Thank you so much. I'm going to try to take you on a journey of the underwater acoustic world of whales and dolphins. Since we are such a visual species, it's hard for us to really understand this, so I'll use a mixture of figures and sounds and hope this can communicate it. But let's also think, as a visual species, what it's like when we go snorkeling or diving and try to look underwater. We really can't see very far. Our vision, which works so well in air, all of a sudden is very restricted and claustrophobic. And what marine mammals have evolved over the last tens of millions of years is ways to depend on sound to both explore their world and also to stay in touch with one another.
Cảm ơn rất nhiều. Tôi sẽ đưa các bạn đến với hành trình của thế giới âm thanh dưới biển của loài cá voi và cá heo. Từ khi chúng ta là động vật quan sát, thật khó để hiểu điều này, vì vậy tôi sẽ kết hợp cử chỉ và âm thanh và hi vọng có thể truyền đạt nó. Nhưng hãy nghĩ, như 1 loài vật quan sát, cái gì giống như khi ta lặn và thử nhìn dưới nước. Chúng ta thực sự không thể nhìn xa. Tầm nhìn của chúng ta, tuy rất tốt khi trong không khí, đột nhiên bị hạn chế và tạo cảm giác bị hạn chế không gian. Và cái mà động vật dưới biển tiến hóa hơn 10 nghìn năm trước là cách chúng phụ thuộc vào âm thanh để khám phá thế giới và kết nối với các con khác.
Dolphins and toothed whales use echolocation. They can produce loud clicks and listen for echoes from the sea floor in order to orient. They can listen for echoes from prey in order to decide where food is and to decide which one they want to eat. All marine mammals use sound for communication to stay in touch. So the large baleen whales will produce long, beautiful songs, which are used in reproductive advertisement for male and females, both to find one another and to select a mate. And mother and young and closely bonded animals use calls to stay in touch with one another, so sound is really critical for their lives.
Cá heo và cá voi có răng dùng âm thanh để định vị. Chúng có thể tạo ra những tiếng động lớn và lắng nghe tiếng dội từ đáy biển để định hướng. Chúng có thể nghe tiếng dội từ kẻ thù để quyết định xem thức ăn ở đâu và cái chúng muốn ăn. Mọi sinh vật biển dùng âm thanh để giao tiếp. Vì vậy những con cá voi tấm sừng lớn sẽ tạo ra những âm thanh lớn và tuyệt vời, cái được dùng trong các quảng cáo sinh sản cho cả 2 giới, để tìm kiếm đối tác và lựa chọn bạn đời. Mẹ và con và những loài có quan hệ gần gũi dùng tiếng gọi để kết nối với nhau, vì vậy âm thanh rất quan trọng với chúng.
The first thing that got me interested in the sounds of these underwater animals, whose world was so foreign to me, was evidence from captive dolphins that captive dolphins could imitate human sounds. And I mentioned I'll use some visual representations of sounds. Here's the first example. This is a plot of frequency against time -- sort of like musical notation, where the higher notes are up higher and the lower notes are lower, and time goes this way. This is a picture of a trainer's whistle, a whistle a trainer will blow to tell a dolphin it's done the right thing and can come get a fish. It sounds sort of like "tweeeeeet." Like that. This is a calf in captivity making an imitation of that trainer's whistle. If you hummed this tune to your dog or cat and it hummed it back to you, you ought to be pretty surprised. Very few nonhuman mammals can imitate sounds. It's really important for our music and our language.
Điều đầu tiên thu hút tôi về âm thanh của những sinh vật biển này, mà thế giới của chúng xa lạ với tôi, là bằng chứng về những chú cá heo bị bắt rằng chúng có thể bắt chước tiếng người. Và tôi nói rằng tôi sẽ sử dụng một vài miêu tả hình ảnh về âm thanh. Đây là ví dụ đầu tiên. Đây là 1 chuỗi tần số âm thanh theo thời gian giống như các nốt nhạc những nốt cao sẽ ở trên và những nốt trầm sẽ ở dưới và thời gian trôi đi theo cách này. Đây là hình ảnh của tiếng còi mà người huấn luyện gọi cá heo và nó có thể gọi chúng đến. Nó giống như tiếng "tuýt". Còn đây là tiếng cá heo con khi bị bắt bắt chước tiếng còi của huấn luyện viên. Nếu bạn kêu tiếng này với chó/mèo của bạn và chúng kêu để trả lời bạn, bạn có thể sẽ khá ngạc nhiên. Rất ít động vật có vú không kể con người có thể bắt chước các âm thanh. Âm nhạc và ngôn ngữ của ta rất quan trọng.
