Two acoustic moorings have been deployed beneath the winter sea ice at Davis to listen for the presence of marine mammals.
Australian Antarctic Division acoustician, Dr Brian Miller, said that over the next six months the moorings will record underwater sounds made by up to 20 species of seals, dolphins and whales, as well as the icy environment.
The recorded data will be the first of its type collected in the region at this time of the year and will be used to inform aspects of a Comprehensive Environmental Evaluation for the Davis Aerodrome Project.
“This is the first time we’ve deployed acoustic moorings in such a challenging environment, through the sea ice, and there’s real potential to discover something new,” Dr Miller said.
“The key information we’re after is which species are present and for how long, so we can start to gather some baseline data on marine mammal activity in the region.”
Hydrophones within each mooring will record very low frequency sounds produced by baleen whales, mid-frequency sounds produced by toothed whales and seals, and super high frequency or ‘ultrasonic’ sounds – such as echolocation clicks used by dolphins.
“The species we’re most likely to hear are Weddell seals, which tend to inhabit shallower water near the coast, and breed in the vicinity of Davis research station,” Dr Miller said.
“A recent study found that Weddell seals make ultrasonic sounds, as well as their characteristic ‘other-worldly’ trills, so we should get some interesting recordings.”
Sound string
Environmental Officer, Helen Achurch, and a group of Davis station expeditioners, deployed the moorings in Long Fjord (near the site of the proposed runway) and near the shipping route into the station.
“The moorings are made up of a string of components,” Ms Achurch said.
“These include anchoring weights and an acoustic release – to decouple the anchor from the rest of the mooring during retrieval – a hydrophone, data storage, external battery pack and floats.
“Once lowered through a hole in the sea ice the moorings descend to the sea floor, between 50 and 250 metres below.
“The weights anchor the moorings in place, while the floats suspend the hydrophones off the bottom.”
Ice challenge
The moorings were designed to be carried by a small team to site, assembled, and then lowered through a 30 centimetre-wide hole in the ice, in locations suitable for recording the marine soundscape.
However deploying the 250 kilogram moorings through 1.3 metre-thick sea ice proved a challenge, as the team had to cut and drill the holes by hand and keep the instruments relatively warm.
“At each location we cut holes in the sea ice with a chainsaw and ice auger and then used our search and rescue training to set up some ice anchors to gently lower the moorings through the hole,” Ms Achurch said.
“As it was -20°C outside, we kept the moorings wrapped up in blankets and hot water bottles on insulated sleds, to ensure they didn’t get any colder than -5°C.
“Once the hole was ready we assembled all the components, turned the instrument on, and lowered it through the ice.”
The moorings will be retrieved in summer once the sea ice has cleared.
When the acoustic release is triggered the moorings will separate from their anchor and the float string will lift the units to the surface for collection.
“Acoustic moorings provide a really efficient way to detect a lot of animals that we might not be able to detect visually,” Dr Miller said.
“This is frontier science, and provided the instruments don’t get crushed by an iceberg, it will be really interesting to see what species they detect.”
Australian Antartic Program
Se han desplegado dos amarres acústicos debajo del hielo marino invernal en Davis para escuchar la presencia de mamíferos marinos.
El especialista en acústica de la División Antártica Australiana, el Dr. Brian Miller, dijo que durante los próximos seis meses los amarres grabarán los sonidos submarinos producidos por hasta 20 especies de focas, delfines y ballenas, así como del ambiente helado.
Los datos registrados serán los primeros de su tipo recopilados en la región en esta época del año y se utilizarán para informar aspectos de una Evaluación Ambiental Integral para el Proyecto del Aeródromo Davis.
"Esta es la primera vez que implementamos amarres acústicos en un entorno tan desafiante, a través del hielo marino, y existe un potencial real para descubrir algo nuevo", dijo el Dr. Miller.
"La información clave que buscamos es qué especies están presentes y durante cuánto tiempo, para que podamos comenzar a recopilar algunos datos de referencia sobre la actividad de los mamíferos marinos en la región".
Los hidrófonos dentro de cada amarre grabarán sonidos de muy baja frecuencia producidos por ballenas barbadas, sonidos de frecuencia media producidos por ballenas dentadas y focas, y sonidos de frecuencia súper alta o "ultrasónicos", como los clics de ecolocalización utilizados por los delfines.
"Las especies que es más probable que escuchemos son las focas de Weddell, que tienden a habitar aguas menos profundas cerca de la costa y se reproducen en las cercanías de la estación de investigación Davis", dijo el Dr. Miller.
"Un estudio reciente descubrió que las focas de Weddell emiten sonidos ultrasónicos, así como sus característicos trinos 'de otro mundo', por lo que deberíamos obtener algunas grabaciones interesantes".
Cuerda de sonido
La Oficial Ambiental, Helen Achurch, y un grupo de expedicionarios de la estación Davis, desplegaron los amarres en Long Fjord (cerca del sitio de la pista propuesta) y cerca de la ruta de envío hacia la estación.
"Los amarres se componen de una serie de componentes", dijo la Sra. Achurch.
“Estos incluyen pesos de anclaje y una liberación acústica - para desacoplar el ancla del resto del amarre durante la recuperación - un hidrófono, almacenamiento de datos, paquete de batería externo y flotadores.
“Una vez bajados por un agujero en el hielo marino, los amarres descienden hasta el fondo del mar, entre 50 y 250 metros más abajo.
"Los pesos anclan los amarres en su lugar, mientras que los flotadores suspenden los hidrófonos del fondo".
Desafío de hielo
Los amarres fueron diseñados para ser transportados por un pequeño equipo al sitio, ensamblados y luego bajados a través de un agujero de 30 centímetros de ancho en el hielo, en lugares adecuados para grabar el paisaje sonoro marino.
Sin embargo, desplegar los amarres de 250 kilogramos a través de hielo marino de 1,3 metros de espesor resultó un desafío, ya que el equipo tuvo que cortar y perforar los agujeros a mano y mantener los instrumentos relativamente calientes.
“En cada lugar hicimos agujeros en el hielo marino con una motosierra y una barrena para hielo y luego usamos nuestro entrenamiento de búsqueda y rescate para instalar algunas anclas de hielo para bajar suavemente los amarres a través del agujero”, dijo la Sra. Achurch.
“Como hacía -20 ° C afuera, mantuvimos los amarres envueltos en mantas y bolsas de agua caliente en trineos aislados, para asegurarnos de que no enfriaran más de -5 ° C.
"Una vez que el agujero estuvo listo, ensamblamos todos los componentes, encendimos el instrumento y lo bajamos a través del hielo".
Los amarres se recuperarán en verano una vez que se haya despejado el hielo marino.
Cuando se active la liberación acústica, los amarres se separarán de su ancla y la cuerda del flotador elevará las unidades a la superficie para su recolección.
“Los amarres acústicos proporcionan una forma realmente eficiente de detectar muchos animales que quizás no podamos detectar visualmente”, dijo el Dr. Miller.
"Esta es una ciencia de vanguardia, y siempre que los instrumentos no sean aplastados por un iceberg, será realmente interesante ver qué especies detectan".
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