• äänitaso
• Airisto
• Melu

Kun painat pääsi veden pinnan alle, mitä kuulet? Ihmiskorva ei ole kehittynyt kuulemaan ääntä vedessä eikä esimerkiksi kykene arvioimaan äänen suuntaa pinnan alla. Emme siis pysty itse kokeilemalla luotettavasti aistimaan, millaisessa ääniympäristössä vesieliöt elävät. Siksi myös ihmisen aiheuttaman vedenalaisen melun vaikutuksia voi olla vaikea arvioida. Tähänastisissa tutkimuksissa on käynyt ilmi muun muassa, että meriliikenteen aikaansaama matalataajuinen ääni kasvattaa valaiden stressitasoja, mikä voi pitkällä aikavälillä aiheuttaa muutoksia jopa populaatiotasolla. Valaiden on myös havaittu muuttavan kommunikointitapojaan meluisissa vesissä: ne vähentävät kommunikointiaan ja joutuvat viestimään tavallista kovaäänisemmin toisilleen.

Ääni vedessä vs. ilmassa

Ääni tarvitsee aina väliaineen edetäkseen – tyhjiössä ei siksi ole ääntä. Nesteissä ja kaasuissa ääni etenee pitkittäisenä aaltoliikkeenä paikallisten paineen vaihteluiden muodossa. Ilmavälitteiseen ääneen tottuneelle ihmiselle äänen nopeus vedessä voi tulla yllätyksenä: se on noin 1500 m/s eli yli nelinkertainen verrattuna äänen nopeuteen ilmassa. Erityisesti matalataajuinen ääni kantautuu vedessä huomattavasti pidemmälle kuin ilmassa, koska äänen absorboituminen eli ”imeytyminen” veteen on merkittävästi heikompaa kuin äänen absorptio ilmaan. Täten myös melusaaste pääse vaikuttamaan laajemmalti pinnan alla kuin päällä.

Vedenalaiset äänimittaukset luovat tietämystä

Monien vesialueiden vedenalaista äänitasoa ei ole koskaan määritetty. Yksi tällainen alue on Airiston noin 20 kilometrin mittainen merenselkä Turun, Naantalin ja Paraisten kaupunkien alueella. Tällä hetkellä ei ole olemassa standardia yleiseen vedenalaisen äänitason mittaamiseen, joten eri toimijoiden mittausjärjestelyissä esiintyy vaihtelua. Mittauskäytäntöjen yhtenäistämiseksi standardin luominen olisikin tarpeellista. Parhaita käytäntöjä vedenalaisen äänitason mittaamiseen on kuitenkin määritetty, ja esimerkiksi Airiston alueen vedenalaisen ääniympäristön selvittämiseksi tarvittaisiin useita äänimittauksia eri puolilla aluetta huomioiden erilaiset merenpohjan maalajit ja syvyysalueet. Mittauksia tulisi suorittaa aina väylien läheisyydestä kohti hiljaisempia kolkkia. Äänimittausten tulisi kestää vähintäänkin muutaman viikon, jotta yksittäiset äänitasoon vaikuttavat tapahtumat eivät saisi liian isoa roolia tuloksissa. Rajoitteita mittauksille luo käytettävissä olevat taloudelliset ja ajalliset resurssit sekä mittauslaitteistojen rajallinen määrä, tallennuskapasiteetti ja akkujen kesto. Mallinnusohjelmien avulla alueesta voitaisiin luoda visuaalisesti havainnollinen melukartta, josta jo ensisilmäyksellä saisi nopeasti kuvan Airiston vedenalaisesta ääniympäristöstä.

