Tougaard, J. 2014. Vurdering af effekter af undervandsstøj på marine organismer. Del 1 - Målemetoder, enheder og hørelse hos marine organismer. Aarhus Universitet, DCE – Nationalt Center for Miljø og Energi, 38 s. - Teknisk rapport fra DCE - Nationalt Center for Miljø og Energi nr. 44.
Diskussionen af undervandsakustiske problemstillinger, navnlig når det drejer sig om effekter af undervandslyd på marine organismer, vanskeliggøres af manglen på standardiserede måle- og analysemetoder. Resultater fra forskellige studier kan derfor ikke altid sammenlignes direkte, og generalisering af konklusioner er generelt endnu mere vanskelig. I denne rapport er gennemgået en række af de væsentlige fokuspunkter, der er af betydning, hvad enten man selv skal måle eller analysere målinger af undervandsstøj, eller man skal vurdere andres arbejde. Disse fokuspunkter opsummeres herunder.
Måleudstyret skal tilpasses de lyde, man ønsker at optage, hvilket bl.a. indebærer, at følsomheden skal sikre et tilstrækkeligt godt signal-støjforhold, uden at udstyret overbelastes. Alle dele i målekæden, dvs. hydrofoner, forstærkere og optagesystem skal dække det relevante frekvensområde. Udstyret skal være kalibreret for at sikre sammenlignelighed med andres målinger.
Lyd, der varierer over tid, i særdeleshed baggrundsstøj, skal karakteriseres statistisk, dvs. med passende mål for median- eller middelværdier og tilsvarende passende mål for variationen (øvre og nedre fraktiler, standardafvigelser eller tilsvarende). Lydudbredelsen omkring en lydkilde skal ligeledes karakteriseres ud fra flere målinger i forskellige afstande og retninger med henblik på at karakterisere lydkildens retningsegenskaber (direktionalitet) og lydtransmissionsforholdene i det omgivende vand.
Selvsagt skal så mange relevante oplysninger vedrørende omstændighederne for målinger angives, ikke bare i relation til det anvendte udstyr, men også miljøparametre (vanddybder, vind- og bølgeforhold, målepositioner) og måleprotokoller angives for herved at øge mulighederne for at sammenligne med andre tilsvarende optagelser.
Der hersker stor forvirring omkring analysemetoder og især måleenheder i undervandsakustikken. Det er afgørende at følge anvisninger og de facto standarder i det omfang, disse findes. Særligt måleenheder udtrykt på dB-skalaen volder erfaringsmæssigt store problemer, og det kan ikke tages for givet, at selv peer-reviewed videnskabelig litteratur anvender måleenhederne korrekt eller i det mindste bare konsistent. Forskellige studier kan derfor kun sammenlignes med forsigtighed, og det kan være nødvendigt at anvende worst-case betragtninger i forhold til at gætte præcis hvilken måleenhed, forfatterne har anvendt. Forskellige måleenheder udtrykt på dB-skalaen kan under ingen omstændigheder sammenlignes, men på trods af dette ses det af og til, også i peer-reviewed litteratur, hvilket fører til meningsløse konklusioner.
Analysemetoder bør ligeledes i videst muligt omfang følge almindelig praksis og de facto standarder. I tilfælde hvor standardmetoder (som fx udregning af rms-gennemsnit eller 1/3-oktavanalyse) ikke skønnes at være fuldt dækkende i forhold til en konkret problemstilling, bør den nye analyse altid suppleres med en standardanalyse for herved at sikre størst mulig sammenlignelighed med andre studier.
Analysemetoder skal være tilpasset de konkrete arter involveret og den konkrete problemstilling. Der bør skelnes mellem at karakterisere lyden så komplet som muligt ud fra en fysisk-akustisk betragtning og en bioakustisk karakterisering i forhold til en enkelt art eller en dyregruppe. I første tilfælde (fysisk-akustisk) skal så mange detaljer som muligt beskrives, mens der i det andet tilfælde (bioakustisk) bør foretages en analyse, der i videst muligt omfang tilstræber at beskrive lyden, som dyrene opfatter den og/eller på en måde, der bedst muligt beskriver påvirkningen på dyrene. Til brug for de bioakustiske analyser må man derfor i stort omfang skele til eksisterende viden om funktionen af høresystemerne hos de pågældende dyregrupper.
Målingerne skal som minimum dække enten det frekvensområde, som er relevant for de dyr, der er i fokus, eller hele frekvensområdet for den relevante lyd/støj. Tilsvarende skal det sikres, at måleudstyret er mindst lige så følsomt som dyrenes høreorganer, eller hvis dette ikke er tilfældet, så sikre en bevidsthed om dette i diskussionen af resultaterne. Måleudstyrets egenstøj er især vigtig at have for øje i de tilfælde, hvor man ønsker at konkludere, at en given lyd ikke er hørbar for et givent dyr, idet man må sikre sig, at det er dyrets hørelse, og ikke egenstøjen i udstyret, der er den begrænsende faktor.
