TW201446349A - 用於水產養殖或降低生物汙着之方法與系統 - Google Patents

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Abstract

一種水產養殖的方法以及一種降低船艦或沒水結構之生物汙着的方法，該方法包含將聲波廣播至海洋環境中，該聲波係以一可有效吸引一或多種海洋物種至該聲波來源之頻率或頻率範圍的方式廣播。

Description

用於水產養殖或降低生物汙着之方法與系統
本發明係關於一種用於水產養殖之方法與系統，以及一種用於降低船艦(vessel)之船體(hull)或其沒水結構或沒水部分之生物汙着的方法與系統。
海洋生物汙着係藻類(algae)與無脊椎動物在沒水物件表面上沉降、生長及拓殖(colonization)的結果，其會引起嚴重且代價高的問題。自海洋污着生物體存在以來，受其困擾的行業中，最廣為知者為航運業，海洋污着是他們的主要挑戰之一。船體上的生物污着會增加其表面的粗糙度，這接著會引起摩擦阻力，導致該船的極速及範圍降低，且燃料消耗增加。每年有數百萬元花費被花在嘗試控制商務船艦上的污着以及花在因為污着引起的流水曳力而增加的燃料成本。大型鋼質船體的船艦特別容易積聚海洋污着，且結果為附生生活(epibiosis)及污着變成海洋中極為常見的現象。常見的船艦生物污着係無脊椎動物的沉降，然而生物污着的群落其範圍可從一微小藻類的薄層至一團的結殼(encrusting)生物體(例如：甲殼動物、刺絲胞動物、海鞘、二枚貝及/或苔蘚蟲)。
於海洋環境中，生物安全與船艦促成之入侵種擴展係存在廣泛的牽連。非原生物種的引入被公認為海洋生物多樣性 之一主要威脅且為環境改變之一促成因素。
自古以來已有各種不同降低船上污着的方法被提出，包括使用有毒的抗污著塗層來阻止生物污着物，或使用除生物劑來清除船體表面的生物污着生物。舊有方法經常使用不同化學型式的銅，然而，一段時間後有些生物體便可對銅的毒性產生抗性，然後可以拓殖，進而屏蔽那些銅對之而言為有毒物質的其他生物體。這個問題已經藉由抗污着漆而部分解決，部分抗污着漆含有有毒生物污染物，例如三丁基錫；然而，雖然他們在短期內有效果，但毒性非常強且可能導致生物降解並影響非目標物種。這些除生物劑對環境的影響已導致為其使用上所制定的部分禁令及法規，且現在也有許多研究投入有關低毒性或無毒抗汙劑的發現及利用，以提供更好的效果及環境認同。
水產養殖中有許多促進海洋物種沉降的方法，該海洋物種例如蛤貝、日明貝、蛤、蟹及海藻。於孵化的情況下，此可包括化學信號或基質信號的使用，其可引發該幼生或孢子之沉降反應，通常係沉降於對實際水產養殖而言是理想的沉降基質上。供後續於水產養殖系統中成長的野生沉降物(wild settlers)、苗種、或貝卵(spat)的收集，亦常常仰賴基質信號或化學信號的使用。舉例而言，從沿海水域收集蛤貝苗種常涉及使用纖維狀的繩索，以提供一模仿其絲狀海藻自然沉降基質。
廣義而言，本發明一方面包含一種降低一船體或其一部分或一船艦之任何沒水部分、或一沒水結構或一結構之沒水部分、或一沒水物體的生物汙着的方法，其包含將聲波廣播至該 船體、結構或物體處或其周圍的海洋環境中，該聲波係以一頻率或一頻率範圍且可有效吸引一或多種生物汙着物種至沒水的聲波來源的方式廣播。
廣義而言，本發明之一方面包含一種降低港口中的船艦或沒水的港口結構的生物汙着的方法，其包含將聲波廣播至該港口的海洋環境中，該聲波係以一頻率或一頻率範圍且可有效吸引一或多種生物汙着物種至沒水的聲波來源的方式廣播。
