- भारी यातायात वाले बेसिनों में 1950 के दशक से वाणिज्यिक शिपिंग से कम आवृत्ति वाले महासागर शोर में लगभग 32 गुना (15 डीबी) की वृद्धि हुई है।
- सेटेसियन, मछली और अकशेरुकी संचार, नेविगेशन, शिकारी से बचने और प्रजनन के लिए ध्वनि का उपयोग करते हैं—सभी शोर हस्तक्षेप के प्रति संवेदनशील हैं।
- भूकंपीय एयर-गन सर्वेक्षण स्रोत से हजारों किलोमीटर दूर तक पता लगाने योग्य आवेगी ध्वनियाँ उत्पन्न करते हैं, जो सेटेसियन के व्यवहार और मुखर पैटर्न को बदलते हैं।
- चोंचदार व्हेल के बड़े पैमाने पर फंसे हुए होने को सैन्य मध्य-आवृत्ति सक्रिय सोनार अभ्यासों से जोड़ा गया है।
- IMO ने वाणिज्यिक शिपिंग से पानी के नीचे के विकिरणित शोर को कम करने के लिए दिशानिर्देश (MEPC.1/Circ.833, MEPC.1/Circ.906/Rev.1 के रूप में संशोधित) जारी किए।
- जहाज की गति कम करना और प्रोपेलर डिज़ाइन अनुकूलन सबसे अधिक लागत प्रभावी निकट-अवधि की शोर शमन रणनीतियाँ हैं।
- यदि शोर स्रोतों को कम किया जाता है तो रासायनिक प्रदूषकों के विपरीत, जो दशकों तक बने रहते हैं, महासागर के ध्वनि परिदृश्य की बहाली कुछ वर्षों के भीतर प्राप्त की जा सकती है।
महासागर शांत नहीं है—वह कभी नहीं था। नीली व्हेल हज़ारों किलोमीटर दूर तक आवाज़ लगाती हैं, झींगे उष्णकटिबंधीय रीफ़ पर लगातार चटर-पटर की ध्वनि उत्पन्न करते हैं, और भूगर्भीय प्रक्रियाएँ समुद्र तल में गड़गड़ाहट पैदा करती हैं। लेकिन महासागर का प्राकृतिक ध्वनिक वातावरण पिछली सदी में समुद्र में औद्योगिक गतिविधि के अथक विस्तार से मौलिक रूप से बदल गया है। 2021 के *साइंस* में एक ऐतिहासिक समीक्षा में, कार्लोस डुआर्टे और उनके सहयोगियों ने दस्तावेज़ किया कि कैसे एंथ्रोपोजेनिक महासागर शोर अब हर प्रमुख महासागर बेसिन में व्याप्त है, यह निष्कर्ष निकालते हुए कि ध्वनि प्रदूषण समुद्री जैव विविधता के लिए सबसे व्यापक और कम आकलित खतरों में से एक का प्रतिनिधित्व करता है [1]। दोषी अच्छी तरह से ज्ञात हैं: वाणिज्यिक शिपिंग, भूकंपीय एयर-गन सर्वेक्षण, सैन्य सोनार, अपतटीय निर्माण, और मनोरंजक जलयान। इन सब ने लाखों वर्षों में विकसित हुए ध्वनि परिदृश्यों को ऐसे ध्वनिक वातावरण में बदल दिया है जिन्हें कई समुद्री जानवर अब मज़बूती से व्याख्या नहीं कर सकते हैं।
जीवन के रूप में ध्वनि: ध्वनिक पारिस्थितिकी क्यों मायने रखती है
पानी ध्वनि को हवा की तुलना में लगभग 4.5 गुना तेज़ी से और बहुत अधिक दूरी तक प्रसारित करता है। गहरे महासागर में, सोफ़ार चैनल (साउंड फ़िक्सिंग एंड रेंजिंग चैनल) नामक एक घटना—लगभग 1,000 मीटर की गहराई पर न्यूनतम ध्वनि गति की एक परत—एक प्राकृतिक ध्वनिक वेवगाइड के रूप में कार्य करती है, जिससे कम आवृत्ति वाली ध्वनियाँ न्यूनतम क्षीणन के साथ हज़ारों किलोमीटर तक यात्रा कर सकती हैं। नीली व्हेल इस चैनल का लाभ उठाती हैं, महासागर