So it's a puzzle: The few other mammal groups that do this, why do they do it? A lot of my career has been devoted to trying to understand how these animals use their learning, use the ability to change what you say based on what you hear in their own communication systems. So let's start with calls of a nonhuman primate. Many mammals have to produce contact calls when, say, a mother and calf are apart. This is an example of a call produced by squirrel monkeys when they're isolated from another one. And you can see, there's not much variability in these calls. By contrast, the signature whistle which dolphins use to stay in touch, each individual here has a radically different call. They can use this ability to learn calls in order to develop more complicated and more distinctive calls to identify individuals.
Và đây là 1 câu đố. 1 vài nhóm động vật có vú làm vậy, Tại sao chúng là làm vậy? Tôi đã dành nhiều thời gian sự nghiệp cố gắng hiểu cách chúng sử dùng khả năng học hỏi, sử dụng khả năng thay đổi điều bạn nói dựa trên cái bạn nghe thấy trong hệ thống giao tiếp của chúng. Bắt đầu bằng tiếng gọi của nhóm động vật có vú phát triển nhất. Nhiều động vật có vú phải tạo ra tiếng gọi khi mẹ và con xa nhau. Đây là 1 ví dụ về tiếng gọi của loài khỉ sóc. khi chúng xa nhau. Và bạn có thể thấy, không có nhiều rung động trong tiếng gọi. Ngược lại, tiếng gọi ra dấu mà cá heo thường gọi nhau, mỗi con có âm thanh riêng của mình. Chúng sử dụng khả năng nhận biết âm thanh để phát triển tiếng gọi phức tạp hơn và riêng biệt để nhận biết từng cá thể khác nhau.
How about the setting in which animals need to use this call? Well let's look at mothers and calves. In normal life for mother and calf dolphin, they'll often drift apart or swim apart if Mom is chasing a fish, and when they separate they have to get back together again. What this figure shows is the percentage of the separations in which dolphins whistle, against the maximum distance. So when dolphins are separating by less than 20 meters, less than half the time they need to use whistles. Most of the time they can just find each other just by swimming around. But all of the time when they separate by more than 100 meters, they need to use these individually distinctive whistles to come back together again. Most of these distinctive signature whistles are quite stereotyped and stable through the life of a dolphin. But there are some exceptions.
Còn về cách động vật sử dụng tiếng gọi? Hãy nhìn âm thanh của cá heo mẹ và con. Trong cuộc sống thường ngày, chúng thường bơi tách biệt nhau nếu cá heo mẹ kiếm ăn, và khi chúng tách biệt vậy chúng phải quay lại với nhau. Biểu đồ chỉ ra phần trăm sự tách biệt cá heo phát ra âm thanh ở khoảng cách tối đa. VÌ vậy khi khoảng cách dưới 20m, chưa đến nửa thời gian chúng dùng tiếng gọi Hầu như chúng chỉ tìm nhau khi bơi xung quanh. Nhưng hầu hết thời gian khi cách hơn 100m chúng dùng âm thanh riêng của mình để quay lại với nhau. Đa số tiếng ra dấu của từng con khá khuôn mẫu và ổn định trong suốt cuộc đời của 1 con cá heo. Nhưng đây là một vài trường hợp ngoại lệ.
When a male dolphin leaves Mom, it will often join up with another male and form an alliance, which may last for decades. As these two animals form a social bond, their distinctive whistles actually converge and become very similar. This plot shows two members of a pair. As you can see at the top here, they share an up-sweep, like "woop, woop, woop." They both have that kind of up-sweep. Whereas these members of a pair go "wo-ot, wo-ot, wo-ot." And what's happened is they've used this learning process to develop a new sign that identifies this new social group. It's a very interesting way that they can form a new identifier for the new social group that they've had.
Khi cá heo đực rời mẹ, nó sẽ đi cùng với 1 con cái khác và tạo thành 1 đôi kéo dài cả thập kỉ. Những đôi như vậy tạo thành kết nối xã hội tiếng của chúng hòa vào nhau và trở nên giống nhau. Bức ảnh này chỉ ra 2 thành viên của 1 đôi. Như các bạn thấy ở trên, chúng có chung tiếng kêu, như tiếng "woop" Chúng cùng có tiếng kêu đó Trong khi đó những thành viên của 1 đôi sẽ kêu "wo-ot...wo-ot" Và điều xảy ra chính là chúng sử dụng quá trình nhận thức này để phát triển 1 kí hiểu mới định dạnh nhóm xã hội mới này. 1 cách rất thú vị là chúng có thể hình thành 1 cá thể mới cho xã hội mà chúng có.
Let's now take a step back and see what this message can tell us about protecting dolphins from human disturbance. Anybody looking at this picture will know this dolphin is surrounded, and clearly his behavior is being disrupted. This is a bad situation. But it turns out that when just a single boat is approaching a group of dolphins at a couple hundred meters away, the dolphins will start whistling, they'll change what they're doing, they'll have a more cohesive group, wait for the boat to go by, and then they'll get back to normal business. Well, in a place like Sarasota, Florida, the average interval between times that a boat is passing within a hundred meters of a dolphin group is six minutes. So even in the situation that doesn't look as bad as this, it's still affecting the amount of time these animals have to do their normal work.
