I en tid då havets buller får ökad global uppmärksamhet, forskare vid Oregon State University och NOAA har utvecklat en effektiv metod för att använda ett undervattensrobotsegelflygplan för att mäta ljudnivåer över stora delar av havet.

"Friska marina ekosystem måste ha bullernivåer inom vissa intervall, sa Joe Haxel, en biträdande professor/senior forskning vid College of Earth, Hav, och Atmospheric Sciences vid Oregon State och en del av NOAA:s Pacific Marine Environmental Lab Acoustics-program. "Som en analogi för människor är det skillnaden mellan att bo på landet eller att bo i staden eller någonstans riktigt högt."

Haxel, som är baserad på Hatfield Marine Science Center i Newport, är huvudförfattare till ett papper publicerat idag i tidningen PLOS ONE som beskriver forskningen med undervattensrobotsegelflygplan.

Havsljud listades nyligen som en viktig havsvariabel av Global Ocean Observing System, ett UNESCO -program, på grund av dess betydelse för marint liv och sjögående människor och för att det används för att övervaka och lokalisera allt från jordbävningar till tsunamier till kärnkraftsexplosioner.

Traditionellt, forskare har mätt havsljud genom att fästa hydrofoner, i huvudsak en undervattensmikrofon, till en fast förtöjning i vattnet. Problemet med det är att forskare bara får data från den enda platsen.

Oceanljud kan också mätas från ett forskningsfartyg, men de är dyra i drift. De skapar också mycket ljud själva, som stör marina djur och fiskar som är känsliga för ljud.

Att fästa en hydrofon på ett segelflygplan löser dessa problem eftersom glidflygplan fungerar autonomt, är relativt tysta och kan tillryggalägga hundratals mil under flera veckor.

Segelflygplan utrustade med hydrofoner kan utföra upprepade undersökningar av ett område som är oroande för akustisk habitatförsämring och ge realtidsmätningar av förändrade ljudnivåer. Glidflygplan har också framgångsrikt använts av forskare för att mäta buller från en undervattensvulkan och för att förutsäga vindhastigheter på ytan.

En ytterligare fördel med segelflygplan är att de är utrustade med andra sensorer och instrument som ger viktiga mätningar, såsom temperatur, salthalt och djup.

I den forskning som beskrivs i PLOS ONE papper, Haxel och hans team fäst hydrofonen på segelflygplanet, som är cirka 5 fot lång och väger cirka 120 kilo. Segelflygplanet reste i 18 dagar mellan Gray's Harbour, Washington och Brookings, Oregon, en sträcka på cirka 285 mil.

Segelflygplanet opererade längs den nordamerikanska kontinentalsockeln, som i genomsnitt ligger cirka 30 mil utanför kusten och det är där havsdjupet börjar sjunka mer brant. Hyllbrottet är en viktig flyttväg för marina djur.

När forskarna väl hämtade hydrofondata, deras främsta utmaning var att finjustera sina algoritmer för att filtrera bort bruset som segelflygplanet skapar när de körs.

Efter att filtreringen inträffade, forskarna kunde korsreferera data som samlats in under den 18-dagars segelflygturen med historiska data från hydrofoner kopplade till förtöjningar längs den rutten.

Haxel sa att det var ganska chockerande hur nära datamängderna passade ihop. Det fick laget att dra slutsatsen att segelflygplanen är en effektiv och värdefull tillgång för att mäta havsljud under vattnet.