Propagazione del suono: la nuova frontiera dell’impatto del cambiamento climatico negli oceani / Sound propagation: the new frontier of the impact of climate change in the oceans

Propagazione del suono: la nuova frontiera dell’impatto del cambiamento climatico negli oceani / Sound propagation: the new frontier of the impact of climate change in the oceans

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

A causa del cambiamento climatico la sua trasmissione negli oceani sta diventando più rapida e questo sarà un problema per molti organismi marini.

Il cambiamento climatico altererà in modo significativo il modo in cui il suono si propaga sott'acqua, influenzando l’ecosistema e potenzialmente accentuando il rumore generato dall'uomo. In acque più calde le onde sonore si propagano più velocemente e persistono più a lungo prima di estinguersi, e uno studio pubblicato sulla rivista scientifica Earth’s Future ha identificato i "punti caldi" (hotspot) acustici dell'oceano che potrebbero avere un impatto significativo sulla vita degli organismi acquatici.

Secondo le proiezioni della ricerca cui ha partecipato l’Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale - OGS ci sono due aree chiave, nel Mare di Groenlandia e nell'Oceano Atlantico nord-occidentale a est di Terranova, in cui potrebbe avvenire il maggior cambiamento che, nell’articolo, viene analizzato a 50 e 500 metri di profondità. Nello scenario di “non mitigazione” delle emissioni di gas serra (quello che l’IPCC definisce RCP8.5) i dati dei modelli climatici proiettano un generale aumento della velocità media del suono entro la fine del secolo su scala globale. In particolare, nelle due aree, l’aumento sarà di oltre l'1,5%, ovvero di circa 25 metri al secondo sia nelle acque superficiali sia alla profondità di 500 metri.

Nell’immaginario collettivo l’ecosistema marino è silenzioso e privo di suoni ma, in realtà, le acque di mari ed oceani sono piuttosto rumorose e, questo, a causa dei suoni prodotti dagli organismi marini che li usano per spostarsi e comunicare tra loro, nonché per i fenomeni naturali come onde e ghiaccio che si rompono. Un’altra causa, sempre più rilevante, sono i rumori causati dall’uomo, come il traffico navale e le attività estrattive.

“Le proiezioni mostrano che l'impatto maggiore avverrà nell'Artico, dove si osserva già un'amplificazione degli effetti del cambiamento climatico” afferma Stefano Salon, ricercatore dell’OGS precisando che “questo non avverrà uniformemente in tutto l'Artico, ma in una parte specifica in cui il segnale del cambiamento climatico, secondo le proiezioni del modello, diventa robusto e supera l'incertezza del modello stesso”.

“Abbiamo calcolato le variazioni di temperatura e salinità sulla base di set di dati pubblici ed open per definire lo scenario sonoro del futuro” ha aggiunto Alice Affatati, ricercatrice di bioacustica al Memorial University di Terranova e Labrador (Canada). “La modifica della velocità del suono ha un impatto rilevante e può influire sulla capacità degli organismi marini di nutrirsi, comunicare, trovare compagni, evitare i predatori” ha precisato Affatati.

Oltre agli hotspot intorno alla Groenlandia e nell'Oceano Atlantico nord-occidentale, lo studio ha rilevato, altresì,  un aumento della velocità del suono dell'1%, e cioè in media più di 15 metri al secondo a 50 metri di profondità nel Mare di Barents, nel Pacifico nord-occidentale e nell'Oceano Australe (tra 0 e 70 OE). Per quanto riguarda l’Oceano Artico questo si è verificato a una profondità di 500 metri, come anche nel Golfo del Messico e nel Mar dei Caraibi meridionale.

“Il cambiamento climatico è un fenomeno complesso e combinare diversi approcci di analisi è la giusta strada da percorrere per trovare risultati il più possibile validi, con il minor grado di incertezza” ha dichiarato Chiara Scaini, ingegnere ambientale dell’OGS.

Il gruppo di ricerca ha anche applicato la proiezione della variazione della propagazione sonora a uno specifico organismo marino: la balena franca nord-atlantica (Eubalaena glacialis), che è una specie in pericolo di estinzione e che abita entrambi gli hotspot acustici dell'Atlantico settentrionale. I risultati dimostrano che è probabile che la tipica vocalizzazione di queste balene, a 50 Hertz, si propaghi più lontano in un futuro oceano più caldo.