Bây giờ hãy lùi lại một bước và hiểu xem thông điệp nói gì với chúng ta về việc bảo vệ loài cá heo khỏi sự ảnh hưởng của loài người. Bất cứ ai khi nhìn bức ảnh này cũng sẽ biết con cá heo đang bị bao vây, và rõ ràng hành vi của nó đang bị ngăn chặn. Đây là 1 tình huống xấu. Nhưng hóa ra đó chỉ là khi 1 chiếc thuyền đang tiếp cận 1 nhóm cá heo cách đó 200m, đàn cá heo bắt đầu kêu lên, chúng sẽ thay đổi điều chúng đang làm và tập hợp nhóm, đợi cho con thuyền đi, và sau đó chúng sẽ quay lại công việc hàng ngày. Và ở nơi như Sarasota, Florida, khoảng thời gian trung bình giữa các lần con thuyền đi qua trong vòng 100m so với đàn cá heo là 6 phút. Thậm chí tình huống trông không có vẻ xấu đến mức như vậy, nhưng vẫn ảnh hưởng đến thời gian cá heo phải làm việc bình thường.
And if we look at a very pristine environment like western Australia, Lars Bider has done work comparing dolphin behavior and distribution before there were dolphin-watching boats. When there was one boat, not much of an impact. And two boats: When the second boat was added, what happened was that some of the dolphins left the area completely. Of the ones that stayed, their reproductive rate declined. So it could have a negative impact on the whole population. When we think of marine-protected areas for animals like dolphins, this means that we have to be quite conscious about activities that we thought were benign. We may need to regulate the intensity of recreational boating and actual whale watching in order to prevent these kinds of problems. I'd also like to point out that sound doesn't obey boundaries. So you can draw a line to try to protect an area, but chemical pollution and noise pollution will continue to move through the area.
Và nếu chúng ta nhìn trong môi trường nguyên sơ nhất như Tây Úc, Lars Bider đã làm công việc so sánh thái độ cá heo và sự phân tán trước khi có tàu đánh bắt cá heo. Khi có 1 con tàu, không có nhiều sự ảnh hưởng. Và 2 con tàu: khi con tàu thứ 2 đến điều xảy ra là có 1 vài con cá heo rời khỏi khu vực đó ngay lập tức. Với những con ở lại, tỉ lệ sinh sản của chúng giảm. Vì có thể có ảnh hưởng xấu đến toàn bộ dân số. Khi chúng ta nghĩ về những khu bảo vệ sinh vật biển như cá heo, có nghĩa là chúng ta phải khá tỉnh táo về các hoạt động mà chúng ta nghĩ là thân thiện. Ta có thể cần phải điểu chỉnh mật độ của những tàu du lịch và việc xem cá voi thực sự để ngăn chặn những vấn đề này. Tôi cũng muốn chỉ ra rằng âm thanh không tuân theo ranh giới. Bạn có thể vạch ngăn cách để cố gắng bảo vệ khu vực này, nhưng ô nhiễm hóa chất và ô nhiễm tiếng ồn vẫn sẽ tiếp tục xâm nhập.
And I'd like to switch now from this local, familiar, coastal environment to a much broader world of the baleen whales and the open ocean. This is a kind of map we've all been looking at. The world is mostly blue. But I'd also like to point out that the oceans are much more connected than we think. Notice how few barriers there are to movement across all of the oceans compared to land. To me, the most mind-bending example of the interconnectedness of the ocean comes from an acoustic experiment where oceanographers took a ship to the southern Indian Ocean, deployed an underwater loudspeaker and played back a sound. That same sound traveled to the west, and could be heard in Bermuda, and traveled to the east, and could be heard in Monterey -- the same sound.
Và tôi muốn thay đổi từ môi trường địa phương ven biển này thành một thế giới cá voi rộng lớn hơn và một đại dương bao la. Chúng ta đang nhìn thấy 1 bản đồ. Thế giới chủ yếu là màu xanh. Nhưng tôi cũng muốn chỉ ra rằng đại dương có mối liên kết hơn chúng ta nghĩ. Nhận thấy cách mà 1 vài dải phân cách di chuyển dọc theo các đại dương khi so sánh với đất liền Với tôi, ví dụ xáo trộn tâm trí nhất về sự giao thoa giữa đại dương đến từ trải nghiệm âm thanh nơi các nhà đại dương học có 1 chuyến đi ra nam Ấn Độ Dương, sử dụng 1 cái loa dưới nước và bật lại 1 âm thanh. Âm thanh tương tự đến từ phía tây, và có thể nghe thấy ở Bermuda, và đến từ phía đông, và có thể nghe thấy ở Monterey. 1 âm thanh khác tương tự.