बेसिनों में संचार करती हैं। फ़िन व्हेल 20 हर्ट्ज़ की आवाज़ें उत्पन्न करती हैं जो कभी आइसलैंड से अज़ोरेस तक पहुँचती थीं। शुक्राणु व्हेल प्रकाशहीन गहराई में शिकार करने के लिए जटिल बायोसोनार क्लिक का उपयोग करती हैं। इन जानवरों के लिए, ध्वनिक संचार और इकोलोकेशन अन्य इंद्रियों के पूरक नहीं हैं—वे प्राथमिक उत्तरजीविता उपकरण हैं। इसलिए ध्वनिक वातावरण को बाधित करना केवल एक उपद्रव नहीं है; यह समुद्री जीवन के जैविक बुनियादी ढाँचे पर एक हमला है।
2021 के डुआर्टे समीक्षा ने करों में दशकों के शोध को संश्लेषित किया, यह निष्कर्ष निकालते हुए कि ध्वनि प्रदूषण महासागर में पूरे पशु साम्राज्य के जीवों को प्रभावित करता है, ज़ोप्लांकटन से लेकर बड़ी व्हेल तक [1]। समीक्षा ने नुकसान के तीन प्राथमिक तंत्रों की पहचान की: प्रत्यक्ष शारीरिक चोट (अस्थायी या स्थायी सुनवाई थ्रेशोल्ड बदलाव), मास्किंग (जैविक रूप से महत्वपूर्ण संकेतों के साथ शोर का ओवरलैप, रिसेप्शन को रोकना), और व्यवहारिक व्यवधान (जानवरों द्वारा भोजन, प्रवास, प्रजनन, या शोर के जवाब में संचार में बदलाव)। तीनों रास्ते जीवित रहने और प्रजनन सफलता को कम कर सकते हैं, जनसंख्या गतिशीलता पर व्यापक प्रभाव डाल सकते हैं।
वाणिज्यिक शिपिंग: प्रमुख ब्रॉडबैंड स्रोत
दुनिया के 90% से अधिक व्यापार समुद्र के रास्ते होता है, जिसमें किसी भी समय लगभग 90,000 वाणिज्यिक जहाज समुद्र में होते हैं। ये जहाज निरंतर ब्रॉडबैंड शोर उत्पन्न करते हैं जिसमें 10 से 1,000 हर्ट्ज़ के बीच की आवृत्तियाँ हावी होती हैं—ठीक वही सीमा जिसका उपयोग बालीन व्हेल लंबी दूरी के संचार के लिए करती हैं। स्क्रिप्स इंस्टीट्यूशन ऑफ ओशनोग्राफी में मैककेना और सहयोगियों द्वारा आधुनिक वाणिज्यिक जहाजों का 2012 का ध्वनिक विश्लेषण स्रोत स्तरों को निर्धारित करता है और प्रोपेलर कैविटेशन—प्रोपेलर ब्लेड युक्तियों पर वाष्प के बुलबुले का निर्माण और पतन—को प्रमुख शोर तंत्र के रूप में पहचानता है, जिसके बाद पतवार के माध्यम से प्रसारित मशीनरी कंपन होता है [7]। कंटेनर जहाज और बल्क वाहक प्रति इकाई सबसे शोर वाले जहाजों में से हैं, जबकि धीमे या बेहतर डिज़ाइन किए गए जहाज नाटकीय रूप से शांत हो सकते हैं।
जल के नीचे ध्वनिक निगरानी सरणियों से अनुमानों से पता चलता है कि 1950 के दशक से प्रमुख शिपिंग लेन में कम आवृत्ति वाले परिवेशी शोर में लगभग 15 डीबी—लगभग 32 के कारक के दबाव में—की वृद्धि हुई है, जो वैश्विक व्यापार के विस्फोटक विकास के साथ मेल खाता है। *फ्रंटियर्स इन मरीन साइंस* में 2017 के एक अध्ययन ने लंबे रिकॉर्डिंग अवधियों में बाल्टिक सागर में जहाजों के स्रोत स्पेक्ट्रा को मापा, यह पुष्टि करते हुए कि मध्यम यातायात वाले अर्ध-संलग्न क्षेत्रीय समुद्रों में भी निरंतर ऊँचे शोर स्तर का अनुभव हो रहा है [2]। कम आवृत्ति वाले संचार पर निर्भर प्रजातियों—नीली व्हेल, फ़िन व्हेल, राइट व्हेल—के लिए परिणाम गहरे हैं: उनकी प्रभावी संचार सीमा एक परिमाण के क्रम से सिकुड़ गई होगी।
