声学监测揭示弓头鲸在斯匹次卑尔根岛冰缘区域的繁殖热点

在快速演变的北极海洋环境中，利用声学监测技术来洞察濒危弓头鲸种群的生态行为正变得愈发关键。德国阿尔弗雷德·韦格纳研究所（AWI）的科学家们，通过部署水听器阵列，对弗拉姆海峡靠近斯匹次卑尔根岛的水域进行了深入的声学分析。这项研究旨在对比分析在不同海冰覆盖条件下，弓头鲸的声学活动模式，从而精准定位其重要的栖息地，评估海冰消融对鲸类行为的潜在影响。

弓头鲸是仅生活在北极及亚北极水域的巨型哺乳动物，以其长寿和独特的生理特征著称，其种群保护工作因气候变化面临新的紧迫性。传统的视觉调查方法在极夜和广阔的冰区难以实施，使得声学手段成为了解其生态的关键窗口。研究人员利用先进的卷积神经网络（CNN）技术，对收集到的海量水下声音数据进行了高效的自动识别和分析，CNN模型在验证集上的灵敏度超过了80%，确保了数据的可靠性。

研究团队在常年冰雪覆盖的斯匹次卑尔根岛西北部区域进行了监测，在每年的十月至次年四月期间，成功捕捉到了十二种截然不同的复杂鲸歌。声学信号的丰富程度在二月份达到峰值，当时录音地点恰好位于正在后退的海冰边缘附近。这种高歌声多样性与冰缘的紧密关联，强有力地指向该区域是弓头鲸进行繁殖活动的核心栖息地。弓头鲸的歌声被描述为复杂的短乐句，与求偶鸣叫不同，这些歌声是学习而来的，其复杂性常被比作“爵士乐”。

与此形成鲜明对比的是，在冰层完全消融的弗拉姆海峡东部水域，水听器仅记录到简单的接触呼叫声，而未发现复杂的歌声结构。这种声学生态的差异强烈暗示，该开阔水域区域主要充当的是弓头鲸的迁徙通道，而非重要的繁殖场所。弓头鲸的生存高度依赖海冰，海冰不仅提供保护，也是其捕食磷虾等浮游甲壳类动物的重要环境基础。海冰的持续退缩，无疑加剧了船只交通和人为噪音污染对这些海洋巨兽的威胁。

弓头鲸拥有动物界中最长的鲸须，最长可达四米，其厚达43至50公分的脂肪层使其能够在极寒水域中维持体温。它们被认为是已知最长寿的哺乳动物，寿命可超两百年，且雌性在九十岁高龄仍可能保持生殖能力。这项研究通过被动声学监测（PAM）技术，结合人工智能图像识别方法对音频数据进行处理，成功地将声学行为作为衡量濒危物种关键生命周期事件（如繁殖）的替代指标。将高歌声多样性与特定海冰条件联系起来的发现，为制定针对性的、基于声学证据的保护策略提供了明确的方向。