Forskere bygde verdens største felle for å finne ut hva hvalen hører

3 months ago 22

Denne artikkelen er produsert og finansiert av Forsvarets forskningsinstitutt - les mer.

Forskerteamet feirer at årets siste hval er testet og satelittmerket. (Foto: Chris Fischer)

– Våre funn kommer til å forandre reglene for hva slags støy mennesker kan slippe ut i havet, sier forsker Petter Kvadsheim.

Både oljeindustrien og Forsvaret slipper ut mye støy i havet. Seismiske undersøkelser, detonasjoner og sonarbruk kan forstyrre og skade dyrelivet.

Lyd sprer seg nemlig godt i vann. Derfor bruker dyr i havet lyd og hørsel når de skal lete etter mat, orientere seg og kommunisere. Når vi mennesker sender ut lyd, kan det skade dyr på flere måter:

De kan skremmes bort fra matfatet.
De kan få hørselsskader.
Menneskeskapt støy kan svekke dyrenes evne til å orientere seg og finne mat.

– Det blir som når vi sitter på puben og ikke hører hverandre på grunn av den høye musikken. Eller at noen slår av lyset når du er på supermarkedet for å handle mat, sier forsker Petter Kvadsheim

Derfor har både norske og internasjonale myndigheter vedtatt regler som skal begrense støyutslipp.

Når Forsvaret øver med sonar, må de for eksempel speide etter hval og sørge for å redusere effekten på sonarene hvis dyr nærmer seg.

Sonar

Av engelsk: Sound NAvigation and Ranging

Sonar er et instrument som oppdager objekter under vann ved å sende ut og lytte etter høyfrekvent lyd. Militæret bruker sonar til å finne neddykkede ubåter og miner. I fiskeindustrien brukes sonar til å søke etter fiskestimer.

Det skilles mellom aktive og passive sonarer. Aktive sonarer sender ut lydpulser. Ekkoene som kommer tilbake, kan avsløre hva som befinner seg under overflaten og hvor lang unna det er. Passive sonarer mottar og analyserer lyd fra omgivelsene uten å avgi lyd selv.

Sonarer brukes til ulike formål både militær og sivilt. Militære antiubåt-sonarer bruker frekvenser på 1-10 kHz, men minejaktsonarer, fiskerisonarer og ekkolodd typisk bruker mye høyere frekvenser fra 20kHz og oppover.

Huller i kunnskapen

Disse reglene er basert på forskning og eksisterende kunnskap. Men kunnskapen har vært til dels hullete og mangelfull. Flere undersøkelser viser hva slags lyder fisker, seler og tannhvaler som delfiner og spekkhuggere hører.

Men hittil har det vært en gåte hva slags lyder bardehvalene – de aller største havpattedyrene – oppfatter. Det er rett og slett ingen som har klart å fange slike hvaler levende for å gjøre undersøkelsene.

En vågehval har svømt inn i ventebassenget. I bakgrunnen gjør forskerne seg klare for å få den inne i merden der hørselstestene skjer.

Dette kunnskapshullet ønsker amerikanske myndigheter som regulerer maritime aktiviteter, å fylle. Derfor lyste de i 2018 ut en konkurranse for å kartlegge bardehvalenes hørsel.

Et norsk-amerikansk forskerteam var en av vinnerne. De siste fire somrene har de rigget til et gigantisk fangstanlegg og plassert ut flere kilometer med nett i havet utenfor Lofoten for å fange vågehval levende og teste hva slags lyder de oppfatter.

Slik testes de hørselen

Hvalene ble ledet inn i en fiskemerde. Når hvalen var inne i merden, løftet forskerne et nett slik at hvalen til slutt ble hengende i en hengekøye i vannet. Så plasserte forskerne elektroder på hvalen. Disse elektrodene er små sugekopper som sitter på huden og registrerer nervesignalene som øret sender til hjernen når dyret hører en lyd. Før dyrene ble sluppet fri, festet forskerne en satellittsender til ryggfinnen slik at de kan følge med på at hvalene har det bra etter håndteringen.

En ferdig hørselstestet vågehval med satelittsender på ryggfinnen.

Hvalen er på plass i nettet og en av forskerrne har tatt turen ut i vannet for å feste måleelektrodene til hvalkroppen med sugekopper.

Under ser du hvor de to dyrene som ble merket i sommer har vært:

Kart som viser hvalenes vandring i sommer.

Ultralyd

Etter to sesonger med justering av fangstanlegget lyktes forskerteamet. I 2023 og 2024 klarte de å hente inn hørselsdata fra fire vågehvaler.