該方法較佳係包含將聲波廣播至該海洋環境中，該聲波係以一頻率或一頻率範圍及/或以一聲波強度及/或有變化且可有效吸引一或多種生物汙着物種至沒水的聲波來源，優先遠離該沒水的船體、結構、或物體至一伴隨該聲波來源之可潛入海洋的(marine-submersible)或沒水的犧牲元件(submerged sacrificial element)的方式廣播。
廣義而言，本發明之另一方面包含一種降低一船體或其一部分或一船艦之任何沒水部分、或一沒水結構或一結構之沒水部分、或一沒水物體的生物汙着的系統或裝置，其係安排以將聲波廣播至該船體、結構或物體處或其周圍的海洋環境中，該聲波係以一頻率或一頻率範圍且可有效吸引一或多種生物汙着物種至沒水的聲波來源的方式廣播。
廣義而言，本發明之再一方面包含一種降低生物汙着之系統或裝置，其包含一可潛入海洋的或沒水的聲波轉換器(sound transducer)、一驅動該轉換器以一頻率或一頻率範圍及/或以一聲波強度及/或有變化且可有效吸引一或多種生物汙着物種至沒水的聲波來源的方式廣播聲波至海洋環境中的系統、以及 一可供生物汙着物種附著之基質之伴隨該轉換器之可潛入海洋的或沒水的犧牲元件。
廣義而言，本發明之再一方面包含一種降低生物汙着之系統或裝置，其包含一可潛入海洋的或沒水的聲波轉換器、一驅動該轉換器以一頻率或一頻率範圍及/或以一聲波強度及/或有變化且可有效排斥或避免一或多種生物汙着物種沉降至沒水的聲波來源的方式廣播聲波至海洋環境中的系統。
廣義而言，本發明之再一方面包含一種誘導欲作為後續於水產養殖成長之苗種的海洋物種(例如海洋物種之幼生(larvae)、後期幼生(post-larvae)、繁殖體(propagule)、或孢子(spore))之沉降階段(settlement stage)的沉降的系統或裝置，其包含將聲波廣播至可與該水產養殖之苗種一起回收之沉降材料周圍的海洋環境或養殖船艦中，該聲波係以一頻率或一頻率範圍及/或以一聲波強度及/或有變化且可有效吸引一或多種所欲之水產養殖物種至沒水的聲波來源及沉降材料的方式廣播。該系統或裝置係包含一可潛入的或沒水的聲波轉換器、一驅動該轉換器以廣播聲波至該海洋環境或養殖船艦中的系統、以及一提供沉降階段之海洋物種可附著之基質且伴隨該轉換器之可潛入的或沒水的沉降材料。
廣義而言，本發明之再一方面包含一種誘導欲作為後續水產養殖養殖之苗種的海洋物種(例如海洋物種之幼生、後期幼生、繁殖體、或孢子)的沉降階段的沉降的方法，其包含將聲波廣播至可與該水產養殖之苗種一起回收之沉降材料周圍的海洋環境或養殖船艦中，該聲波係以一頻率或一頻率範圍及/或以 一聲波強度及/或有變化且可有效吸引一或多種所欲之水產養殖物種至沒水的聲波來源及沉降材料的方式廣播。
於多種實施態樣中，該方法可替代性的或額外的包含促進該海洋物種(例如海洋物種之幼生、後期幼生、繁殖體、或孢子)之沉降階段的發育、保存、存活及/或生長。於不同之實施態樣中，海洋物種之沉降階段的發育、保存、存活及/或生長係可相較於一未經處理之控制組增加約1%、5%、10%、15%、20%、或25%或更多。於一實施態樣中，該沉降階段係稚蝦(螯蝦的幼蝦)，到換殼的時間(time to moult，TTM)相較於一未經處理之控制組係縮短至少約10%、15%、20%、25%、30%、或35%。
於多種實施態樣中，該方法可包含將專門適用於海洋物種(例如海洋物種之幼生、後期幼生、繁殖體、或孢子)之沉降階段之附著的沉降材料沒入水中的步驟。
於多種具體實施態樣中，該方法可進一步包含處理沉降材料以回收苗種的步驟。於又一實施態樣中，該方法可更包含一一旦所附著之海洋物種達到所欲尺寸時，即處理沉降材料以回收苗種的步驟。
可於孵化(被俘之養殖的苗種、後期幼升、繁殖體、或孢子)時或於沿岸水域收集野生苗種或貝卵時，以聲波誘導/促進沉降階段之沉降。海洋物種可例如為二枚貝、甲殼動物、及藻類，二枚貝例如蛤貝、日明貝、蛤、牡蠣、或鳥蛤，甲殼動物例如蟹、龍蝦、螯蝦、蝦、或藤壺，藻類例如海藻(大型藻類)或微型藻類。