So we live in a world of satellite communication, are used to global communication, but it's still amazing to me. The ocean has properties that allow low-frequency sound to basically move globally. The acoustic transit time for each of these paths is about three hours. It's nearly halfway around the globe. In the early '70s, Roger Payne and an ocean acoustician published a theoretical paper pointing out that it was possible that sound could transmit over these large areas, but very few biologists believed it.
Chúng ta đang sống trong thế giới giao tiếp thông qua vệ tinh quen với giao tiếp toàn cầu, nhưng điều đó vẫn thật tuyệt với tôi. Đại dương có những thứ cho phép âm thanh tần số thấp về cơ bản được truyền đi khắp nơi. Thời gian vận chuyển âm cho mỗi con đường là khoảng ba giờ. Gần như bằng nửa trái đất. Đầu những năm 1970, Roger Payne và 1 nhà âm học về đại dương công bố 1 bài báo đầy tính lý thuyết chỉ ra rằng âm thanh có thể truyền qua những vùng rộng lớn, nhưng rất ít nhà sinh vật học tin điều đó.
It actually turns out, though, even though we've only known of long-range propagation for a few decades, the whales clearly have evolved, over tens of millions of years, a way to exploit this amazing property of the ocean. So blue whales and fin whales produce very low-frequency sounds that can travel over very long ranges. The top plot here shows a complicated series of calls that are repeated by males. They form songs, and they appear to play a role in reproduction, sort of like that of song birds. Down below here, we see calls made by both males and females that also carry over very long ranges.
Dù vậy, thực sự thì chúng ta chỉ biết việc truyền âm tầm xa trong vài thập kỷ, cá voi rõ ràng đã tiến hóa, hơn 10 triệu năm, cách khai thác đặc điểm ngạc nhiên này của đại dương. Và cá voi xanh và cá voi vây tạo ra những âm thanh tần số thấp mà có thể truyền đi rất xa. Hình ảnh ở trên cho thấy 1 chuỗi tiếng gọi phức tạp được lặp lại bởi con đực. Chúng tạo nên bản nhạc, và đóng vai trò trong việc sinh sản, giống như tiếng chim hót. Dưới này, chúng ta thấy tiếng gọi được tạo bởi cả con đực và con cái và có thể truyền đi rất xa.
The biologists continued to be skeptical of the long-range communication issue well past the '70s, until the end of the Cold War. What happened was, during the Cold War, the U.S. Navy had a system that was secret at the time, that they used to track Russian submarines. It had deep underwater microphones, or hydrophones, cabled to shore, all wired back to a central place that could listen to sounds over the whole North Atlantic. And after the Berlin Wall fell, the Navy made these systems available to whale bio-acousticians to see what they could hear.
Nhiều nhà sinh vật học vẫn nghi ngờ về vấn đề giao tiếp tốt từ xa từ những năm 1970 cho đến khi kết thúc Chiến tranh Lạnh. Điều xảy ra là, trong Chiến tranh Lạnh, Hải quân Mỹ có 1 hệ thống bí mật để theo dõi tàu ngầm của Liên Xô. Nó có máy dò tìm dưới nước, được nối cáp đến bờ biển, tất cả nối đến khu trung tâm để nghe thấy tiếng từ bên kia toàn bộ Bắc Đại Tây Dương Sau khi bức tường Berlin sụp đổ, hải quân đưa hệ thống có sẵn cho các nhà âm học về cá voi để hiểu điều mà họ có thể nghe thấy.
This is a plot from Christopher Clark who tracked one individual blue whale as it passed by Bermuda, went down to the latitude of Miami and came back again. It was tracked for 43 days, swimming 1,700 kilometers, or more than 1,000 miles. This shows us both that the calls are detectable over hundreds of miles and that whales routinely swim hundreds of miles. They're ocean-based and scale animals who are communicating over much longer ranges than we had anticipated.
Đây là 1 bức tranh từ Christopher Clark ông đã tìm ra 1 con cá voi xanh khi nó bơi qua Bermuda, bơi xuống vĩ độ Miami và quay lại. Nó được tìm thấy trong 43 ngày, bơi được 1700km, tương đương hơn 1000 dặm. Điều đó chỉ cho chúng ta rằng tiếng gọi có thể tìm thấy từ hàng trăm dặm và cá voi thường bơi hàng trăm dặm. Những động vật ở đáy đại dương giao tiếp với khoảng cách lớn hơn rất nhiều so với chúng ta dự đoán.
