Vedenalainen äänimaailma koostuu luonnon omista ja ihmisten aiheuttamista äänistä

Vedenalainen äänimaailma on moninainen. Se koostuu sekä luonnon omista että ihmisen toiminnasta syntyvistä äänistä. Meriliikenteen aiheuttaman melun on ennustettu yli kaksinkertaistuvan vuoteen 2030 mennessä, verrattuna vuoden 2010 tasoon (HELCOM). Tämä merkitsee, että ihmisen aiheuttaman vedenalaisen melun osuus kaikesta vedenalaisesta äänestä muuttuu yhä hallitsevammaksi.


Itämerellä luonnollista lyhytkestoista ääntä synnyttävät esimerkiksi ukkonen ja jään liikkeet. Muita luonnollisen äänen lähteitä ovat aallokko, murtuvat aallot ja sade. Kaikki nämä äänilähteet tuottavat ääntä 50 Hz – 5 kHz taajuusalueella eli ihmisen kuuloalueella. 

Myös kalat ja merinisäkkäät ääntelevät ja vieläpä laajemmalla taajuusalueella. Muutamat jopa 1 Hz – 100 kHz:n alueella. Osaa näistä äänistä ihminen ei pysty kuulemaan. Eläinten luomien äänten pituus vaihtelee miljoonasosasekunneista kymmeniin sekunteihin.

 Aluksen potkuri kuvattuna vedestä altapäin.
Vesiliikenne aiheuttaa vedenalaista melua

Ihmisen toiminta tuottaa vedenalaista ääntä

Osa ihmisen tekemistä vedenalaisista äänistä on tarkoituksellista ja osa syntyy muun toiminnan sivutuotteena. Tarkoituksella ääntä tuotetaan esimerkiksi kaikuluotaimissa, joita käytetään laivojen navigointiin, kalastukseen ja vedenalaisiin tutkimuksiin kuten seismisiin luotauksiin. Luotauksissa tuotetaan voimakkaita ääniä muutamista hertseistä satoihin kilohertseihin.

Ei-toivottuna sivutuotteena vedenalaista melua syntyy muun muassa meriliikenteessä, merituulivoimaloissa sekä vedenalaisessa rakentamisessa ja ruoppauksissa.

Rakentamisen aiheuttama melu on hetkellistä, kun taas laivaliikenteestä melu on lähes jatkuvaa. Tuulivoimaloiden käytöstä - eli roottorin pyörimisestä - syntyvä melu on täysin jatkuvaa ja nostaa näin vedenalaisen äänenpaineen taustatasoa.

Laivojen potkurien tuottama melu on voimakkaimmillaan liikennereittien läheisyydessä ja rannikoilla. Yksittäisen laivan aiheuttama melu ylittää taustamelun matalilla taajuuksilla ainakin 5–10 km päässä. Laivan tuottama melu on voimakkainta laivan ohittaessa kuulijan lähietäisyydeltä.

Meriliikenteen lisäksi huviveneily on vilkasta esimerkiksi Suomen rannikkoalueilla ja satamien läheisyydessä. Pienveneet ja vesijetit liikkuvat ajoittain lähellä rantoja häiriten pinnan alla olevia eliöitä, merilintuja sekä ihmisiä.

Suomen rannikon läheltä löytyy kuitenkin suojaisiakin paikkoja kuten matalia merenlahtia, joissa vesiliikennettä ei juuri ole ja jonne meriliikenteen äänet eivät kantaudu. Läheisten, vilkkaasti liikennöityjen teiden äänet voivat kuulua näillä alueilla. Yleisesti kuitenkin näillä alueilla äänimaisemaa hallitsevat luonnolliset äänet.

Englanninkielinen ja suomeksi tekstitetty video Itämeren pinnanalaisista äänistä ja niiden synnystä. Tekijä: SYKE/TILA4 (EMKR)

Itämeren äänimaailma poikkeaa valtameristä

Itämeren mataluus, luonnolliset esteet (kuten saaret), pohja-aineksen vaihtelu sekä fysikaalis-kemialliset olosuhteet vaikuttavat merkittävästi äänien kulkeutumiseen. Itämeren pinta-ala ja vesitilavuus ovat pieniä verrattuna valtameriin ja meriliikenne on lisääntynyt jatkuvasti. Näiden syiden takia Itämeren äänimaailma poikkeaa paljon valtamerten äänimaailmasta.

Itämerelle tyypilliset veden lämpötilan ja suolaisuuden pystysuuntaiset harppauskerrokset vaimentavat äänen etenemistä pystysuunnassa. Toisaalta harppauskerrosten väliset tilat vahvistavat äänen etenemistä vaakatasossa.

Talvisin jääpeite poistaa sateen ja aallokon äänet. Jääkansi tuottaa halkeillessaan luonnollista ääntä. Lisäksi jääpeite heijastaa tehokkaasti altapäin tulevia ääniä ja saattaa lisätä laivaliikenteestä aiheutuvaa melua.

Myös merenpohjan koostumus vaikuttaa vedenalaiseen äänimaailmaan. Pehmeä pohja-aines vähentää äänen heijastumista ja voimakkuutta. Kovat savi-, hiekka ja kivikkopohjat taas heijastavat ääntä tehokkaasti. Pohjalaatujen vaihtelu on suurta erityisesti Suomen saaristoisilla rannikkoalueilla.

Ääni liikkuu vedessä nopeammin kuin ilmassa. Tämän vuoksi kova vedenalainen ääni saattaa helposti kulkeutua Suomenlahden ja Pohjanlahden poikki, vaikka kova vedenpäällinen ääni näin ei tekisikään.

Lähde: SYKE. Kuvitus: Kaskas.