於多種實施態樣中，沉降材料係以每立方公分沉降 材料有多於1、5、或10個之個體的速率收集沉降階段之海洋物種。有用的沉降材料係描述如下。
於某些實施態樣中，所廣播之聲波的頻率範圍係在人類可聽到的範圍或主要在人類可聽到的範圍，例如上至15千赫茲，但尤其是在40至1200赫茲的範圍、或40至500赫茲的範圍。於某些實施態樣中，所廣播之聲波係包含於上述任一範圍內或涵蓋上述任一範圍大部分的單頻或複合頻率，包括或包含一或多個不同頻率之短脈衝聲波或聲波波動強度、連續聲波或頻率、以及隨時間規律及/或隨機改變的聲波或頻率。於一實施態樣中，所廣播之聲波係包含一重覆之錄音，其係經由一沒水麥克風所錄製之來自至少一船艦及/或於一港口或天然礁石環境之真實世界的聲波。
於某些實施態樣中，聲波係連續廣播歷時一或多天、一或多週、一或多個月、或一或多年。於其他實施態樣中，聲波係半連續廣播，例如於較短或較長的非廣播週期之間以一或多分鐘或一或多小時的週期廣播。
聲波較佳係以一遠離水面的方向廣播。例如，轉換器及/或犧牲元件可朝向遠離水面的面。
於某些實施態樣中，聲波係於聲源處以至少約80、90、100、110分貝(dB)或至少120分貝或更高的強度來廣播，且可在這些值中選擇有效的範圍(例如約80至約120分貝)。
於本說明書中： 「船體或其部分或一船艦之任何沒水部分」或類似描述係包括從小艇至較大之遠洋船鑑之任何尺寸船艦、及金屬或 其他任何材質之船艦的船體或部分船體，包括船艦之推進單元(propulsion unit)的沒水部分，以及包括潛水艦(submarine vessel)之船體或其部分。
「沒水結構或一結構之沒水部分」或類似描述包括碼頭(wharf)或橋墩(pier)或其他船塢或港口結構或部分結構之沒水部分、或於港口或海洋環境中操作之海洋設備的沒水部分、或於海洋環境中之任何其他結構(例如鑽油平台)的沒水部分。
「一沒水物體」或類似描述包括使用時沒入水中之任何材料製得之任何物體，例如任何設置於水中歷時一延續之週期的商業用魚撈設備。
「生物汙着物種」包括微小藻類、海藻、及其「孢子」，以及大型無脊椎生物體，例如甲殼動物、刺絲胞動物、水螅體、多毛類(polychaetes)、海鞘、二枚貝及/或苔蘚蟲。
「港口」亦包括小型海洋區域，其可僅包含單一短橋墩或碼頭，可供例如遊輪(recreational vessel)之小型船艦停泊，以及包括定義為人造或非人造結構之港口區域，例如防波堤。
用語「包含」意指「至少部分由...所組成」。當解釋本說明書及申請專利範圍中包括用語「包含」之描述時，這些描述中亦可存在除了以此用語作為開端之特徵外的其他特徵。
相關用語係作類似解釋。
所附之圖式係於後續實驗工作中進一步描述：第1圖係一錄自一停泊於港口中之船艦的船艦噪音的聲譜圖 (頂端的線條)；一高強度之聲波處理的聲譜圖(第二線條)；一低強度之聲波處理的聲譜圖(第三線條)；以及靜音處理(即，沒有船艦噪音)的聲譜圖(底部的線條)；第2圖所示為於不同的聲波處理下，海鞘幼生之平均存活百分比的長條圖；第3圖所示為隨時間(小時)泳動之海鞘幼生的總數百分比；第4圖所示為已變態(metamorphosed)之海鞘幼生的總數百分比；第5圖所示為於聲波處理及靜音處理下，各物種之平均沉降個體數的長條圖；第6圖係一於聲波處理及靜音處理下，附著至沉降平台之表面取向及基質取向的生物體總數的非計量多向度量尺法(non-metric multidimensional scaling，MDS)分析；以及第7圖所示為於各實驗的聲波處理(靜音、海藻控制之礁石、及海膽控制之礁石)下，隨時間(小時)脫殼之所有稚蝦(pueruli)百分比的沉降反應圖。
