О чём молчат белухи

Белуха Варвара
Белуха Варвара

Варя и Михей – две белухи, которые в течение пяти дней в рамках научного эксперимента под присмотром учёных прослушивали реальные звуки сейсморазведки. Как изменились их реакции? Насколько быстро адаптировались животные к шуму? Почему они молчали во время и после эксперимента? О предварительных результатах научно-исследовательской экспедиции на Белое море рассказал ведущий инженер Института проблем экологии и эволюции им. А.Н.Северцова РАН, заместитель руководителя программы "Белуха – белый кит" Постоянно действующей экспедиции ИПЭЭ РАН Дмитрий Глазов.

Дмитрий Глазов
Дмитрий Глазов

Белуха (белый кит) – морское млекопитающее, обитающее в водах арктических морей, а также Берингова и Охотского. Вид занесён в Красный список Международного союза охраны природы со статусом "уязвимый".Русское географическое общество с 2010 года поддерживает проект "Белуха – белый кит". Цель проекта – изучение популяционной структуры, численности и сезонного распределения белухи как индикаторного вида для разработки и реализации рационального подхода к использованию биологических ресурсов российских арктических морей и оперативного экологического контроля за состоянием экосистем Арктики.

Каковы основные направления ваших исследований?

Изучение морских млекопитающих, в том числе и белух, в рамках Постоянно действующей экспедиции ИПЭЭ РАН делится на два глобальных направления – полевое и лабораторное.

Лабораторные работы связаны с изучением физиологии, поведения, сна белух, воздействия шума на этих животных. Исследования ведутся в основном на Утришской морской станции нашего института под Новороссийском.

Одна из самых актуальных задач, которые стоят перед специалистами сегодня, – понять, как различные техногенные шумы от подводных лодок, кораблей, сейсморазведки влияют на морских млекопитающих. Белый кит в этом плане хороший объект для изучения, поскольку легко содержится в неволе и обитает во всех морях Российской Арктики и Дальнего Востока.

Утришская морская станция ИПЭЭ РАН образована в 1978 году. Станция находится на берегу Чёрного моря между Анапой и Новороссийском, около мыса Малый Утриш. Представляет собой межлабораторный стационар для изучения морских млекопитающих и рыб. На станции систематически ведут работу несколько лабораторий ИПЭЭ.

Задача, с одной стороны, фундаментальная, а с другой – прикладная. Когда исследуют дно океана в поисках нефти и газа, используют мощные пневмопушки. Они выстреливают, а специальное оборудование ловит отражённый ото дна сигнал, по которому геологи описывают залежи полезных ископаемых. Звук от выстрела – очень сильный. По международным нормам, установлены определённые зоны безопасности вокруг судов, при попадании морского млекопитающего в которые вся работа должна быть остановлена, а пушки выключены. Но эти зоны были определены на основе поведенческих реакций животных во время проведения подобных работ. Мы же пытаемся изучить не только поведенческие, но и физиологические реакции белух на шум и установить физиологические последствия воздействия шума на здоровье животных разных возрастов.

Полевое направление нашей работы включает авиаучёты, судовые и наземные экспедиции, связанные со сбором материала, который потом анализируется в камеральных условиях или в лабораториях нашего института. Мы изучаем распространение, численность, болезни, популяционные структуры группировок белух по всей Российской Арктике – от Белого моря до Охотского.

Белуха Михей
Белуха Михей

Когда вы обычно отправляетесь в "поле"?

Дело в том, что полевой сезон в разных морях наступает не одновременно. Например, на Белом море можно работать с марта – апреля, в Арктике экспедиции на судне возможны с июня до ноября, а на Охотском море – с середины июля до октября. Всё зависит от ледовой обстановки, погодных условий.

Недавно завершилась наша первая экспедиция этого года на Белое море.

Судно ''Студент'' Беломорской биологической станции МГУ
Судно ''Студент'' Беломорской биологической станции МГУ

Какова цель экспедиции?

