在我们的印象中,蔚蓝的海洋常被认为是宁静而神秘的世界,但随着现代航运业的快速发展,海面之下也开始变得“喧嚣”起来。船只在海中运行时,发动机的震动、螺旋桨的旋转、船体与水流的摩擦共同产生了低频的水下噪音。这些看似“无形”的污染,正对鲸鱼、海豚、鱼类甚至甲壳类动物的行为、生理和生存造成深远影响。水下噪音污染已成为联合国和国际海事组织高度关注的海洋环境问题之一。
在这样的背景之下,多国学者合作完成了一项研究并于2025年5月17日发表在了《海洋污染通报》上——该研究深入探讨了针对船舶水下噪声污染的六种主要缓解措施,并分析了这些措施在降低噪声的同时,可能对其他由船舶活动引起的环境压力产生的协同效应和潜在权衡。这项研究强调,在寻求减轻船舶噪声对海洋生态系统影响的同时,需要以一种更为全面和综合的视角来评估不同缓解策略可能带来的多重环境效应。
据研究,大型集装箱船、散货船和油轮是全球水下噪音的主要来源。而在近岸水域,噪音主力则转为游艇、渔船等中小型船只。噪音可引发海洋动物的行为改变、生理应激、听觉损伤甚至种群减少。例如,北大西洋露脊鲸常因无法听到同类求偶的歌声而失去繁殖机会而鳕鱼在产卵季对噪音暴露的反应各异,这可能会影响它们的种群延续。由此可见,船只噪音不仅仅是一个声学问题,更是一个生态安全问题。
(图文无关)熊昱彤摄于法国尼斯©绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)
为减少船只噪音污染,国际社会已提出并应用了多种治理措施,论文选取了六种最具代表性的策略进行深入评估——即降低航速、改变航线、船只编队航行、频繁清洗船体与螺旋桨、使用安静船舶技术和鼓励使用更少但更大的船只。首先,降低航速是目前应用最广、效果最明显的方式之一。研究显示,航速每降低10%,船只噪音能量可减少40%。这一措施不仅利于海洋哺乳动物避让,也有助于减少燃料消耗、空气污染和碰撞风险。但降低航速也导致航程变长、耗能增加等潜在问题的出现。其次,改变航线即将船道绕过海洋生物密集或生态敏感区域,从而实现对局部生态系统的保护。例如在美国加州和加拿大萨利希海,部分船只被要求绕开鲸鱼常出没的海域,这明显降低了噪音暴露强度。但新的航线可能进入其他未受影响区域,导致新的环境问题出现。再者,船只编队航行虽然可集中安排通行时间段,减少连续噪音,但也带来了“强脉冲”式噪声,极易对短时间内暴露的动物造成干扰。若在沿岸或浅水区实施,编队航行还可能加剧近岸侵蚀与海床扰动。与此同时,频繁清洗船体和螺旋桨能够减少附着生物导致的阻力,提高推进效率,从而降低噪音水平。然而,如果在水中直接清洗且未有效收集污染物,则可能释放有害微塑料或外来物种,对环境造成二次污染。不止于此,使用安静船舶技术是技术导向的解决方案,涉及对船体设计、机械配置等方面的优化。这些改进在减少噪音方面效果显著,但研发和改造成本较高,且对船只型号和用途有一定要求。最后,鼓励使用更少但更大的船只是一种结构性优化路径。大船单位货物的能效高,总航行次数减少,可以带来噪音次数下降。然而大船的单次噪音强度更高,且其体积和吃水深对生态空间的占用更大,对某些近岸或浅海生物造成压迫。
该表是效果关键信息表,用于定义各类别,以确定影响方向、评估的证据水平以及表2中的影响规模 。若一项减少噪音的措施同时减少其他压力,则影响归类为协同效应,若减少噪音却增加其他压力,则为权衡取舍。(图片来源于论文)
该图展示了用于评估减少水下噪声缓解措施对船舶交通其他压力潜在协同和权衡效应的文献审查流程 。(图片来源于论文)
研究指出,船只的环境影响并不仅限于噪音污染,还涉及多种非噪音环境压力,例如空气污染、外来物种入侵、废水垃圾排放、光污染、航行风险等。因此,仅仅从“减少噪音”的角度治理是远远不够的——必须从生态系统整体出发,评估每项治理措施在其他维度上的连锁反应。为此,研究团队构建了一个“协同—权衡”评估框架,将每项降噪措施放在其他十种环境压力上的影响进行逐一分析。例如降低航速在减少噪音的同时,也减少了空气排放、碰撞事故和水体扰动,这形成了多项协同效益。但它也可能由于航行时间延长而加重船上污水、垃圾的排放负担,产生一定的负面权衡。而船只编队航行虽然在某些特定海域(如冰区)能有效提升航行安全,但会集中释放噪声、光污染和污水排放,这可能对部分生物形成高强度“瞬时冲击”。再比如频繁船体清洗措施虽对减少生物附着、提高能源效率有益,但若清洗方式选择不当则可能释放外来种子和微塑料颗粒。
该表总结了针对每种船舶压力的缓解措施特定结论 。星级数量表示同行评审文献中的证据水平:无星级为无证据,一个星级为弱证据,两个星级为中等证据,三个星级为强证据。(图片来源于论文)
研究方法的最大创新在于其系统性和可适应性——与以往孤立地评估单项环保措施不同,该框架将降噪与多重环境压力联动分析,建立了一个具有层级结构的矩阵评估系统。该系统不仅分类标注每一治理手段在协同、权衡、无变各压力维度上的效应方向,还基于文献数量和一致性,评估了每项影响的弱、中、强证据强度。不止于此,该研究还强调了系统性管理理念在海洋治理中的重要性,即以生态系统为基础的管理方法(Ecosystem-Based Management,EBM)。只有在全面考量环境影响、经济成本、社会反馈等影响环境治理的因素后,才有可能制定出既科学合理又可持续长远的航运环保策略。
这篇研究成果为全球各地港口、政府机构、航运企业提供了一种评估路径:如何在降噪的同时不加剧其他压力?如何选择最优的治理组合?如何最大限度减少环境权衡带来的代价?这些问题不再只停留在理论层面的探讨,而是可以基于数据和结构化分析形成决策依据。与此同时,这项研究带给我们的启示是明确的:在高度复杂的人类—自然系统中,任何“局部优化”都可能带来“整体负效应”。在环境政策的制定上,我们不能“头痛医头、脚痛医脚”,而应构建通盘考量、科学评估、利益权衡的决策体系。治理船只噪音,不应只是“让船静一点”,而应是“让大海更安静、让生态更健康、让人海共生的未来更稳固”。
静静的海洋,不只属于鲸鱼和海豚,也属于我们每一个愿意倾听自然的人。
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作者 | 李想
指导老师 | Samantha Ma
排版 | 绿叶
参考资料略
来源: 海洋与湿地