Ennen kuin vedenalaisen melun vaikutuksia päästään arvioimaan, on tunnettava alueelle tyypillinen vedenalainen äänimaailma. Tällöin muutokset ääniympäristössä on mahdollista havaita, kun on olemassa mittausdataa, johon uusia tuloksia voidaan verrata. Tärkeää on myös pystyä erottamaan äänimittausten tuloksista ihmisperäiset ja luonnolliset äänet, ja siksi mittauksiin tuleekin yhdistää meriliikenteen seuranta esimerkiksi isoille ja kaikille matkustaja-aluksille pakollisen AIS-järjestelmän ja myös tutkadataa hyödyntävän VTS-palvelun tietojen avulla. Meriliikenne on nimittäin yleisin ja pysyvin ihmisen aiheuttama äänilähde vedessä. Myös säätilojen seurannan tiedot pitää huomioida, koska erityisesti tuuliolosuhteet vaikuttavat huomattavasti merien taustaäänitasoon.

Ymmärryksen lisääntymisestä haittojen minimointiin

Vedenalaisen melun tutkimusta tarvitaan lisää, jotta pystymme tarkemmin ymmärtämään, minkälaisia vaikutuksia ihmisperäisellä äänellä on vedenalaisiin elinympäristöihin. Jo tehdyt löydökset ovat hälyttäviä ja surullisia, ja uusissa tutkimuksissa saattaa tuloksiksi nousta sellaisiakin vaikutuksia, joita emme nyt osaa edes ajatella. Vesieliöiden kuuloaistimuksesta tarvitaan myös lisätietoa, koska helposti lähestymme vedenalaista ääntä omista lähtökohdistamme, vaikka ihmisen kuuloaistin rajat eivät veden alla ole relevantteja. Kun ihmisperäinen ääni osataan entistä luotettavammin erottaa luonnollisista vedenalaisista äänistä, myös ihmisen aiheuttaman äänen haittavaikutuksia voidaan alkaa minimoida. Ihmisen onkin kannettava vastuunsa aiheuttamistaan ympäristövaikutuksista niin maan päällä kuin pinnan allakin.

Lähteet:

Ahonen, K. 2022. Vedenalaisen äänen leviäminen ja mittaaminen – mittaussuositukset Airistolle. Opinnäytetyö. Energia- ja ympäristötekniikan koulutus. Turku: Turun ammattikorkeakoulu. https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022091620253

Dekeling, R. P. A., Tasker, M. L., van der  Graaf, A. J., Ainslie, M. A., Andersson, M. H., André, M., Borsani, J. F., Brensing, K., Castellote, M., Cronin, D., Dalen, J., Folegot, T., Leaper, R., Pajala, J., Redman, P., Robinson, S. P., Sigray, P., Sutton, G., Thomsen, F., Werner, S., Wittekind, D. & Young, J. V. 2014. Monitoring Guidance for Underwater Noise in European Seas Part II: Monitoring Guidance Specifications. JRC Scientific and Policy Reports. Publications Office of the European Union. Saatavissa https://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/handle/JRC88045.

Fournet, M. E. H., Matthews, L. P., Gabriele, C. M., Haver, S., Mellinger, D. K. & Klinck, H. 2018. Humpback whales Megaptera novaeangliae alter calling behavior in response to natural sounds and vessel noise. Marine Ecology Progress Series, 607, 251–268. Saatavissa https://www.researchgate.net/publication/328329250_Humpback_whales_Megaptera_novaeangliae_alter_calling_behavior_in_response_to_natural_sounds_and_vessel_noise.

Robinson, S. P., Lepper, P. A., & Hazelwood, R. A. 2014. Good Practice Guide for Underwater Noise Measurement. NPL Good Practice Guide No. 133. Saatavissa https://www.npl.co.uk/special-pages/guides/gpg133underwater.

Rolland, R. M., Parks, S. E., Hunt, K. E., Castellote, M., Corkeron, P. J., Nowacek, D. P., Wasser, S. K. & Kraus, S. D. 2012. Evidence that ship noise increases stress in right whales. Proceedings of the Royal Society. B, Biological Sciences, 279(1737), 2363–2368. Saatavissa https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22319129/.

Urick, R. J. 1983. Principles of Underwater Sound. 3. painos. Los Altos: Peninsula Publishing.