种面临灭绝的风险。通过发展声学监测与机器学习等先进技术，我们有望为这些濒危物种提供更加科学、系统的保护手段，帮助它们在快速变化的环境中找到生存的空间。

注：本文仅代表资讯，供读者参考。文章不代表平台观点。

资讯源 | 康奈尔大学
文 | 王海诗（Amphitrite Wong）编辑 | Linda
排版 | 绿叶参考资料略

来源: 海洋与湿地