Unlike fins and blues, which disperse into the temperate and tropical oceans, the humpbacked whales congregate in local traditional breeding grounds, so they can make a sound that's a little higher in frequency, broader-band and more complicated. So you're listening to the complicated song produced by humpbacks here. Humpbacks, when they develop the ability to sing this song, they're listening to other whales and modifying what they sing based on what they're hearing, just like song birds or the dolphin whistles I described. This means that humpback song is a form of animal culture, just like music for humans would be.
Không giống như cá voi vây và cá voi xanh rải rác tại các đại dương ôn đới và nhiệt đới, cá voi lưng gù tập trung tại các vùng sinh sản truyền thống địa phương để chúng có thể tạo ra âm thanh có tần số cao hơn băng thông rộng hơn và phức tạp hơn. Bạn đang nghe 1 bản nhạc phức tạp được tạo bởi cá voi lưng gù. Cá voi lưng gù, khi chúng phát triển khả năng ca hát, chúng nghe những con cá voi khác và thay đổi cái chúng hát dựa trên cái chúng nghe giống như chim hót hay tiếng cá heo kêu mà tôi đã nói ở trên. Có nghĩa là tiếng kêu của cá voi lưng gù là 1 dạng văn hóa động vật, giống như âm nhạc cho con người vậy.
I think one of the most interesting examples of this comes from Australia. Biologists on the east coast of Australia were recording the songs of humpbacks in that area. And this orange line here marks the typical songs of east coast humpbacks. In '95 they all sang the normal song. But in '96 they heard a few weird songs, and it turned out that these strange songs were typical of west coast whales. The west coast calls became more and more popular, until by 1998, none of the whales sang the east coast song; it was completely gone. They just sang the cool new west coast song. It's as if some new hit style had completely wiped out the old-fashioned style before, and with no golden oldies stations. Nobody sang the old ones.
Tôi nghĩa 1 trong những ví dụ thú vị về điều này đến từ Úc. Các nhà sinh vật học ở bờ đông Úc đã thu lại tiếng kêu của cá voi lưng gù. Và đường màu cam chỉ ra những tiếng cơ bản của cá voi lưng gù ở bờ đông. Năm 1995 chúng cùng "hát" chung 1 bài hát. Nhưng đến năm 1996, họ nghe thấy 1 vài giai điệu là và hóa ra đó là tiếng cơ bản của cá voi lưng gù ở bờ tây. Tiếng gọi từ bờ tây dần trở nên phổ biến cho đến năm 1998, không còn con cá voi nào kêu tiếng từ bờ đông; nó hoàn toàn biến mất. Chúng chỉ kêu tiếng mới từ bờ tây. Như thể 1 giai điệu mới hoàn toàn xóa bỏ giai điệu lỗi thời trước kia, và không còn dấu vết. Không ai hát lại bài hát cũ.
I'd like to briefly just show what the ocean does to these calls. Now you are listening to a recording made by Chris Clark, 0.2 miles away from a humpback. You can hear the full frequency range. It's quite loud. You sound very nearby. The next recording you're going to hear was made of the same humpback song 50 miles away. That's shown down here. You only hear the low frequencies. You hear the reverberation as the sound travels over long-range in the ocean and is not quite as loud. Now after I play back these humpback calls, I'll play blue whale calls, but they have to be sped up because they're so low in frequency that you wouldn't be able to hear it otherwise. Here's a blue whale call at 50 miles, which was distant for the humpback. It's loud, clear -- you can hear it very clearly. Here's the same call recorded from a hydrophone 500 miles away. There's a lot of noise, which is mostly other whales. But you can still hear that faint call.
Tôi muốn chỉ ra ngắn gọn điều mà đại dương làm với tiếng gọi. Bạn đang nghe bản thu của Chris Clark, cách 1 con cá voi lưng gù 0.2 dặm ( 330km). Bạn có thể nghe thấy toàn bộ tần số. Nó khá là lớn. Bản cảm thấy khá gần. Bản thu tiếp theo bạn đang nghe được tạo bởi tiếng của cùng con cá voi đó cách 50 dặm. Chúng được chỉ ra ở dưới đây. Bạn chỉ nghe được tần số thấp. Bạn nghe thấy âm thanh dội lại như âm thanh đi qua quãng đường rất dài và nó không to như vậy. Sau khi tôi bật lại tiếng cá voi lưng gù, tôi sẽ bật tiếng cá voi xanh, nhưng nhanh hơn bởi vì chúng ở tần số thấp nếu không bạn sẽ không nghe thấy được. Đây là tiếng cá voi xanh cách 50 dặm, cùng khoảng cách với cá voi lưng gù. Âm thanh lớn và rõ ràng, bạn có thể nghe thấy rất rõ. Vẫn tiếng gọi đấy được thu từ máy dò tìm dưới nước cách 500 dặm. Có rất nhiều tiếng ồn từ những con cá voi khác, nhưng bạn vẫn có thể nghe thấy tiếng gọi một chút.
