Airguns werden bei seismischen Erkundungen und wissenschaftlichen Untersuchungen eingesetzt und erzeugen impulshafte Schallsignale mit hoher Intensität im tieffrequenten Bereich. Abgesehen von der Möglichkeit, permanente oder temporäre Hörschädigungen zu induzieren oder Verhaltensreaktionen auszulösen, können Airgungsignale die Wahrnehmung relevanter akustischer Signale in der Umwelt maskieren. Dieser Frequenzbereich überschneidet sich mit vielen Vokalisationen von Meeressäugern, insbesondere den Gesängen und Rufen von Bartenwalen. Auf Grund der hohen Quellschallpegel besitzen Airguns das Potential Kommunikationssignale von Meeressäugern auch noch in großen Entfernungen zu maskieren. Dieses Potential zur Maskierung von Kommunikationssignalen im Südpolarmeer wird in dieser Studie mithilfe eines Modellierungsansatzes bewertet. Um die Ausbreitung von Airgunimpulsen im Südpolarmeer zu modellieren, wurde eine parabolische Gleichungsnäherung verwendet,. Die Ausbreitungsmodelle wurden anhand von Aufzeichnungen zweier seismischer Vermessungen im Südpolarmeer validiert. Die Modellvorhersagen zeigen eine große Übereinstimmung in den empfangenen Schallpegel und den Frequenzspektren mit den Messergebnissen und weichen nur um wenige Dezibel ab. Durch die von einer Punktquelle ausgehende dreidimensionale Schallsusbreitung und den resultierenden Reflektionen an der Wasseroberfläche und dem Meeresboden ergeben sich mehrere Strahlengänge. Diese Strahlengänge, die Schallquelle und Empfänger verbinden, besitzen unterschiedliche Längen, so dass Signale über die verschiedenen Wege den Empfänger nicht gleichzeitig erreichen. Die Dauer der empfangenen Signale nimmt entsprechend mit der Entfernung von der Schallquelle zu. Das Ausmaß dieser sogenannten Signalstreckung wurde vom Ausbreitungsmodell leicht unterschätzt. Für Airguns, die über dem australischen Festlandsockel eingesetzt wurden, wurde die höchste Korrelation mit dem SOFAR-Kanal (Sound Fixing and Ranging) gefunden, wenn die Wassertiefe im Bereich von 300 bis 700 Metern lag, woraus sich sehr große Ausbreitungsdistanzen ergeben. Es wurde festgestellt, dass Übertragungsverluste in der Region südlich der Polarfront maßgeblich durch die Schallstreuung an der Oberfläche, ausgelöst durch Windwellen beeinflusst wird. Die validierten Ausbreitungsmodelle ermöglichen es, die empfangenen Schallpegel der Airgun- und Vokalisierungssignale am Ohr des Tieres für jede Entfernung zur Airgun sowie zu vokalisierenden Artgenossen vorherzusagen. Ein psychophysisches Modell basierend auf einem Spektrogramm-Korrelationsempfänger wurde entwickelt, um die zeitlichen und spektralen Auflösungseigenschaften des tierischen Hörvermögens widerzuspiegeln. Das Modell sagt vorher, dass Kommunikationsreichweiten von Blau- und Finnwalen in Entfernungen zwischen 1000 und 2000 Kilometern von dem Airgunmessungen, noch erheblich beeinträchtigt sein können. Für den Einsatz von Airguns in einer Entfernung von 2000 km vom hörenden Individuum modelliert es eine Reduzierung der Detektionsreichweite für Z-Rufe von Blauwalen in der Antarktis von 40 km (natürliche Kommunikationsreichweite unter Bedingungen mit hohem Umgebungsgeräusch) auf 15 km. Der Kontext, in dem Blauwal-Z-Rufe und Finnwal-20-Hz-Rufe erzeugt werden, zeigt, dass diese Rufe wichtige Funktionen für die Paarung und möglicherweise Nahrungssuche haben und somit eine Langstreckenkommunikation erfordern. Bei Arten mit hochfrequenten oder breitbandigen Lautäußerungen wie Schwertwalen und Weddellrobben hängt das Ausmaß der Kommunikationsmaskierung davon ab, wie stark Tiere von dem tieffrequenten Anteil der Lautäußerungen abhängig sind, um biologisch relevante Informationen zu extrahieren. Diese Abhängigkeit wurde bislang jedoch noch nicht untersucht. Quelle: Forschungsbericht