В 1970‑е годы одна запись буквально изменила отношение общества к китам. Речь шла не о новом альбоме The Who или Rolling Stones, а о музыкальных фразах стай горбатых китов (Megaptera novaeangliae). Пластинка Songs of the Humpback Whale стала многоплатиновой, фрагменты китьих песен попали на «Золотую пластинку» Voyager, а к 1972 году в США уже действовал закон о защите морских млекопитающих. Тем не менее история прослушивания горбатых китов уходит ещё дальше, чем культурный резонанс 1970‑х.
В рамках оцифровки архивов команда учёных и архивистов из Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) в Массачусетсе обнаружила, возможно, самое раннее сохранившееся звуковое свидетельство китов. Песня горбатого кита была записана 7 марта 1949 года в тёплых водах Атлантики у берегов Бермуд. Однако в то время команда не смогла точно интерпретировать, что именно зафиксировано на носителе, и запись так и не попала в оформленный архив.
«Сохранение данных на момент их создания — это вложение в будущее науки», — сказала Эшли Джестер, директор службы научных данных и библиотечных сервисов WHOI. «Эти записи напоминают, зачем мы собираем данные, даже если их значение не ясно сразу.»
Раннее прослушивание
Запись находилась на хрупком, но относительно хорошо сохранившемся устройстве Gray Audograph. Этот аппарат, появившийся в 1946 году, использовался в первую очередь в офисах для диктовки: звук в нём вырезался на тонких пластиковых дисках, а не фиксировался на магнитной ленте.
Когда был сделан этот нарезанный запись, исследователи на R/V Atlantis работали у берегов Бермуд, испытывая сонарные системы, измеряя объёмы взрывов и выполняя другие акустические эксперименты в партнёрстве с Бюро военно‑морских исследований США (Office of Naval Research). Технологии записи подводного звука только начинали развиваться, и звуковые картины океана постепенно раскрывали, насколько мало мы понимали природу многих его характерных шумов. Скорее всего, звуки горбатого кита были зафиксированы с помощью так называемого «чемоданчика» WHOI — ранней экспериментальной системы подводной акустической записи. Эти звуковые ландшафты показали, как много ещё оставалось непонятного в источниках океанских шумов.
В то время учёный WHOI Уильям Шевилл и его жена, маммолог Барбара Лоуренс, закладывали основы биоакустики морских млекопитающих. В 1949 году они применили ранний гидрофон и диктофон для записи белух в реке Сагине́й, восточная Канада. Эта запись белух стала первой документированной идентификацией звуков морских млекопитающих в естественной среде. Многие записи конца 1940‑х сохранились плохо и часто недоступны, поскольку тогдашняя наука не всегда могла надёжно отнести те или иные океанские звуки к морским млекопитающим.
«Данные того времени в большинстве случаев просто не сохранились», — отмечает Лаэла Сэй — морской биоакустик и старший научный специалист в WHOI. «Океан сейчас стал гораздо громче: выросло и количество, и разнообразие источников звука. Эта запись даёт возможность проследить, как изменялись звуки горбатых китов со временем, и служит базовой линией для оценки воздействия человеческой деятельности на акустический ландшафт океана.»
Большая часть записей той эпохи утрачена из‑за разрушения носителей. Тем не менее сохранившиеся диски audograph указывают на то, что формат мог применяться специфически для подводных записей. Они считаются редким и, возможно, единственным сохранившимся примером раннего прослушивания океана.
«Эти диски выжили благодаря материалу и тщательной консервации», — говорит Джестер. «Коллекция audograph в WHOI отражает цепочку внимания и любопытства: сначала учёных и инженеров, записывавших непонятные подводные звуки, а теперь — библиотекарей, архивистов и специалистов по сохранению аудио, которые упорно продолжали работу.»
От аудографа до роботов
За почти 80 лет, прошедших с той записи, многое изменилось. Сегодня учёные WHOI применяют пассивные акустические буи, обтекаемые солкум‑глайдеры и автономные гидрофоны для мониторинга подводной акустики. Эти инструменты позволяют акустикам собирать большие наборы данных, которые используют для изучения морской фауны, оценки антропогенного воздействия на океан и анализа долгосрочных экологических изменений.
Особое внимание уделяет защите морских млекопитающих программа Robots4Whales. Она использует автономные океанские роботы, оснащённые Digital Acoustic Monitoring Instrument (DMON), которые способны обнаруживать китов в реальном времени. DMON включает систему обнаружения и классификации низкочастотных сигналов, распознающую разные виды вокализаций по изменению частоты во времени. На основе спектрограмм формируются «тоновые треки», по которым система соотносит звучания с библиотекой известных китьих звонков. Результаты передаются на берег через спутник практически в режиме реального времени.
«Записи подводного звука — мощный инструмент для изучения и защиты уязвимых популяций китов. Слушая океан, мы можем обнаруживать животных там, где их трудно увидеть», — добавляет Питер Таяк, морской биоакустик и почётный научный сотрудник WHOI. «В то же время эти акустические инструменты позволяют отслеживать, как человеческая деятельность — от судового шума до промышленных источников — меняет звуковую картину океана и сказывается на коммуникации, навигации и выживании китов.»
Обнаружение и оцифровка самой ранней сохранившейся записи пения горбатого кита имеет практическое и научное значение для широкого круга читателей:
- Для исследователей и экологов это историческая точка отсчёта: запись помогает понять, как изменился акустический фон океана и голосовой репертуар китов под влиянием антропогенных шумов.
- Для органов управления и природоохранных организаций такие архивные данные служат базой для принятия взвешенных решений по регламентации судоходства и морской деятельности в зонах миграции китов.
- Для технологов и инженеров примеры ранних записей демонстрируют эволюцию методов акустического мониторинга — от механических диктофонов до автономных систем с передачей данных по спутнику.
- Для простых граждан это напоминание о том, как сохранение научных данных сегодня даёт инструменты защиты природы завтра: архивные записи могут стать доказательной базой при оценке последствий человеческой деятельности в океане.
В сумме, проект по оцифровке архивов WHOI и современные автономные системы вроде DMON показывают, как сочетание исторических данных и современных технологий даёт наиболее полное понимание морской среды и помогает сформировать практические меры по её сохранению.
