Nebbhvaler reagerer voldsomt på militære ubåtjakt-sonarer

Det har lenge vært kjent at nebbhvaler er mer sensitive for undervannsstøy enn andre hvalarter. Etter flere masse-strandinger av en nebbhval-art i Middelhavet på 1990-tallet, oppsto mistanken om at militære sonarer kunne forårsake at hvalene flyktet opp på land og strandet.

– Mistanken ble ikke mindre i løpet av sommeren og høsten 2018, da antallet strandinger av gåsenebbhval, nebbhval og nordspisshval i Nordøst-Atlanteren plutselig skjøt i været over en periode på noen måneder. I Skottland var det spesielt dramatisk med over 70 dyr som fløt i land i forråtnende tilstand i løpet av et par uker i august, forteller forsker Rune Roland Hansen ved Institutt for biovitenskap.

På Island og Jan Mayen ble mellom ti og tjue dyr funnet strandet i juli-august samme år. Et betydelig antall levende dyr ble i samme periode observert på grunt vann, i fjorder langt vekk fra dyphavet der de normalt oppholder seg. Rune Ronald Hansen er medforfatter av en vitenskapelig artikkel som nylig ble publisert i tidsskriftet Proceedings of the Royal Society B. Artikkelen viser at nebbhvaler i havområdene utenfor Jan Mayen reagerer voldsomt på sonar-liknende lyder i havet.

Naturlige eller menneskeskapte årsaker

Hansen presiserer at de fleste hval-strandinger antakelig skyldes naturlige årsaker.

– Det sies at gamle hvaler i noen tilfeller legger seg på land for å dø, andre er åpenbart svekket eller syke, eller de blir desorientert av ulike grunner. Særlig grindhvalene er kjent for å strande i store mengder, og det har vært lagt fram usikre teorier om at slikt kan skyldes jordskjelv eller geomagnetiske forhold, forteller han.

Men det finnes også en veletablert teori som går ut på at de kraftige lydene fra militære sonarer kan påvirke nebbhvaler, sier han.

– Man kan tenke seg at sonarene skremmer nebbhvalene slik at de flykter opp på land, eller at hvalene får dykkersyke i løpet av flukten og dør til havs før de skylles på land. Denne teorien er ennå ikke bevist; det er snarere snakk om en «smoking gun». Men det er stort behov for mer kunnskap om dette. Vårt forskningsprosjekt ved Jan Mayen er et ledd i arbeidet med å skaffe denne kunnskapen.

Amerikanske forskere har tidligere undersøkt gåsenebbhvalers reaksjoner på sonar i et havområde som brukes mye til øvelser utenfor California.

– Der viste det seg at hvalene reagerte på sonar-lydene, men reaksjonene var svakere jo lengre unna skipene befant seg, selv om de ble utsatt for tilsvarende lydnivåer. Forskerne antok derfor at dyr som blir eksponert for sonar regelmessig, har lært å assosiere fjerne lydkilder (krigsskip) med mindre fare. Nebbhvaler er smarte dyr med god hørsel, og man kan tenke seg at de hører skipene allerede når de kommer inn på øvelsesområdet, forteller forsker Petter Kvadsheim ved Forsvarets forskningsinstitutt (FFI). Kvadsheim har arbeidet i mange år med studier av menneskeskapt støy og påvirkningen på livet i havet, og han er medforfatter på den nye vitenskapelige artikkelen.

Kraftige reaksjoner på fjerne skip

– Men nå har vi gjort undersøkelser i et tilnærmet uberørt havområde utenfor Jan Mayen, og der fant vi noe helt annet. Der viste det seg at nebbhvalene reagerte mye kraftigere på sonarlyder enn det som tidligere har vært kjent. Reaksjonene var dessuten like sterke selv om forskningsskipet med lydkilden var langt unna, forteller Hansen.

Alle som har sett den tyske filmen Das Boot vil gjenkjenne plingelydene fra den første generasjonen militære sonarer, som britene utviklet under annen verdenskrig for å jakte på tyske ubåter. Moderne militære sonarer er imidlertid mye mer sofistikerte. Forskerne som var med på undersøkelsene i områdene rundt Jan Mayen, brukte en eksperimentell sonar som genererer lyder av samme type som de militære sonarene, men med redusert lydstyrke.