Let's now switch and think about a potential for human impacts. The most dominant sound that humans put into the ocean comes from shipping. This is the sound of a ship, and I'm having to talk a little louder to talk over it. Imagine that whale listening from 500 miles. There's a potential problem that maybe this kind of shipping noise would prevent whales from being able to hear each other. Now this is something that's been known for quite a while.
Bây giờ hãy đổi chút và nghĩ về tiềm năng đối với ảnh hưởng của con người. Âm thanh rõ nhất mà con người mang tới đại dương đến từ tàu thuyền. Đây là tiếng 1 con tàu, và tôi sẽ nói to hơn để bàn luận về nó. Tưởng tượng rằng cá voi nghe thấy từ cách chúng 500 dặm. Có 1 vấn đề lớn mà có thể tiếng ồn từ tàu có thể hạn chế cá voi không thể nghe thấy nhau. Bây giờ là thứ đã được biết đến từ lâu.
This is a figure from a textbook on underwater sound. And on the y-axis is the loudness of average ambient noise in the deep ocean by frequency. In the low frequencies, this line indicates sound that comes from seismic activity of the earth. Up high, these variable lines indicate increasing noise in this frequency range from higher wind and wave. But right in the middle here where there's a sweet spot, the noise is dominated by human ships. Now think about it. This is an amazing thing: That in this frequency range where whales communicate, the main source globally, on our planet, for the noise comes from human ships, thousands of human ships, distant, far away, just all aggregating.
Đây là hình ảnh trong 1 quyển sách về âm thanh dưới biển. Trên trục tung là độ to của tiếng ồn trung bình xung quanh các đại dương sâu đo bởi tần số. Ở tần số thấp, đường này chỉ ra âm thanh đến từ hoạt động địa chấn. Ở tần số cao, những đường thay đổi chỉ ra tiếng ồn tăng lên từ tiếng sóng cao hơn. Nhưng ngay chính giữa là điểm thay đổi, tiếng ồn chủ yếu bởi tàu của con người. Bây giờ hãy nghĩ về nó. Điều thú vị ở đây Là ở tần số cá voi giao tiếp, nguồn gốc chủ yếu, trên Trái đất, là tiếng ồn đến từ tàu của con người, hàng nghìn tàu, từ rất xa, đều tập trung lại.
The next slide will show what the impact this may have on the range at which whales can communicate. So here we have the loudness of a call at the whale. And as we get farther away, the sound gets fainter and fainter. Now in the pre-industrial ocean, as we were mentioning, this whale call could be easily detected. It's louder than noise at a range of a thousand kilometers. Let's now take that additional increase in noise that we saw comes from shipping. All of a sudden, the effective range of communication goes from a thousand kilometers to 10 kilometers. Now if this signal is used for males and females to find each other for mating and they're dispersed, imagine the impact this could have on the recovery of endangered populations.
Slide tiếp theo chỉ ra ảnh hưởng có thể có lên phạm vi cá voi giao tiếp. Ở đây ta có độ lớn tiếng gọi của cá voi. Càng ra xa, tiếng gọi càng mờ dần. Bây giờ trong đại dương thời tiền công nghiệp đã được đề cập đến tiếng cá voi có thể dễ dàng tìm thấy. Nó to hơn tiếng ồn ở khoảng cách hơn 1000km. Bây giờ hãy tăng tiếng ồn mà ta nghe thấy từ tàu thuyền. Đột nhiên, phạm vi ảnh hưởng của giao tiép giảm từ 1000km còn 10km. Nếu dấu hiệu này được dùng cho con đực và con cái tìm thấy nhau để kết đôi và chúng đang tách xa nhau Hãy tưởng tượng ảnh hưởng có thể có trong việc hồi phục số lượng loài đang gặp nguy hiểm
Whales also have contact calls like I described for the dolphins. I'll play the sound of a contact call used by right whales to stay in touch. And this is the kind of call that is used by, say, right whale mothers and calves as they separate to come back again. Now imagine -- let's put the ship noise in the picture. What's a mother to do if the ship comes by and her calf isn't there? I'll describe a couple strategies.
Cá voi cũng dùng tiếng kêu để liên lạc giống như cá heo. Tôi sẽ bật tiếng kêu bởi chính cá voi đầu bò giao tiếp với nhau. Tiếng kêu được sử dụng bởi cá voi mẹ và con khi chúng tách xa và quay lại với nhau. Bây giờ thử đặt tiếng tàu vào bức tranh Điều mà con mẹ làm nếu tàu đi qua và cá voi con không ở đó. Tôi sẽ miêu tả 2 phương án.