मास्किंग और संचार विच्छेद
ध्वनिक मास्किंग तब होती है जब एक जैविक रूप से महत्वपूर्ण संकेत के साथ एक शोर स्रोत आवृत्ति और समय में ओवरलैप करता है, जिससे उसकी पता लगाने की क्षमता कम हो जाती है। उत्तरी अटलांटिक राइट व्हेल के लिए—पृथ्वी पर सबसे लुप्तप्राय बड़े स्तनधारियों में से, जिनकी जनसंख्या 360 व्यक्तियों से कम है—कम आवृत्ति बैंड में शिपिंग शोर सीधे उनके संपर्क कॉल को मास्क करता है जिनका उपयोग माँ-बछड़े के संचार के लिए किया जाता है। रोलैंड और सहयोगियों द्वारा स्वचालित कॉल डिटेक्टरों का उपयोग करके किए गए एक अध्ययन से पता चला है कि कम शिपिंग यातायात वाले क्षेत्रों में (9/11 के बाद बंदरगाह बंद होने के दौरान) राइट व्हेल में तनाव हार्मोन का स्तर काफी कम था, जो सबसे मजबूत कारण प्रमाण प्रदान करता है कि दीर्घकालिक जहाज शोर मापने योग्य शारीरिक नुकसान पैदा करता है [8]। कुछ व्हेल प्रजातियों ने उल्लेखनीय प्लास्टिसिटी दिखाई है, ओवरलैप से बचने के लिए कॉल आवृत्ति या समय को बदल दिया है—लेकिन ऐसे बदलावों में ऊर्जा लागत होती है और वे पर्याप्त क्षतिपूर्ति नहीं हो सकते हैं।
भूकंपीय सर्वेक्षण: महासागरीय बेसिनों में आवेगी शोर
भूकंपीय एयर-गन सर्वेक्षण का उपयोग तेल और गैस उद्योग द्वारा उप-समुद्र तल भूविज्ञान का मानचित्रण करने के लिए किया जाता है। जहाजों के पीछे वायवीय एयर गन की सरणियाँ खींची जाती हैं, जो दिनों या हफ्तों तक हर 10-15 सेकंड में संपीड़ित हवा के दालों को छोड़ती हैं। प्रत्येक दाल 250 डेसिबल (1 मीटर पर 1 µPa के सापेक्ष) से अधिक के शिखर स्तर के साथ एक आवेगी ध्वनि उत्पन्न करती है, जिसे स्रोत से हज़ारों किलोमीटर दूर तक पता लगाया जा सकता है। *मरीन पॉल्यूशन बुलेटिन* में प्रकाशित 2018 के एक अध्ययन ने ग्रीनलैंड के बैफ़िन खाड़ी में कई एक साथ भूकंपीय सर्वेक्षणों के संचयी ध्वनिक योगदान की जाँच की, और पाया कि पूरे बेसिन को सर्वेक्षण सीज़न के दौरान ऊँचे शोर स्तरों के संपर्क में लाया गया था, जिसमें क्षेत्र का उपयोग करने वाले धनुषाकार व्हेल और नार्व्हल के लिए संभावित निहितार्थ थे [3]।
फ्री-रेंजिंग जीवों पर समुद्री भूकंपीय सर्वेक्षणों के प्रभावों की एक व्यवस्थित साहित्य समीक्षा, जो 2023 में *फ्रंटियर्स इन मरीन साइंस* में प्रकाशित हुई थी, में सर्वेक्षण जहाजों से दसियों से सैकड़ों किलोमीटर के दायरे में मछली, समुद्री स्तनधारियों और समुद्री कछुओं में व्यवहारिक व्यवधान के सुसंगत सबूत मिले [4]। प्रभावों में अस्थायी और स्थायी सुनवाई थ्रेशोल्ड बदलाव, बदले हुए मुखर व्यवहार, भोजन और प्रजनन क्षेत्रों से बचना, और गोताखोरी प्रोफाइल में बदलाव शामिल थे। पूर्वी ग्रीनलैंड में नार्व्हलों पर एक नियंत्रित एक्सपोजर अध्ययन ने नाटकीय पलायन प्रतिक्रियाओं—लगातार उच्च गति तैराकी और गहरे गोताखोरी—का दस्तावेज़ीकरण किया, जो एक्सपोजर के घंटों बाद तक बनी रहीं, जो आर्कटिक मौसमीयता की मांगों को प्रबंधित करने वाले जानवरों के लिए एक महत्वपूर्ण ऊर्जा संबंधी लागत का प्रतिनिधित्व करती हैं [5]।