Мы пытались оценить, насколько данные по изучению воздействия шума на белух, полученные нашими коллегами (группами под руководством доктора биологических наук Владимира Попова и кандидата биологических наук Олега Лямина) в условиях Утришской морской станции Института проблем экологии и эволюции им. А.Н.Северцова РАН в 2010–2014 годах, могут быть проверены и повторены на белухах при их вольерном содержании на Белом море. Необходимо было охарактеризовать поведенческую и физиологическую реакцию белух на реальный шум сейсморазведки и зависимость этой реакции от предъявляемых параметров шума.

Олег Лямин и белуха Михей
Олег Лямин и белуха Михей

Во время работы совместно со специалистами-геологами мы старались определить критические интенсивности шумов для разных видов реакций животных: зависимость реакции от интенсивности и продолжительности шума и от индивидуальных особенностей животных.

Работа в таких условиях проводилась впервые. Мы старались заложить основу для последующих систематических работ, основанных на сотрудничестве биологов, геологов, тренеров морских млекопитающих и подводных специалистов.

Белухи Михей и Варя
Белухи Михей и Варя

Где проходили исследования и сколько времени они заняли?

Исследования проходили на Белом море. Специалисты из Института проблем экологии и эволюции им. А.Н.Северцова РАН и геологи из Центра морских исследований и Беломорской биологической станции Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова отправились в посёлок Нильмогуба, где в вольерах Беломорского экологического центра и Санкт-Петербургского дельфинария содержатся два белых кита – Варвара и Михей. Обе белухи в разные годы были отловлены в Охотском море. Самочке четыре года, она приехала с Охотского моря в 2013 году, а самец отработал 15 лет в Санкт-Петербургском дельфинарии. В настоящее время с ними работают тренеры Беломорского экологического центра и готовят их к работе в дельфинарии.

Белухи Варвара и Михей содержатся в вольерах Беломорского экологического центра и Санкт-Петербургского дельфинария. Животные, принадлежащие Санкт-Петербургскому дельфинарию, находятся там в рамках программы реабилитации и реакклиматизации. С ними работают специалисты Беломорского экологического центра.

Весной Михей будет выпущен в море и перейдёт на полувольное содержание (его будут выпускать на волю, но он будет возвращаться за едой).

Кто принимал участие в экспедиции?

У нас сложился хороший альянс с геологами, которые предоставили для работы реальное "боевое" оборудование и судно.

От нашего института руководил биологической частью работ специалист по морским млекопитающим Олег Лямин, который приехал с Утришской морской станции. В работах участвовало много квалифицированных специалистов – знатоков своего дела: директор Центра морских исследований МГУ имени М.В.Ломоносова Николай Шабалин, генеральный директор Центра анализа сейсмических данных МГУ имени М.В.Ломоносова Михаил Токарев, геофизик Александр Токарев. За техническое обеспечение работ отвечал инженер нашего института Евгений Назаренко.

Группа исследователей
Группа исследователей

Было три наблюдателя, которые регистрировали поведение белух во время экспериментов – это студентка биологического факультета МГУ имени Ломоносова Алена Вишнякова, ученица 10-го класса школы имени Курчатова Таисия Глазова и тренер морских млекопитающих Фаина Мельникова.

Работу с животными обеспечивали специалисты из Беломорского экологического центра – генеральный директор Алексей Тимшин, тренер Мария Хробостова и помощница тренера Янина Моравец.

Мария Хробостова с Варей и Михеем
Мария Хробостова с Варей и Михеем

Как проходили исследования?

Первые два дня мы наблюдали за Варей и Михеем при естественных условиях, без какого-либо воздействия. Затем в течение пяти дней мы проводили эксперименты со звуком. И ещё в течение недели после звуковых экспериментов мы смотрели, изменились ли реакции животных.  

Во время звукового эксперимента мы проигрывали белухам реальные звуки сейсморазведки и фиксировали их поведенческую реакцию и изменение рисунка дыхания.

