噪音污染通常是城市化、交通和工业活动的非预期副产品,是人类发展和人口增长的一个关键特征。在某些情况下,它是有意产生的,例如在使用强力气枪阵列进行地震勘测以探测和绘制海底地图时,或使用利用声波探测海洋中物体的主动声呐时。
无论这些噪音是有意还是无意产生的,它们都有能力改变水生和陆生栖息地的声学环境。这可能对栖息于其中的动物产生显著影响,甚至在物种适应或躲避嘈杂环境的过程中推动进化变化。
噪音水平不断上升
噪音水平的急剧且相对近期的上升,在规模和范围上都十分显著,估计 欧洲人口的30% 夜间暴露于超过55分贝(dB)的道路交通噪音水平之下,远高于 世界卫生组织建议的40分贝目标。即使是偏远的自然区域,也无法逃避人为噪音的影响。一项研究 覆盖美国22个国家公园 ,表明这类噪音平均有超过28%的时间可以被听到。
噪音不仅令人烦扰;我们早就知道,它 可能直接对人类健康造成影响。事实上,长期暴露于超过55分贝的噪音水平下,会显著增加罹患心脏病和中风的风险,而飞机噪音 已被证明 会影响就读于繁忙机场附近学校的儿童阅读技能的发展。 世界卫生组织估计 ,在欧洲,每年因交通噪音损失的健康寿命年至少有一百万个。
行为的改变
但这对野生动物意味着什么呢?尤其是考虑到声音的产生与听觉对定位食物、躲避捕食者和寻找配偶等一系列行为有多么重要。例如,蝙蝠和海豚依靠高频声呐探测高速移动的猎物,而大山雀、马鹿和蚱蜢等众多物种则通过发声来展示其支配地位与吸引力。大象 甚至能够利用声音 来判断不同人类群体所构成的威胁。
过去十年间,科学界对噪音污染如何影响野生动物的关注不断加强,我们现在对噪音如何影响行为、种群和群落层面的过程有了更好的理解, 涉及多种动物物种。通过实验和观察方法来描述和探究不同噪音来源的具体影响,这些研究所产生的证据相当可观,尤其是在鸣禽和海洋哺乳动物中,它们高度依赖声音与鸣叫进行交流。
例如,我们现在知道,鲸类动物(包括鲸、海豚和鼠海豚)的觅食、发声行为及生理应激,可能会 受到船舶噪音的影响。这一点对于濒危物种尤为令人担忧,例如 北大西洋露脊鲸 ,它栖息于美国沿海水域,那里的航运交通十分繁忙。此外,除了分布和鸣叫行为的变化外,军用声呐还被发现与 鲸类搁浅有关。
这些影响并不仅限于海洋哺乳动物,噪音对海洋和淡水鱼类及无脊椎动物的显著负面影响也有记载。其中包括近期研究,这些研究表明, 螃蟹的反捕食行为 及暴露于船舶噪音中的鳗鱼的此类行为,均已受损。
在陆地栖息地中,研究表明,长期的噪音水平会导致鸟类多样性和数量下降, 尤其是在城市周边和道路沿线。一些物种已表现出调整鸣叫行为,以适应人类噪音所造成的嘈杂环境。例如,城市中的大山雀能够 提高叫声频率 ,以减少以低频为主的城市噪音对其叫声的声学掩蔽;而欧洲知更鸟则会 调整鸣唱时间 ,使其与城市中较为安静的时段相吻合。与此同时,黑颏蜂鸟和家朱雀似乎会主动选择 靠近活跃天然气井的嘈杂区域 ,以避免其巢穴遭到对干扰更为敏感的物种捕食。
由于道路的空间分布范围广且交通量大,道路是陆地噪音的主要来源。一项 2003年的研究 计算得出,美国本土48个州中有83%的区域位于距离道路约1公里范围内。我与科罗拉多州立大学及美国国家公园管理局的同事合作,共同探究道路噪音对草原犬鼠这种群居哺乳动物的影响。
我们的研究表明,草原犬鼠通常生活在道路和城市地区附近的栖息地中,在 暴露于道路噪音时,其觅食行为显著减少,警戒行为则显著增加。这类行为变化可能会对其长期种群健康产生影响,尤其是在与疾病和栖息地丧失等其他压力因素共同作用的情况下。
道路噪音 也已被证明 会降低蝙蝠的觅食效率,并 改变鸣叫交流 ,在青蛙和无脊椎动物中也是如此。
测量的困难
研究噪音并非易事。首先,声级无法像温度、降雨量和风速那样,使用单一的绝对标尺进行准确测量和定义。为简便起见,我们通常只提及分贝值,但这并未考虑声学信号的持续时间和频率。此外,噪音的具体影响还需要与常伴随其出现的干扰来源区分开来,这些来源包括人类活动、栖息地破碎化和化学污染。
进一步理解噪音复杂的生物学效应并确立具有科学意义的噪音暴露阈值,是人类健康和野生动物保护的当务之急。快速发展、城市化和人口增长预计将持续下去。因此,我们需要确保科学界、产业界和政府之间开展协作,尽可能保护自然声景,同时推广能够减轻噪音影响的新技术和新方法。
人为噪音是一种相对较新的现象,尤其是从进化的角度来看,但科学研究表明,它有可能调整行为、改变生理机能,甚至重塑动物群落。归根结底,如此强大的选择压力可能会 推动进化变化。这些复杂问题目前正由从动物行为学到生物声学等多个学科的专家共同探索。
发表本文并不意味着世界经济论坛认可其中观点。
要及时了解“议程”, 请订阅我们的每周简报。
作者:Graeme Shannon 是班戈大学动物学讲师。
图片:从Kondiaronk Belvedere山顶瞭望台及Chalet du Mont Royal俯瞰的蒙特利尔市中心景色。REUTERS/Benoit Tessier.