सोनार और बड़े पैमाने पर फंसे हुए: एक प्रलेखित लिंक
समुद्री स्तनधारियों को ध्वनिक नुकसान के सबसे नाटकीय और परेशान करने वाले सबूत सैन्य मध्य-आवृत्ति सक्रिय सोनार (MFAS) और चोंचदार व्हेल के बड़े पैमाने पर फंसे हुए होने के बीच संबंध से आते हैं। 1960 के दशक से, MFAS से जुड़े नौसेना अभ्यासों के दौरान या उसके तुरंत बाद कई बहु-प्रजाति चोंचदार व्हेल फंसे हुए पाए गए हैं। पैथोलॉजिकल हस्ताक्षर—ध्वनिक वसा जमा में और कानों के आसपास रक्तस्राव, डीकंप्रेसन-जैसे चोट के अनुरूप ऊतकों में नाइट्रोजन एम्बोली—एक व्यवहारिक कैस्केड की ओर इशारा करते हैं जिसमें तीव्र सोनार एक्सपोजर से बचने के लिए तेजी से ऊपर आने वाली व्हेल डीकंप्रेसन बीमारी के समान शारीरिक नुकसान झेलती हैं। कैनरी द्वीप समूह (2002), बहामास (2000), और ग्रीक द्वीप किपारीसिया (1996) सबसे अच्छी तरह से प्रलेखित घटनाओं में से हैं। चोंचदार व्हेल के आवास के पास अभ्यास से बचने के लिए बाद के नौसेना समझौतों को कुछ प्रभावित क्षेत्रों में फंसे हुए दरों में कमी के साथ जोड़ा गया है।
मछलियाँ और अकशेरुकी: एक व्यापक जैविक टोल
कशेरुकी स्तनधारियों को सबसे अधिक वैज्ञानिक और सार्वजनिक ध्यान मिलता है, लेकिन मछली और अकशेरुकी समुद्री खाद्य जालों में कहीं अधिक असंख्य और पारिस्थितिक रूप से महत्वपूर्ण हैं। मछलियाँ अंडे देने के समूह , शिकारी का पता लगाने और अपने क्षेत्र की रक्षा के लिए ध्वनि पर निर्भर करती हैं। अटलांटिक कॉड, यूरोपीय समुद्री बास और कई रीफ़ मछलियों सहित कई प्रजातियाँ, ध्वनियाँ उत्पन्न करती हैं और उनका पता लगाती हैं जो शिपिंग और निर्माण शोर से सबसे अधिक दूषित होती हैं। स्लब्बेकूर्न और उनके सहयोगियों ने इसे 'शोरगुल वाला वसंत' के रूप में चित्रित किया, यह दस्तावेज़ीकरण करते हुए कि कैसे मानवजनित शोर करों और भूभागों में मछलियों की ध्वनिक पारिस्थितिकी को बाधित करता है [10]। प्रयोगशाला और क्षेत्र के अध्ययनों ने बाधित शिकारी-शिकार अंतःक्रियाओं, शोर वाले क्षेत्रों के पास रीफ़ पर कम लार्वा निपटान सफलता, और बाधित स्कूली व्यवहार का दस्तावेज़ीकरण किया है। सेफेलोपोड्स—स्क्विड और ऑक्टोपस—कम आवृत्ति वाली कण गति का पता लगाने के लिए स्टैटोसिस्ट का उपयोग करते हैं और भूकंपीय एयर-गन एक्सपोजर से स्टैटोसिस्ट क्षति से पीड़ित होने के लिए दिखाए गए हैं। डुआर्टे समीक्षा ने निष्कर्ष निकाला कि ध्वनि प्रदूषण के पारिस्थितिक परिणाम उन करिश्माई मेगाफ़ॉना से कहीं अधिक होने की संभावना है जो शोध ध्यान पर हावी हैं [1]।