Наблюдатели Алёна Вишнякова, Таисия Глазова и Михей
Наблюдатели Алёна Вишнякова, Таисия Глазова и Михей

До начала нашей экспедиции, ещё во время работ на Утришской морской станции, наши коллеги под руководством Попова определили, звуки какой частоты и интенсивности для белух наиболее чувствительны – именно чувствительны, а не убийственны.

Белого кита можно убить звуком?

Конечно! Нередко после активных военных учений или применения сильных источников подводного шума (сонары, локаторы, сейсмопушки) на берег выбрасывает мёртвых китов и дельфинов. Животных глушат, они теряют ориентацию, испытывают стресс, теряют своих детенышей. Во всём мире предпринимаются усилия по защите морских млекопитающих от сильных техногенных шумов. Ведь уши у них – это один из основных способов ориентации, общения и восприятия окружающего мира. Оглушённое животное перестаёт ориентироваться в пространстве и погибает.

Белуха Варя
Белуха Варя

Мы подобрали звуки такой интенсивности, которые не оглушают белух, но при этом чувствительны для них и вызывают у животных ответные реакции.

Что удалось выяснить в процессе эксперимента?

Пока ещё данные находятся в обработке, но предварительно оказалось, что белухи реагируют на шумы даже низкой интенсивности, на которые, как мы думали, реакции у них не будет.

Наши коллеги-геологи определили, что звук от источника в том месте, где были животные, распространяется неравномерно: в толще воды и в нижних слоях, например, он более интенсивный, в поверхностном слое – менее. И во время эксперимента белухи старались держаться именно в приповерхностных слоях воды, избегая сильного шума.

Белуха Михей
Белуха Михей

Предварительно нам показалось, что белухи достаточно быстро адаптируются к звукам одной и той же интенсивности. Но выяснилось, что это не всегда так. Например, в один из дней в течение часа мы давали им определённую экспозицию шума. Белухи проявляли беспокойство. Но на следующий день, прослушивая те же звуки, они уже легче на них реагировали.

Помимо оценки изменений в поведении мы наблюдали за дыханием животных до, во время и после эксперимента со звуком. Взять кровь для определения уровня стресса или проверить сердцебиение в этот раз у нас не было возможности, поскольку датчики, которые могут работать автономно – без лишних проводков, в которых белуха может запутаться, – сейчас пока ещё проходят испытания на Утрише.

Регистрация дыхательных пауз дала понимание общей картины. Мы составили график, по которому видно, что типичный для каждой белухи рисунок дыхательных пауз сбивается при начале излучения шумов. Дыхание восстанавливается далеко не сразу после эксперимента. А это значит, что животное приходит в себя не сразу, и рисунок его сердцебиения изменяется тоже постепенно.

Наблюдатель Алёна Вишнякова
Наблюдатель Алёна Вишнякова с Варей

Нам было важно не только отследить реакции белух во время эксперимента, но и после. В Нильмогубе с животными регулярно проводятся тренировки. Их тренер, Мария Хробостова, отлично знает своих подопечных и могла с лёгкостью отметить все изменения, которые произошли с белухами на следующий день после эксперимента. Это очень помогало нам определить, проявляют ли они беспокойство, отказываются ли от еды и прочее во время тренировок. Но, впрочем, от еды они ни разу не отказались. Кушали хорошо. 

Белуха Варя
Белуха Варя

Какая аппаратура использовалась при исследованиях?

В вольере диаметром около 20 метров висел приёмник, регистрировавший реальный звук, который доходил до животных от источника. Также использовались гидроакустические приборы, которые должны были регистрировать голоса самих животных. Но Варя и Михей молчали. 

Белуха Михей
Белуха Михей

Почему? Ведь белухи отличаются своей "говорливостью", их даже прозвали за эту особенность "морскими канарейками".

В том-то и дело! Поэтому нас и удивило то, что они молчали, ничего не "говорили". Заставить их "разговаривать" мы смогли только через несколько дней, проиграв им их же голоса.

Конечно, их молчание могло быть связано с тем, что Михея привезли недавно и они просто ещё не "договорились" между собой.

Можно сказать, что это была психологическая реакция?