Resultatene fra testene i Lofoten er allerede sendt inn til publisering i det vitenskapelige tidsskriftet Science. Selve metoden for å fange dem ble publisert i en vitenskapelig artikkel i Aquatic Mammals Journal tidligere i sommer

– Vår foreløpige konklusjon er at vågehvaler hører et mye bredere frekvensbilde enn det man trodde. Vågehvalene hører i hvert fall over 40 kHz, kanskje opp mot 60-70 kHz, sier Kvadsheim.

Vi mennesker kan til sammenligning høre lyder opp til 20 kHz, men menneskeøret er mest følsomt for lyder mellom 1 og 4 kHz.

– Det vil si at bardehvaler kan høre ultralyd, altså lyder som for oss mennesker er for høyfrekvent til å være hørbar, sier Kvadsheim.

Forskere har antatt at dyr hører frekvenser i nærheten av lydene de selv lager. Bardehvaler er store dyr. Når de selv lager lyd, er den veldig lavfrekvent.

– Vi vet at delfiner og spekkhuggere kan høre fiskerisonarer og ekkolodd, men har antatt at bardehvalene ikke kan høre slike lyder. Det viser seg at dette ikke stemmer. Bardehvaler kan høre i alle fall noen av sonarfrekvensene veldig godt, sier Kvadsheim.

Da ekkolodd ble vanlig på fiskefartøy på 1960 og 1970-tallet hevdet hvalfangere at vågehvalen kunne reagere på ekkoloddet og stikke av. Den dag i dag slår hvalfangere av ekkoloddet fordi de tror det skremmer hvalen.

–Dette har vi forskere ikke helt trodd på fordi vi har antatt at disse store dyrene ikke kan høre slik ultralyd. Der tok vi feil. Det kan de altså, sier Kvadsheim.

Han understreker at fisk ikke kan høre sonarer og ekkolodd. Det finnes det faktisk forskning på.

Dronefoto viser omfanget av fangstanlegget forskerne har bygget. Testbassenget skimtes øverst i bildet.

Kan høre farlige fiender

Det frekvensområdet vågehvalene hører best, ligger rundt 35 kHz. Det er ikke tilfeldig, tror Kvadsheim.

– Dette er omtrent samme frekvens som spekkhuggere bruker når de jakter. Vågehval kan være byttedyr for spekkhuggere. Derfor er det naturlig at individer som oppfatter denne frekvensen, i større grad overlever og bringer genene sine videre.

– Kan dere være sikre på at hørselsegenskapene for vågehvaler også gjelder andre og større bardehvaler?

– Nei ikke nødvendigvis, men vi har kommet et langt skritt fremover ved at vi nå har målt hørsel på den minste bardehvalen. Tidligere har man forsøkt å studere hørsel hos disse store dyrene ved å lage modeller av hvordan membraner og knokler i øret hos de store hvalene vibrer ved ulike frekvenser, sier forskeren.

Han forklarer at problemet er at de ikke vet hvor god denne tilnærmingen er. Det kan de nå sjekke for vågehval. Da har de kanskje også en metode som virker på de virkelig store hvalene som blåhval og finnhval.

– En enorm lettelse

Forsøkene i Lofoten ble møtt med protester fra dyrevernorganisasjoner. De mente det ikke var nødvendig å gjøre slike forsøk. Kvadsheim er helt sikker på at kunnskapen kommer dyrene til nytte.

– Våre oppdragsgivere pusher oss for å få dette ut i forskningslitteraturen, slik at de kan begynne å anvende kunnskapen.

– Det er allerede et apparat og et regime for å dra nytte av denne typen kunnskap når den først finnes. For de artene der vi allerede har kunnskap om hørselsterskel, så brukes den til for eksempel å definere sikkerhetssoner rundt seismikk og sonarfartøy.

Kvadsheim har brukt mye av sin tid de siste fire årene på hvalprosjektet i Lofoten.

– Akkurat nå føler jeg en enorm lettelse over at vi lyktes. Dette var et prosjekt med høy risiko og høy gevinst hvis vi fikk det til. Noe liknende har aldri vært gjort før, sier han.

– Vi tok noen små steg hvert år, og takket være et fantastisk team som jobbet hardt hver sommer kan vi nå feire at vi er i mål. I hvert fall foreløpig. Vi har fortsatt 50 tonn nøter på lager i Lofoten og noen ideer til hva vi kan finne på som neste prosjekt.

Fangstmetoden og forsøket kan du høre mer om i denne podkasten.

Ekkolodd

Ekkolodd er en høyfrekvent sonar som måler vanndybde og kan søke etter fisk under et fartøy. Ekkoloddet sender korte lydpulser nedover mot sjøbunnen. Ved å måle tiden lydpulsen bruker fra den sendes ut, til den kommer tilbake (ekko) kan man beregne avstanden til det som reflekterte lyden.