नियामक ढाँचे: प्रगति और लगातार अंतराल
अंतर्राष्ट्रीय समुद्री संगठन (IMO) ने पहली बार 2014 में MEPC.1/Circ.833 को अपनाने के साथ पानी के नीचे के शोर को संबोधित किया, जिसमें गैर-बाध्यकारी दिशानिर्देशों की सिफारिश की गई थी कि जहाज डिजाइनर और ऑपरेटर प्रोपेलर अनुकूलन, हल फॉर्म डिजाइन, मशीनरी के कंपन अलगाव, और गति कम करने जैसे परिचालन उपायों के माध्यम से शोर कम करने पर विचार करें [6]। इन दिशानिर्देशों को 2024 में MEPC.1/Circ.906/Rev.1 के रूप में संशोधित और मजबूत किया गया था, जो एक दशक के संचित शोध और तकनीकी प्रगति को दर्शाता है। हालांकि, IMO दिशानिर्देशों की गैर-बाध्यकारी प्रकृति का मतलब है कि अनुपालन स्वैच्छिक है, और जहाज मालिकों द्वारा इसका उपयोग असमान रहा है। गति कम करना सबसे तुरंत उपलब्ध और लागत प्रभावी हस्तक्षेपों में से एक है: जहाज की गति में 10% की कमी से विकिरणित शोर लगभग 2-4 dB कम हो जाता है और ईंधन की खपत लगभग 19% कम हो जाती है, साथ ही शोर कम करने और उत्सर्जन लाभ दोनों प्राप्त होते हैं।
कई प्रमुख शिपिंग लेनें अब उच्च व्हेल गतिविधि की अवधि के दौरान स्वैच्छिक धीमी-भायी क्षेत्रों की विशेषता रखती हैं—विशेष रूप से स्टेलवेगन बैंक नेशनल मरीन सैंक्चुअरी और सैलिश सागर में। ब्लेड तिरछी और बेहतर टिप ज्यामिति सहित प्रोपेलर डिज़ाइन में प्रगति, स्रोत पर कैविटेशन शोर को कई डेसिबल तक कम कर सकती है। वेइलगाट की 2007 की मानवजनित महासागर शोर प्रभावों पर व्हेल पर व्यापक समीक्षा ने निष्कर्ष निकाला कि तकनीकी और परिचालन हस्तक्षेपों का एक सूट उपलब्ध था और मुख्य बाधा तकनीकी क्षमता नहीं बल्कि नियामक इच्छा और आर्थिक प्रोत्साहन था [9]।
एक ठीक होने वाला संकट
महासागर प्रदूषण के कई रूपों के विपरीत, शोर लगातार नहीं होता है। जब एक जहाज गुजरता है, तो उसका शोर कुछ ही मिनटों में दूर हो जाता है। जब भूकंपीय सर्वेक्षण समाप्त होते हैं, तो आवेगी शोर बंद हो जाता है। इसका मतलब है कि रासायनिक दूषकों के विपरीत जो दशकों तक तलछट और ऊतकों में जमा होते हैं, ध्वनिक वातावरण में तेजी से ठीक होने की क्षमता होती है यदि शोर स्रोतों को कम किया जाता है। डुआर्टे और सहयोगियों ने इस प्रतिवर्तीता को महासागर शोर प्रदूषण की एक महत्वपूर्ण विशेषता के रूप में उजागर किया—और सावधानीपूर्वक आशावाद का एक कारण [1]। COVID-19 महामारी के दौरान वैश्विक शिपिंग में कमी ने एक प्राकृतिक प्रयोग प्रदान किया: यातायात में लगभग 20% की गिरावट के हफ्तों के भीतर, कई महासागर क्षेत्रों में पानी के नीचे के शोर का स्तर मापने योग्य रूप से कम हो गया, और कुछ व्हेल प्रजातियों ने अपनी मुखर श्रेणियों का विस्तार ऐतिहासिक मानदंडों की ओर किया।
