Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Nr. 45: Vurdering af effekter af undervandsstøj på marine organismer. Del 2 – Påvirkninger

Tougaard, J. 2014. Vurdering af effekter af undervandsstøj på marine organismer. Del 2 – Påvirkninger. Aarhus Universitet, DCE – Nationalt Center for Miljø og Energi, 51 s. - Teknisk rapport fra DCE - Nationalt Center for Miljø og Energi nr. 45

Sammenfatning

Det er velkendt fra mennesker, at støjpåvirkninger kan have negative effekter af forskellig grad. Der er ligeledes stigende opmærksomhed på effekter af undervandsstøj på organismer i marine miljøer, ikke mindst den menneskeskabte støj. Der er således stigende krav til vurdering og overvågning af undervandstøj i forbindelse med menneskelige aktiviteter på havet. Et meget væsentligt skridt i retning af en egentlig regulering af området kom i 2007 med udgivelsen fra Southall et al. (2007), der består af en gennemgang af den relevante litteratur, og hvori forfatterne vovede at komme med et første bud på tålegrænser (exposure criteria), dvs. grænseværdier, der ikke skal overskrides, såfremt nærmere definerede påvirkninger på havpattedyrene søges undgået. Et væsentligt element at have for øje ved læsning af Southall et al. (2007) er dokumentets baggrund i amerikansk lovgivning og forvaltning, og deraf følgende tilretning af diskussionen til amerikanske forhold. En gennemgang af anbefalingerne med danske forhold for øje er derfor på sin plads.

Anbefalingerne fra Southall et al. (2007) og deres begrænsninger

Southall et al. (2007) vedrører alene havpattedyr og har fokus på to typer af negative effekter: høreskader og adfærdsændringer forårsaget af støj. Da det ikke er praktisk muligt at dække alle arter af havpattedyr, alene fordi datagrundlaget er koncentreret på meget få arter, så inddeler Southall et al. (2007) havpattedyrene i fire funktionelle grupper: ’Lavfrekvens-hvaler’ (bardehvalerne), ’Mellemfrekvens-hvaler’, (de fleste tandhvaler), ’Højfrekvens-hvaler’ (marsvin m.fl.) og ’Sæler og søløver’ og diskuterer kriterier for hver enkelt gruppe. Det er imidlertid væsentligt at holde sig klart, at datagrundlaget for anbefalingerne er stærkt begrænset. I al væsentlighed stammer informationerne om høreskader i Southall et al. (2007) alene fra øresvin, hvidhval, spættet sæl og Californisk søløve og adfærdsreaktioner er ligeledes begrænset til meget få arter. En væsentlig konsekvens af inddelingen af arterne i fire funktionelle grupper baseret på deres hørelse er anbefalingen om anvendelse af en gruppespecifik frekvensvægtning ved vurdering af effekter af undervandslyd på de fire grupper, såkaldt M-vægtning.

Som kriterium for fysisk skade af undervandslyd anvender Southall et al. (2007) midlertidig hørenedsættelse (TTS) ud fra en antagelse af, at høreorganerne er de mest følsomme fysiologiske systemer hos havpattedyrene. Baseret på laboratorieforsøg (på øresvin, hvidhval og spættet sæl) opsættes tærskler for eksponering, der leder til TTS, udtrykt både som lydtryk og som akkumuleret energi (SEL, sound exposure level/lydeksponeringsniveau).

For adfærdsreaktioner på lyd opstilles en skala 0-10 med sværhedsgraden af reaktionerne på lyd, og litteraturen gennemgås i lyset af denne skala, men det lykkedes ikke Southall et al. (2007) at udlede egentlige tærskler for adfærdsreaktioner.