“Abbiamo scelto una specie di megafauna, ma molti organismi che vivono nell'oceano sono influenzati dalla propagazione del suono” ha evidenziato Affatati, precisando che “tutti questi hotspot sono, infatti, aree caratterizzate da grande biodiversità”.

Quella pubblicata sulla rivista dell'American Geophysical Union - AGU è la prima stima su scala globale della velocità del suono oceanico legata al clima futuro. Il prossimo passo sarà estendere lo studio ad altre zone dell’oceano globale confrontando le proiezioni di variazione della velocità del suono con altri impatti antropogenici per individuare nuove aree a rischio e sviluppare eventuali progetti di monitoraggio.

ENGLISH

Due to climate change its transmission in the oceans is becoming faster and this will be a problem for many marine organisms.

Climate change will significantly alter the way sound propagates underwater, affecting the ecosystem and potentially accentuating man-made noise. In warmer waters, sound waves propagate faster and persist longer before dying out, and a study published in the scientific journal Earth's Future has identified acoustic "hotspots" in the ocean that could have a significant impact on the ocean. life of aquatic organisms.

According to research projections attended by the National Institute of Oceanography and Experimental Geophysics - OGS there are two key areas, in the Greenland Sea and the Northwest Atlantic Ocean east of Newfoundland, where the greatest change could take place. which, in the article, is analyzed at depths of 50 and 500 meters. In the "non-mitigation" scenario of greenhouse gas emissions (what the IPCC defines RCP8.5), the data from climate models project a general increase in the average speed of sound by the end of the century on a global scale. In particular, in the two areas, the increase will be over 1.5%, or about 25 meters per second both in surface waters and at a depth of 500 meters.

In the collective imagination, the marine ecosystem is silent and devoid of sounds but, in reality, the waters of the seas and oceans are quite noisy and, due to the sounds produced by marine organisms that use them to move and communicate with each other, as well as natural phenomena such as breaking waves and ice. Another cause, increasingly relevant, is man-made noise, such as ship traffic and mining.

"The projections show that the greatest impact will take place in the Arctic, where an amplification of the effects of climate change is already being observed" says Stefano Salon, researcher at OGS, specifying that "this will not happen uniformly throughout the Arctic, but in a specific part in which the signal of climate change, according to the model's projections, becomes robust and overcomes the uncertainty of the model itself ”.

“We calculated the changes in temperature and salinity based on public and open datasets to define the soundscape of the future,” added Alice Affatati, a bioacoustics researcher at Memorial University of Newfoundland and Labrador (Canada). "The modification of the speed of sound has a significant impact and can affect the ability of marine organisms to feed, communicate, find mates, avoid predators," said Affatati.

In addition to the hotspots around Greenland and in the northwestern Atlantic Ocean, the study also found an increase in the speed of sound of 1%, i.e. on average more than 15 meters per second at 50 meters deep in the sea. of Barents, in the northwest Pacific and in the Southern Ocean (between 0 and 70 OE). As for the Arctic Ocean, this occurred at a depth of 500 meters, as well as in the Gulf of Mexico and the southern Caribbean Sea.

"Climate change is a complex phenomenon and combining different analysis approaches is the right way to go to find results that are as valid as possible, with the least degree of uncertainty," said Chiara Scaini, environmental engineer of OGS.

The research team also applied sound propagation variation projection to a specific marine organism: the North Atlantic Right Whale (Eubalaena glacialis), which is an endangered species and inhabits both acoustic hotspots of the North Atlantic. . The results show that the typical vocalization of these whales, at 50 Hertz, is likely to propagate further into a future warmer ocean.

"We have chosen a species of megafauna, but many organisms that live in the ocean are influenced by the propagation of sound" stressed Affatati, specifying that "all these hotspots are, in fact, areas characterized by great biodiversity".

The one published in the journal of the American Geophysical Union - AGU is the first estimate on a global scale of the speed of ocean sound linked to the future climate. The next step will be to extend the study to other areas of the global ocean by comparing the projections of variation in the speed of sound with other anthropogenic impacts to identify new areas at risk and develop any monitoring projects.

Da:

https://www.lescienze.it/news/2022/03/29/news/propagazione_suono_impatto_cambiamento_climatico_oceani-9064018/?fbclid=IwAR3QTeLf0GxA8QL4RkQTmWy24oAMBGoskts1TE0EzkW2_Oz4sh3Iiy9x-lY