रासायनिक प्रदूषण के विपरीत, महासागर का शोर प्रतिवर्ती है। स्रोत को कम करें, और महासागर कुछ ही दिनों में ठीक होने लगता है।— Duarte et al., Science, 2021 (doi:10.1126/science.aba4658)
महासागर का ध्वनिक भविष्य पूर्वनिर्धारित नहीं है। यह जहाज निर्माताओं द्वारा किए गए तकनीकी विकल्पों, IMO और राष्ट्रीय सरकारों द्वारा लिए गए नियामक निर्णयों, शिपिंग कंपनियों और तेल खोजकर्ताओं के परिचालन विकल्पों, और अपने अनन्य आर्थिक क्षेत्रों में शोर सीमा को लागू करने के लिए तटीय राष्ट्रों की इच्छा पर निर्भर करता है। कार्रवाई के लिए वैज्ञानिक मामला अब मजबूत है। शमन के उपकरण मौजूद हैं और कई लागत-तटस्थ या लागत-सकारात्मक हैं। शेष अंतर ज्ञान नहीं बल्कि राजनीतिक इच्छाशक्ति है।
संदर्भ
- [1] Duarte CM et al. (2021) The soundscape of the Anthropocene ocean. Science 371(6529):eaba4658. doi:10.1126/science.aba4658
- [2] Karasalo I et al. (2017) Estimates of source spectra of ships from long-term recordings in the Baltic Sea. Frontiers in Marine Science 4:164. doi:10.3389/fmars.2017.00164
- [3] Kyhn LA et al. (2019) Basin-wide contributions to the underwater soundscape by multiple seismic surveys with implications for marine mammals in Baffin Bay, Greenland. Marine Pollution Bulletin 138:474–490. doi:10.1016/j.marpolbul.2018.11.038
- [4] Affata A et al. (2023) Effects of marine seismic surveys on free-ranging fauna: a systematic literature review. Frontiers in Marine Science 10:1222523. doi:10.3389/fmars.2023.1222523
- [5] Heide-Jørgensen MP et al. (2021) Behavioral response study on seismic airgun and vessel exposures in narwhals. Frontiers in Marine Science 8:658173. doi:10.3389/fmars.2021.658173
- [6] IMO (2024) MEPC.1/Circ.906/Rev.1: Revised guidelines for the reduction of underwater radiated noise from shipping. International Maritime Organization, London.
- [7] McKenna MF, Ross D, Wiggins SM, Hildebrand JA (2012) Underwater radiated noise from modern commercial ships. Journal of the Acoustical Society of America 131(1):92–103. doi:10.1121/1.3664100
- [8] Rolland RM et al. (2012) Evidence that ship noise increases stress in right whales. Proceedings of the Royal Society B 279(1737):2363–2368. doi:10.1098/rspb.2011.2429
- [9] Weilgart L (2007) The impacts of anthropogenic ocean noise on cetaceans and implications for management. Canadian Journal of Zoology 85(11):1091–1116. doi:10.1139/Z07-098
- [10] Slabbekoorn H et al. (2010) A noisy spring: the impact of globally rising underwater sound levels on fish. Trends in Ecology & Evolution 25(7):419–427. doi:10.1016/j.tree.2010.04.005