Naujas banginių dainų panaudojimo būdas - jūros dugno tyrimams?
Banginiai - dideli jūros žinduoliai, po vandeniu gebantys komunikuoti garsu dideliais atstumais. Jie - tiesiogine to žodžio prasme garsiausi Žemės gyventojai. Kai kurie banginiai netgi “dainuoja” - skleidžia ilgas pasikartojančių garsų sekas (panašiai, kaip paukščių giesmės). Iki šiol mokslininkai analizavo jų dainas tam, kad geriau suprasti jų komunikaciją ir migracijas, tačiau JAV mokslininkų grupė galimai atrado ir būdą kaip šias dainas pritaikyti žmogaus poreikiams.
Pradėkime nuo to, kad mokslininkams rūpi žinoti Žemės plutos sandarą, slypinčią po jūros dugnu. Tai svarbu, pavyzdžiui, naftos ir dujų paieškoms ar žemės drebėjimų centrų nustatymui. Kaip gaunama žinių apie dugno uolienų sandarą? Dažniausiai naudojant stiprius garso šaltinius, pavyzdžiui - seismines oro patrankas (angl. seismic airguns).
Seisminių oro patrankų veikimo principo schema.
Šaltinis: DOI: 10.3997/2214-4609.201702315
Šių prietaisų veikimo principas maždaug toks:
Oro patranka po vandeniu leidžia garsius suslėgto oro šūvius;
Šių šūvių sukeltos garso bangos skverbiasi pro jūros dugno uolienas, kol dalis bangų atsispindi;
Atsispindėjusios bangos grįžta į paviršių, kur jas registruoja imtuvai;
Užrašius visus bangų atspindžius ir žinant tikslų jų sklidimo laiką, galima “nupiešti” po jūros dugnu esančius uolienų sluoksnius ir nustatyti jų sudėtį.
Tačiau pradėjom šią naujieną banginių dainomis. Kaip jos siejasi su Žemės plutos sandaros tyrimais? Mokslininkai išanalizavo banginių (konkrečiau - finvalų) dainų įrašus, kuriuos užfiksavo seismometrai - prietaisai, fiksuojantys Žemės plutos judesius, pavyzdžiui, siekiant sužinoti apie Žemės drebėjimus. Paaiškėjo, jog šie prietaisai užfiksuoja tiek finvalų sukeltas garso bangas, prasiskverbiančias pro jūros dugną, tiek jų aidą, atsimušantį atgal - tuo pačiu principu, kuriuo veikia prieš tai apibūdintos seisminės oro patrankos. Taigi, kyla mintis - galbūt vietoje šių patrankų, kurios kainuoja bei turi neigiamą poveikį jūros gyvūnams, galėtume analizuoti seismometrų užfiksuotas banginių dainas?
Iš tiesų, žiūrėdami į užfiksuotus finvalų dainų aidus, mokslininkai sugebėjo nustatyti skirtingų plutos uolienų sluoksnių storius iki 3 kilometrų gylio po jūros dugnu. Rezultatai buvo panašūs į tuos, kurie buvo gauti anksčiau toje pačioje vietovėje naudojant seismines oro patrankas.
Rezultato, gauto atliekant dugno tyrimą oro patrankomis, pavyzdys - požeminės struktūros vaizdas.
Šaltinis: Geoscience Australia
Tačiau banginių dainų aido analizė nedavė tokios smulkios informacijos, kokia išgaunama naudojant oro patrankas, kurių bangos prasiskverbia net iki 8 kilometrų žemiau jūros dugno. Vis dėlto, yra kur būtų galima panaudoti ir šį metodą. Pavyzdžiui, kai kuriose saugomose jūrų zonose oro patrankas naudoti yra draudžiama dėl neigiamo jų poveikio gyvūnams, tad užfiksuotų banginių dainų analizė galėtų suteikti žinių ir apie tokių zonų dugno sandarą.
Taip pat, šie dainų įrašai galėtų pasitarnauti žemės drebėjimų tyrimuose. Prieš statant Žemės plutos judesius fiksuojančius seismometrus jūros dugne, reikia išsiaiškinti dugno nuosėdų storį, o tam seisminės oro patrankos neitin naudojamos dėl didelės jų kainos. Iki šiol šiam tikslui mokslininkai rėmėsi apytiksliais vertinimais, turinčiais gana didelę paklaidą, tad banginių dainų aido analizė suteiktų daug tikslesnę informaciją. Žinoma, visi šie pritaikymo būdai galimi tik tose vietose, kur šie banginiai gyvena.