One strategy is if your call's down here, and the noise is in this band, you could shift the frequency of your call out of the noise band and communicate better. Susan Parks of Penn State has actually studied this. She's looked in the Atlantic. Here's data from the South Atlantic. Here's a typical South Atlantic contact call from the '70s. Look what happened by 2000 to the average call. Same thing in the North Atlantic, in the '50s versus 2000. Over the last 50 years, as we've put more noise into the oceans, these whales have had to shift. It's as if the whole population had to shift from being basses to singing as a tenor. It's an amazing shift, induced by humans over this large scale, in both time and space.
Một là nếu tiếng của bạn dưới này, và tiếng ồn ở trong khoảng này, bạn có thể thay đổi tần số tiếng gọi khác với tiếng ở đây và giao tiếp tốt hơn. Susan Parks của bang Pennsyvania đã nghiên cứu về điều này. Đây là số liêu từ nam Atlantic. Đây là 1 cuộc gọi ở nam Atlantic những năm 1970s. Điều xảy ra ở năm 2000 với cuộc gọi thông thường. Điều tương tự xảy ra ở bắc Atlantic, trong những năm 1950 so với năm 2000. Hơn 50 năm qua, khi ta gây ồn hơn cho đại dương, cá voi đã phải thay đổi. Như thể toàn bộ loài phải thay đổi từ giọng trầm thành giọng cao. Đó là sự thay đổi lớn, gây ra bởi con người trên phạm vi lớn, cả về thời gian và không gian.
And we now know that whales can compensate for noise by calling louder, like I did when that ship was playing, by waiting for silence and by shifting their call out of the noise band. Now there's probably costs to calling louder or shifting the frequency away from where you want to be, and there's probably lost opportunities. If we also have to wait for silence, they may miss a critical opportunity to communicate. So we have to be very concerned about when the noise in habitats degrades the habitat enough that the animals either have to pay too much to be able to communicate, or are not able to perform critical functions. It's a really important problem.
Ta biết rằng cá voi có thể át tiếng ồn bằng cách kêu to hơn, như tôi làm khi tàu bằng cách chờ đợi sự im lặng và thay đôi tiếng khi trong trường âm đó. Có thể sẽ có những cái giá khi gọi to hơn hoặc thay đổi tần số khỏi nơi bạn muốn và có thể có những cơ hội mất đi. Ta cũng phải đợi sự im lặng, chúng có thể mất cơ hội lớn để giao tiếp. Vì vậy ta phải rất quan tâm đến lúc nào âm thanh trong các loài làm giảm lối sống đủ để động vật có thể phải trả tiền để có thể giao tiếp hoặc mất đi chức năng quan trọng này. Đây là 1 vấn đề lớn.
And I'm happy to say that there are several very promising developments in this area, looking at the impact of shipping on whales. In terms of the shipping noise, the International Maritime Organization of the United Nations has formed a group whose job is to establish guidelines for quieting ships, to tell the industry how you could quiet ships. And they've already found that by being more intelligent about better propeller design, you can reduce that noise by 90 percent. If you actually insulate and isolate the machinery of the ship from the hull, you can reduce that noise by 99 percent. So at this point, it's primarily an issue of cost and standards. If this group can establish standards, and if the shipbuilding industry adopts them for building new ships, we can now see a gradual decline in this potential problem.
Và tôi hạnh phúc nói rằng đang có 1 vài sự phát triển đầy hứa hẹn quan tâm đến sự ảnh hưởng của tàu thuyền đến cá voi. Liên quan đến tiếng ồn từ tàu thuyền, tổ chức biển thể giới của Liên Hợp Quốc đã thành lập 1 nhóm đưa ra hướng dẫn cho các tàu giữ yên tĩnh, về cách có thể giảm tiếng ồn từ tàu, và họ cũng vừa tìm ra bằng cách thông minh khi thiết kế cánh quạt tốt hơn họ có thể giảm 90% tiếng ồn. Nếu bạn thực sự tách biệt máy móc của tàu khỏi vỏ tàu, bạn có thể giảm đến 99% tiếng ồn. Đây là vấn đề quan trọng về chi phí và tiêu chuẩn. Nếu nhóm này có thể đưa ra tiêu chuẩn, và nếu ngành công nghiệp đóng tàu áp dụng vào đóng tàu mới, chúng ta có thể thấy sự giảm dần trong vấn đề tiềm năng này.
But there's also another problem from ships that I'm illustrating here, and that's the problem of collision. This is a whale that just squeaked by a rapidly moving container ship and avoided collision. But collision is a serious problem. Endangered whales are killed every year by ship collision, and it's very important to try to reduce this. I'll discuss two very promising approaches. The first case comes from the Bay of Fundy. These black lines mark shipping lanes in and out of the Bay of Fundy. The colorized area shows the risk of collision for endangered right whales because of the ships moving in this lane. It turns out that this lane here goes right through a major feeding area of right whales in the summer time, and it makes an area of a significant risk of collision. Well, biologists who couldn't take no for an answer went to the International Maritime Organization and petitioned them to say, "Can't you move that lane? Those are just lines on the ground. Can't you move them over to a place where there's less of a risk?" And the International Maritime Organization responded very strongly, "These are the new lanes." The shipping lanes have been moved. And as you can see, the risk of collision is much lower.