Hos nebbhvalene ved Jan Mayen utløste sonarlydene kraftige adferdsresponser ved avstander helt opp til 28 kilometer. Dyrene sluttet helt å lage lyd – noe som er forbundet med deres evne til å orientere seg, lete etter mat og kommunisere – og svømte lydløst og effektivt vekk fra området.

– Unnvikelsesresponsene kunne vare i hele 12 timer. Enkelte dyr innledet også unnvikelsen med et dypt og langt dykk, som hos ett individ varte i 130 minutter og gikk ned til 1700 meter. Dette er det lengste dykket som er blitt registrert hos arten, og det gjør det åpenbart at dyret tøyer grensene for sin egen fysiologi. Det dypeste dykket som noensinne er registrert hos arten, var også et unnvikelsesdykk og gikk helt ned til 2339 meter, forteller Kvadsheim.

Flykter for spekkhoggere?

Forskerne vet ikke sikkert årsaken til at nebbhvalene flykter fra sonar-lyder, men det kan dreie seg om en såkalt antipredator-respons.

– Lydene fra sonaren kan minne dem om lyden av sjøpattedyrspisende spekkhoggere, og den underliggende biologiske teorien er derfor at nebbhvalene flykter for å unngå et angrep. Vi har også undersøkt responsene hos fem andre hvalarter, og der fant vi en hel skala av reaksjoner. Den kraftigste reaksjonen fant vi hos nebbhval, mens vågehval har liknende, men mindre dramatiske reaksjoner, forteller Hansen.

Spermhvaler reagerer ofte med å legge seg helt i ro når de hører sonarlyder, mens knølhvaler reagerer forholdsvis lite. Unntaket er hvis knølhvalen er en mor med kalv; da forsøker begge å flykte vekk fra lydene.

– Også spekkhoggere reagerer med å svømme vekk fra lydkilden, muligens fordi de skyr fremmede spekkhoggere som kan gi dem konkurranse i «matfatet». Men grindhvalen har en helt motsatt reaksjon i forhold til nebbhvalene. Dette er dyr som ofte svømmer i store flokker, og de reagerer som regel med å svømme mot lydkilden. Man kan tenke seg at de vil konfrontere angriperen, foreslår Hansen.

Vil du ha flere forskningsnyheter om realfag og teknologi: Følg Titan.uio.no på Facebook eller abonner på nyhetsbrevet vårt

Reaksjoner på seismikk

Det er ikke bare militære sonarer som mistenkes for å forstyrre nebbhvalene, understreker Hansen.

– Tre nebbhvaler i ulike stadier av forråtnelse ble funnet skylt på land på den norske vestkysten fra midten av august til starten av oktober i 2018. På og utenfor kontinentalsokkelskråningen ved de norske funnstedene foregikk det samtidig en større seismikkundersøkelse, hvilket åpner for én mulig årsaksforklaring, antyder han.

Også den berømte «plasthvalen», en gåsenebbhval som strandet og ble avlivet på Sotra i Hordaland i 2017, kan ha blitt påvirket av sonar og seismikk.

– Hvalen ble observert på grunt vann et par dager før den kom på land, og ifølge Petroleumsdirektoratet foregikk det en mindre seismikk-undersøkelse i området fire dager før strandingen. Denne undersøkelsen kan ha skremt hvalen inn på grunt vann, og så kom den seg ikke ut igjen. Omtrent på samme tid passerte det skip fra den russiske marinen på vei nordover, men vi får nok aldri vite om skipet brukte sonar mens det passerte Sotra, forteller Hansen.

Grunn til bekymring

Resultatene fra de norske og skotske forskerne som har undersøkt nebbhvaler ved Jan Mayen, tyder på at en reell militær sonar kan utløse liknende dramatiske responser – selv om skipene er langt unna. Det betyr i så fall at nebbhvalene og andre hvalarter i Nord-Atlanteren nå lever i et mer stressende miljø enn tidligere på grunn av den nye «kalde krigen» mellom Russland og USA/NATO.

– Det hersker vel ingen tvil om at etterretningsaktiviteten i Nordøst-Atlanteren er betydelig trappet opp de siste årene. Både russerne og Nato-landene bruker overflateskip med sonar for å følge med på hva motparten gjør; det finnes også ubåter som bruker aktiv sonar i jakten på andre ubåter. Men etterretningsarbeid til havs er underlagt noen av de strengeste formene for sikkerhetsgradering. Derfor er det svært utfordrende å skulle påvise eventuelle årsakssammenhenger, påpeker Hansen.

