气候变化正在以多种方式改变北极环境。除海冰融化与栖息地变化外,研究人员指出,海冰减少也在为更多人类活动进入北冰洋创造条件,使部分海域的水下环境变得更为嘈杂,并可能影响依赖声音进行交流、导航、觅食与避险的海洋生物。
研究人员表示,北极海域的环境背景声级相对较低,海洋生物对新增噪声更为敏感。在已知的水下高强度声源中,船舶被认为是仅次于地震勘探和打桩的主要来源之一。随着北极航运与相关活动增加,船舶噪声的重要性可能进一步上升。

不过,最新研究显示,北极水下噪声并非仅由船舶造成。研究团队在加拿大努纳武特地区伊卡卢库图提亚克(剑桥湾)利用海洋观测站的长期记录发现,雪地摩托、各类机械以及飞机等也会在不同季节对当地声景产生影响。冬季海冰完全覆盖且缺少航运活动时,雪地摩托等冰面活动对冰下声音的贡献更为突出;夏季海冰覆盖极少甚至无冰时,除航运外,小型船只、岸上机械以及附近飞行的飞机也会带来可观噪声。
研究团队指出,部分小型船只无需携带GPS应答器,难以通过卫星追踪被纳入常规建模评估,但其对水下噪声的贡献不容忽视。因此,仅依赖卫星船舶轨迹进行噪声影响建模可能不足以反映人类活动产生的实际噪声水平,评估工作需要结合现场测量。

该研究基于2015年至2024年共10年的水下观测数据,量化了船只及其他高强度声源在剑桥湾对当地环境的影响,并探讨测量其对声景影响的方式。由于北极海上仪器部署成本高、难度大,相关测量往往以短期为主。研究所用数据来自加拿大海洋网络在当地布设的海洋观测站,并结合加拿大航空局气象数据、加拿大冰情服务的区域冰盖卫星图,以及北极理事会运营的北极船舶交通数据库中的船舶轨迹。
为对比季节差异,研究将重点放在5月与8月:前者通常冰层完全覆盖且无航运活动,后者冰层极少或无冰、航运活动相对更多。研究团队筛选并分析了响度显著高于每周背景噪声(高出10分贝以上)且持续时间超过一分钟的声音事件,识别其可能来源及频率范围。

研究人员称,记录中既包含一些强度较低、影响有限的声音,例如冰雪上的脚步声或发动机启动失败等,也更常出现来自船只或岸上的机械噪声,且部分持续时间较长。研究还记录到偶发的飞机声音,包括螺旋桨声,推测与飞机接近水听器有关。
研究结果显示,当地“影响性声音”在夏季与冬季存在差异:夏季水域更开放,噪声可扩展至一千赫兹以上的较高频率;冬季缺少航运且海冰对水下与外界声音具有隔离作用,响亮声音的频率范围多低于一千赫兹。研究团队认为,海冰覆盖状况及由此带来的频率变化,应被纳入未来北极海域基线研究与监测框架。
在监管与监测方法方面,研究指出,现行规则往往更关注与深水大型船舶相关的频段,例如以63赫兹和125赫兹为中心的三分之一倍频程带。欧洲《海洋战略框架指令》常被视为相关实践的参考,加拿大及其他地区也有采用。研究人员表示,选择合适的监测频率对建立基线至关重要,并呼吁在北极国家加快收集证据,以支撑更完善的水下噪声监测与管理。