Nhưng có 1 vấn đề khác từ tàu mà tôi đưa ra đó là vấn nạn va chạm. Đây là con cá voi vừa bị đâm bởi 1 tàu chở hàng di chuyển nhanh và tránh va chạm. Va chạm là vấn đề nghiêm trọng. Cá voi đang gặp nguy hiểm bị giết hàng năm bởi va chạm với tàu, và để giảm vấn đề này là rất quan trọng. Tôi sẽ tranh luận theo 2 cách tiếp cận. Trường hợp 1 là từ Vịnh Fundy. Những đường đen chỉ đường đi của tàu vào và ra khỏi vịnh. Vùng được tô màu chỉ ra rủi ro khi va chạm với cá voi do tàu đi vào vùng này. Những đường này thực ra đi đúng vào khu vực kiếm ăn chủ yếu của cá voi đầu bò vào mùa hè và nó tạo ra rủi ro va chạm đáng kể. Các nhà sinh vật học không thể đưa ra câu trả lời đã đến Tổ chức biển quốc tế và kiến nghị rằng "Các vị có thể di chuyển đường trên đất liền đó không? Các vị có thể chuyển chúng tới nơi có ít rủi ro hơn không?" Tổ chức biển phản ứng quyết liệt rằng "Đó là những con đường mới Đường tàu biển đã được dịch chuyển. Và như bạn thấy, rủi ro va chạm đã giảm nhiều.
So it's very promising, actually. We can be very creative about thinking of different ways to reduce these risks. Another action which was just taken independently by a shipping company itself was initiated because of concerns the shipping company had about greenhouse gas emissions with global warming. The Maersk Line looked at their competition and saw that everybody who is in shipping thinks time is money. They rush as fast as they can to get to their port. But then they often wait there. What Maersk did is they worked ways to slow down. They could slow down by about 50 percent. This reduced their fuel consumption by about 30 percent, which saved them money, and at the same time, it had a significant benefit for whales. It you slow down, you reduce the amount of noise you make and you reduce the risk of collision.
Thực sự rất hứa hẹn. Chúng ta có thể sáng tạo nghĩ về các cách khác nhau để giảm bớt rủi ro. 1 hoạt động khác vừa được diễn ra độc lập khi 1 công ty tàu biển từ ý tưởng về sự quan tâm của họ về hiệu ứng nhà kính cùng sự nóng lên toàn cầu. Maersk nhìn vào sự cạnh tranh và thấy tất cả mọi người nghĩ rằng thời gian là vàng. Họ vội vàng hết mức có thể đến cảng. Nhưng họ luôn phải đợi ở đó. Điều Maersk làm là làm theo cách chậm lại. Họ làm chậm lại 50%. Nó làm giảm 30% việc tiêu thụ xăng, và đã tiết kiệm được tiền, cùng thời gian đó, có 1 lợi ích lớn cho loài cá voi. Nếu bạn đi chậm lại, bạn sẽ giảm lượng tiếng ồn do mình tạo ra và giảm rủi ro va chạm.
So to conclude, I'd just like to point out, you know, the whales live in an amazing acoustic environment. They've evolved over tens of millions of years to take advantage of this. And we need to be very attentive and vigilant to thinking about where things that we do may unintentionally prevent them from being able to achieve their important activities. At the same time, we need to be really creative in thinking of solutions to be able to help reduce these problems. I hope these examples have shown some of the different directions we can take in addition to protected areas to be able to keep the ocean safe for whales to be able to continue to communicate.
Kết luận lại, tôi muốn chỉ ra rằng như bạn biết, cá voi sống trong môi trường âm thanh tuyệt vời. Chúng tiến hóa hơn 10 ngàn năm để tận hưởng nó. Và chúng ta cần cẩn thận khi nghĩ về nơi chúng ta làm có thể vô tình ngăn cản cá voi khỏi những hoạt động quan trọng Đồng thời, chúng ta phải sáng tạo trong việc đưa ra giải pháp nhằm làm giảm những vấn đề này. Tôi hi vọng những ví dụ đưa ra về các hướng khác nhau có thể hỗ trợ thêm các vùng được bảo vệ giữ đại dương an toàn cho cá voi để chúng tiếp tục giao tiếp.
Thank you very much.
Cảm ơn mọi người rất nhiều.
(Applause)
(Vỗ tay)