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대서양대구(Gadus morhua) 유충은 낮은 곳에 유인됩니다.

Aug 04, 2023Aug 04, 2023

커뮤니케이션 생물학 6권, 기사 번호: 353(2023) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

해상풍력(OW) 터빈의 수와 크기가 빠르게 증가하고 있습니다. OW 터빈은 시설을 통해 분산/이동하는 해양 어류에 영향을 미칠 수 있는 지속적인 저주파 소음을 생성합니다. 그러한 영향은 OW 시설에서 헤엄쳐 나갈 가능성이 제한된 유충 단계와 관련이 있습니다. 바다에서 어류 유생의 방향 이동이 저주파 연속음의 영향을 받는지는 알 수 없습니다. 우리는 투명한 표류실 내부의 노르웨이 피요르드에서 표류하는 동안 저주파 소리에 반응하는 대서양 대구 유충(N = 89)의 행동을 관찰합니다. OW 터빈 작동 소음의 강도 범위에서 피요르드에 100Hz 연속 사운드를 전송하고 음압과 3차원 입자 운동을 측정합니다. 유충의 절반(N = 45)은 저주파(100Hz) 연속 소리에 노출되는 반면, 나머지 절반(N = 44)은 동일한 조건에서 소리 없이 관찰됩니다. 노출은 일상 및 최대 수영 속도 또는 유충의 회전 동작에 영향을 미치지 않습니다. 유충을 북서쪽 방향으로 제어합니다. 대조적으로, 노출된 유충은 저주파 소리와 입자 운동의 근원을 향합니다. 이는 OW가 이 종의 분산에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 평가하는 기초를 제공합니다.

재생에너지 수요를 충족시키기 위해 해상풍력 시설의 수와 규모가 급격히 증가하고 있습니다1,2. 노르웨이 해역에서는 2040년까지 12,000km2 이상의 면적을 차지하는 1,500개 이상의 해상 풍력 터빈이 설치될 예정입니다. 목표는 최소 30,000MW를 생산하는 것입니다(https://www.nrk.no/norge/vil-produsera-nesten) -like-mykje-havvindkraft-som-dagens-vasskraft-1.15962706). 해상 풍력 시설의 유사한 확장이 다른 국가, 특히 미국, 영국, 중국에서도 계획되어 있습니다. 해상 풍력 시설의 면적이 빠르게 확장되면서 해양 동물과 생태계에 미칠 잠재적 영향에 대한 의문이 제기됩니다.

풍력 터빈이 작동하면 음원으로부터 수 킬로미터 떨어진 곳에 도달할 수 있는 수중 소음이 발생합니다3. 소음의 강도는 풍속과 터빈 크기에 따라 증가합니다4,5. 터빈 작동으로 인해 발생하는 소리와 진동에 대한 해양 동물의 반응에 대한 우리의 지식에는 큰 격차가 있습니다6.

작동 소음이 해양 환경에 전파되면 공간과 시간에 따라 달라지는 생물학적, 지구물리학적, 인위적 소리의 모음인 소리 풍경의 일부가 됩니다3,7,8. 풍력 터빈에서 생성되는 연속적인 소리는 수 킬로미터 거리와 장기간(수십년)에 걸쳐 소리의 풍경을 변화시킬 수 있습니다8,9. 따라서 대규모 해상 풍력 시설에서 지속적인 소음이 유입되면 짝짓기, 먹이 찾기, 이동 방향 파악을 위해 소리를 이용하는 어류, 무척추동물, 해양 포유류의 행동에 영향을 미칠 것이라는 우려가 있습니다8,10. 해상 풍력 터빈에서 생성되는 소리에 대한 노출 효과는 분산된 초기 생애 단계에서 특히 관련이 있을 수 있습니다. 이는 모집 성공, 인구 규모 및 성인 분포를 결정하는 데 기여하기 때문입니다. 해상 풍력 터빈의 작동 소음이 유충 분산 생태에 미칠 수 있는 영향은 하류 인구 수준에 영향을 미칠 수 있습니다.

생활사의 분산 단계에서 일부 어류 유충은 적절한 서식지 및 정착 지역을 향한 방향을 찾기 위해 저주파 영역의 소리를 사용할 수 있습니다. 이러한 유형의 방향성 응답은 음압과 소리와 관련된 입자 운동을 모두 감지하여 안내되며, 이는 소스에 대한 방향 정보를 제공합니다16. 소리에 대한 물고기의 반응에 대한 연구에서 입자 운동을 고려하는 것이 필수적이지만 현장에서 측정하는 것은 여전히 ​​어렵기 때문에 거의 측정되지 않았으며 행동 관찰과 거의 조화를 이루지 않습니다. 풍력 터빈을 작동하여 발생하는 입자 운동에 물고기(유충, 청소년 및 성체)가 어떻게 반응하는지 설명하는 것은 해상 풍력 시설이 야생 어류 개체수에 미치는 잠재적 영향을 이해하는 맥락에서 주요 연구 우선순위 중 하나입니다6.

10 MW) and are expected to produce continuous broadband sound pressure levels (SPL) of >170 dB re 1 μPa m (at close range)5. The 100 Hz tone used in this study was in the frequency range at which the operational noise from OWTs has the most energy (between 2–200 Hz)4,17. Therefore, the behavioral response of cod larvae to the sound signal used in this study is relevant in the context of assessing the possible behavioral impacts of operational noise from OWTs on cod larvae./p>30 data points (here there are 600 per fish larva)44. The next step of the analysis was to evaluate whether the larvae of each experimental group (Control; Exposed) were swimming toward a common direction (whether they had a common orientation direction; Fig. S1). To explore that, we used Rayleigh’s test of uniformity applied to all of the mean individual bearings of all of the larvae from each of the experimental groups as data points (N = 44 larvae tested for the Control group; N = 45 larvae for the Exposed group). If Rayleigh’s P was <0.05, we interpreted that as evidence that the treatment group of larvae was showing a common orientation, with the mean as the overall common direction of the group. The orientation direction of the Exposed larvae towards the direction of the sound projector was tested by using Rayleigh’s test with the alternative hypothesis of a unimodal distribution with a specified mean direction (in this case, the direction of the sound projector is 0°). Possible effects on orientation accuracy of the variation in delivered sound intensity was tested using the Spearman correlation test./p>