Нет. Психология – это всё-таки наука, которая посвящена изучению закономерности возникновения, развития и функционирования психики и психической деятельности человека. Молчание белух – это поведенческая реакция, не психологическая.

Поведение белых китов пытаются как-то расшифровать, интерпретировать, но я не могу сказать, что в этом направлении учёные продвинулось слишком далеко, потому что даже самое простое – голоса и звуки морских млекопитающих до сих пор не "расшифрованы", нет понимания, о чём они "говорят", зачем они это делают.

Есть представление о том, что у них существуют некие индивидуальные подписи – имена или автографы. Но когда они их применяют, как они их применяют – наверняка неизвестно.

Участники исследований с белухами Варей и Михеем
Участники исследований с белухами Варей и Михеем

Планируете навещать Михея и Варю?

Обязательно! Но сначала мы обработаем полученный материал, подготовим отчёт, напишем статью и посмотрим отзывы на неё. Возможно, повторим эксперимент на Утришской морской станции ИПЭЭ РАН.

Для того чтобы делать какие-то серьёзные выводы, нужно сначала набрать статистический материал, в который войдёт большее количество животных, больше экспериментов в разных условиях.

После того как материал этой экспедиции будет проанализирован, мы разработаем план эксперимента на ближайшие несколько лет.

В рамках проекта "Белуха – белый кит" исследователи изучают две популяции белух, обитающие в Белом и Охотском морях. Работа ведётся Советом по морским млекопитающимИнститутом проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН, Институтом океанологии РАН, Институтом "Гипрорыбфлот", авиаотрядами Архангельска и Хабаровска. 

Что ещё делают учёные, чтобы обезопасить белух при геологоразведочных работах?

В апреле этого года совместно с Советом по морским млекопитающим, Центром морских исследований Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова при поддержке ИПЭЭ РАН мы запустили курсы для подготовки наблюдателей за морскими млекопитающими при инженерных и геологоразведочных работах на шельфе.

Нефтяные компании и компании-экопосредники, которые работают на шельфе Российской Арктики и Дальнего Востока, до сегодняшнего дня используют для защиты морских млекопитающих и птиц различные адаптированные зарубежные методики. Это неправильно, потому что российские моря, особенно арктические, имеют свою специфику. По условиям и видовому составу они отличаются, например, от Мексиканского залива или Северного моря.  

Раньше у нас вообще не было системы наблюдателей. Людей набирали просто – при наличии диплома зоолога или биолога. Но для такой работы этого недостаточно. В случае гибели животного наблюдатель несёт ответственность перед заказчиком, Министерством природных ресурсов и законом. Если гибнет краснокнижный вид, то это уголовное преследование. Наблюдатель должен иметь соответствующую квалификацию, поэтому и были организованы такие курсы.

Белуха Михей
Белуха Варя

Как происходит обучение?

Курсы рассчитаны на три дня. Они включают теоретические и практические занятия. Практическая часть – это работа с оборудованием и заполнение форм, потому что наблюдатели обязаны вести строгую отчётность.

По окончании занятий специалист проходит тестирование. Если он справляется с тестом, ему выдаётся сертификат – он имеет право быть наблюдателем.

Сейчас это особенно актуально, потому что инженерные и геологоразведочные работы в Арктике активизировалась. Необходимо своевременно принимать меры по защите морских млекопитающих. Разумеется, мы думаем не только о белухах, а сразу обо всех подводных обитателях. Это обширная, серьёзная работа, которая будет продолжаться.

Первый цикл занятий, который мы провели весной этого года, показал некоторые недоработки. В настоящее время наши специалисты, которые, кстати, сами активно принимают участие в экспедициях на геологоразведочных судах, дорабатывают лекции и демонстрационные материалы с тем, чтобы уже в августе запустить новый цикл и тем самым подготовить к следующему сезону 2016 года как можно больше квалифицированных и ответственных наблюдателей за морскими млекопитающими.

Белуха Михей
Белуха Михей

Фото: Дмитрий Глазов, Олег Лямин, Фаина Мельникова