Forfatterne til sammenfatningen i Southall et al. (2007) fortjener stor ros for at stikke hovederne frem og faktisk komme med forslag til konkrete kriterier og dermed åbne for muligheden for den kritik, der altid vil opstå af forsøg på generaliseringer baseret på sparsomt datamateriale. De største begrænsninger i brugbarheden af konklusionerne vedrører: 1) effekter af undervandsstøj, der ikke omtales (maskering, fysiologiske effekter m.m.); 2) antagelsen om hørbarhed som forudsætning for effekt (effekter, der ikke involverer øret, kan optræde ved ikke-hørbare niveauer af fx infralyd); 3) skaleringen af adfærdseffekter, der er baseret på umiddelbar sværhedsgrad af reaktionen og ikke langtidskonsekvenser for dyrene; 4) frekvensvægtningen (M-vægtning) er ikke baseret på eksperimentelt grundlag; og 5) det meget begrænsede antal arter, der antages at være repræsentative for havpattedyr som helhed.

Anbefalinger for danske arter

På baggrund af Southall et al. (2007) og den yderligere viden, der er fremkommet siden 2007, fremsættes en række anbefalinger vedrørende danske arter af havpattedyr. Det er i første omgang arterne marsvin, spættet sæl og gråsæl, men også arter som hvidnæse og vågehval samt mere uregelmæssigt forekommende arter.

For spættet sæl foreligger to studier (Kastak et al., 2005; Kastelein et al., 2012a) med direkte målinger af hørenedsættelse (TTS) og ud fra disse kan uddrages, at tærsklen for TTS for lavfrekvent støj ligger i området 169-182 dB re 1 µPa2s (lydeksponeringsniveau). Spættet sæl antages almindeligvis for at være adfærdsmæssigt tolerant over for undervandsstøj, men meget få faktiske studier er til rådighed.

Der er stort set ingen viden om effekter på gråsæler, så indtil andet foreligger, må data fra spættet sæl anvendes.

Siden 2007 er fremkommet en række studier vedrørende både TTS og adfærdsreaktioner hos marsvin over for undervandsstøj (Kastelein et al., 2012b; Kastelein et al., 2013b; Lucke et al., 2009; Popov et al., 2011). Sammenstilles disse resultater ses det, at det lydtryk, nødvendigt for at udløse TTS hos marsvin, afhænger af frekvensindholdet i støjen (højere lydtryk nødvendige ved lave frekvenser), hvilket afspejler, at marsvins hørelse er bedst ved høje frekvenser, over 10 kHz. Udtrykt som lydeksponeringsniveau (energi) er tærsklen for TTS udløst af et 1 s rentonesignal, således 105 dB over tærskelen for rentonen.

I lighed hermed kan en række adfærdsstudier på marsvin udsat for forskellige lyde (pæleramningsstøj, sælskræmmere og pingere; Culik et al., 2001; Carlström et al., 2009; Olesiuk et al., 2002; Johnston, 2002; Brandt et al., 2011, 2012, 2013; Tougaard et al., 2009, 2012; Thompson et al., 2010 og Dähne et al., 2013) sammenfattes, og et tilsvarende billede af frekvensafhængighed fremkommer. Her er tærskelen for negativ phonotaxi (flugt fra lyden) udtrykt som lydtryk, vægtet med pattedyrørets integrationstid (125 ms) ca. 55 dB over høretærskelen.

Der er meget dårligt datagrundlag for vurdering af effekter af undervandsstøj på hvidnæse. Indtil bedre data måtte fremkomme, kan resultater fra en række studier af TTS hos øresvin formentlig anvendes. Disse studier har vist tærskler for TTS i et bredt interval, fra ca. 190-210 dB re. 1 µPa2s, afhængigt af stimulusfrekvens og varighed af stimulus. Det er således tydeligt, at øresvin (og måske hvidnæse) er langt mindre følsom over for TTS end marsvin.

Der findes stort set intet datagrundlag vedrørende adfærdsreaktioner hos hvidnæse over for undervandsstøj.

Ligeledes findes der ikke tilstrækkelig viden vedrørende vågehvaler til at kunne angive konkrete anbefalinger. På samme vis forholder det sig for fisk, dykkende havfugle, krebsdyr og plankton.