Havet er støyende

Han tilføyer at verdenshavene slett ikke er så stille som mange kanskje tror. Det er nemlig mange naturlige lyder i havet.

– Mange fiskearter kommuniserer med ulike lyder under gyting, og de fleste hvalene kommuniserer med hverandre ved å bruke lydsignaler. Blåhvalene kommuniserer for eksempel med lavfrekvente lyder – under 20 Hz – som kan spre seg over enorme avstander.

– Tannhvalene bruker også ekkolokalisering, som flaggermusene, når de leter etter mat. Nisene bruker faktisk ultralyder med frekvenser helt opp mot 180 000 Hz; det er langt over grensen for det et menneskelig øre kan oppfatte. I tillegg har vi mellomfrekvent støy fra regn og bølger, og jordskjelv som kan skape lavfrekvent bakgrunnsstøy, kommenterer Hansen.

Lydsignalene fra de militære sonarene ligger til sammenlikning i området mellom 1000 og 5000 Hz, eller opp til 10 000 i noen tilfeller. Unge mennesker kan til sammenlikning høre frekvenser i området fra ca. 20 til ca. 20 000 Hz.

Fire sommertokt ved Jan Mayen

Dataene om nebbhval og sonarstøy ble innsamlet som en del av det internasjonale forskningsprosjektet Sea mammals, Sonar, Safety (3S). Rune Roland Hansen deltok på fire månedslange sommertokt til området rundt Jan Mayen i perioden 2013 - 2016. Det første toktet foregikk med FFIs forskningsskip M/S H.U. Sverdrup, mens de tre neste toktene foregikk med seilbåten S/V Donna Wood.

Forskerne undersøkte responsene hos tilsammen 12 hvaler. De brukte sugekopper til å feste dataloggere på individene, og disse registrerte dyrenes adferd og bevegelser før loggerne falt av etter ca. 18 timer og fløt opp til overflaten. Forskerne brukte også mindre satellittsendere med dykksensor som ble festet til ryggfinnen.

– Nebbhvaler er nysgjerrige dyr, og gamle hvalfangere har fortalt at de for eksempel kunne skrangle med kjettinger utenfor skutesiden for å tiltrekke seg dyrene. Vi prøvde isteden å rope og plystre for å tiltrekke oss nebbhvalene, og det virket i alle fall noen ganger. Andre ganger kom nebbhvalene av seg selv for å undersøke båten, forteller Hansen.

Hans hovedbidrag var å implementere satellittsenderne, som var essensielle for å dokumentere responser fra tilstrekkelig mange individer og over tilstrekkelig tid og avstand.

Den vitenskapelige artikkelen i Royal Society-tidsskriftet inngår som en del av Hansens doktorgradsarbeid ved Institutt for biovitenskap. Hans Erik Karlsen var Hansens hovedveileder, mens Petter Kvadsheim ved FFI var ekstern veileder og en av de norske medforfatterne. Lars Kleivane ved LKARTS - Norway hadde hovedansvaret for tagging og tracking av hvalene.

Vitenskapelige artikler:

Paul J. Wensveen, Saana Isojunno, Rune R. Hansen, Alexander M. von Benda-Beckmann and Lars Kleivane, Petter Kvadsheim et al.: Northern bottlenose whales in a pristine environment respond strongly to close and distant navy sonar signals. Proceedings of the Royal Society B, 20 March 2019.

P.J.O. Miller, P.H. Kvadsheim, F.P.A. Lam, P.L. Tyack, C. Curé, S.L. DeRuiter, L. Kleivane, L.D. Sivle, S.P. van Ijsselmuide, F. Visser, P J. Wensveen, A.M. von Benda-Beckmann, L.M. Martín López, T. Narazaki and S K. Hooker: First indications that northern bottlenose whales are sensitive to behavioural disturbance from anthropogenic noise. Royal Society Open Science, 01 June 2015.

Mer informasjon:

• News from University of St. Andrews: Distant navy sonar affects the behaviour of whales. Wednesday 20 March 2019
• BBC News: Did sonar cause unexplained whale deaths? 2 October 2018.
• Per Anders Johansen: Ubåtjakten utenfor Norge er trappet kraftig opp. Aftenposten, 27. januar 2019
• FFI-rapport 17/00075: Effekter av menneskeskapt støy på havmiljø. Rapport til Miljødirektoratet, januar 2017