如所述，本發明係包含一種降低一船體或其沒水之結構或物體或部分之生物汙着的方法，其包含將聲波廣播至該船體、結構或物體處或其周圍、但與之有間隔的海洋環境中，其可有效吸引一或多種生物汙着物種至沒水的聲波來源，以及一般而言吸引至一提供生物汙着物種可附著之表面之伴隨該轉換器之沒水的犧牲元件。此可藉由將生物汙着物種自船艦之船體或沒水結構引開以及該生物汙着物種於該犧牲元件上的附著而降低生物汙 着。一或多種生物汙着物種較佳係優先附著至該犧牲元件。
可將聲波自各自具有一或多個沒水的犧牲元件的一或多個沒水的轉換器廣播至港口的海洋環境中，以降低例如港口中船艦、或港口結構(例如碼頭或橋墩)之一沒水部分、及/或港口設備(例如船艦的維修設備)的生物汙着。轉換器及/或犧牲元件係建構成可以沒於水中歷時例如數週、數個月、或甚至數年之延續的週期(可增加週期性的維持以及生物汙着的移除)。犧牲元件可於明顯被海洋物種汙染後依照需要替換，或可以規律的間隔替換。二或三或更多個轉換器及/或犧牲元件可圍繞港口停泊區域間隔排列。
或者，單獨的船艦(例如一船)可伴隨一沒水的犧牲元件，其附著於船體但並非船體之一部分或可包含該船體之一可拆卸及/或可替換的部分，該聲波在此或在其鄰近處以一較該船艦之典型聲波強的強度廣播，以將生物汙着物種自該船的船體或該船體的平衡(balance)引開。於某些實施態樣中，轉換器及/或犧牲板可僅於船艦在港口中的時候使用。
除此之外，本發明係包含一種藉由將聲波廣播至沉降材料周圍的海洋環境中或處於沉降階段之養殖船艦中(包括例如槽中或池中)，以誘導商業上有用之海洋物種(例如海洋物種之幼生、後期幼生、繁殖體、或孢子)沉降於沉降材料上的方法。接著可處理該沉降材料以收集海洋物種，作為後續水產養殖成商業上有用之形式的苗種。
就放入水中的沉降材料而言，其具有一材料及結構範圍，包括纖維狀的繩索、壓碎的殼材料、覆有水泥(cement) 的繩索、覆有水泥的塑膠、覆有藻類的塑膠板、塑膠、水泥板材料，這些是用於例如牡蠣、蛤貝、蛤、鮑魚、海膽、海參等目標水產養殖物種之沉降的較佳材料。此材料用來與聲波產生裝置一起浸入槽中或域中的水中。如此，聲波會吸引幼生沉降於專用的沉降材料(沉降結構)上，並促進其保存及初始生長，直到其達到一足以自該沉降材料收穫並轉移至成長環境(通常移至海中飼養場)的尺寸。
所廣播之聲波的頻率範圍可在人類可聽到的範圍或主要在人類可聽到的範圍，例如上至15千赫，或在100至200赫茲上至1、2、3、5、8、10或15千赫之範圍。於某些實施態樣中，所廣播之聲波係包含在前述任一範圍中及/或涵蓋前述任一範圍的大部分的寬頻單頻率或複合頻率，包括或包含一或多個不同頻率之短脈衝聲波、連續聲波或頻率、以及隨時間規律及/或隨機改變的聲波或頻率。於一實施態樣中，廣播之聲波係包含一重覆之錄音，其係經由一沒水麥克風所錄製之來自至少一船艦及/或於一港口或天然礁石環境之真實世界的聲波。於某些實施態樣中，聲波係連續廣播歷時一或多天、一或多週、一或多個月、或一或多年。於其他實施態樣中，聲波係半連續廣播，例如於較短或較長的非廣播週期之間以一或多分鐘或一或多小時的週期廣播。於某些實施態樣中，聲波係以距該聲源一公尺處為至少100分貝重1微帕(dB re 1μPa)或至少120分貝重1微帕的強度廣播。聲波較佳係以一遠離水面的方向廣播。轉換器及/或犧牲元件及/或沉降材料可朝向遠離水面的面。轉換器及/或犧牲元件及/或沉降材料可為單獨的或相同的組件。舉例而言，換轉換器 板亦可扮演一較佳可替換之犧牲元件或犧牲材料。各轉換器可視需要具有二或多個伴隨該轉換器之犧牲元件或二或多個伴隨該轉換器之犧牲材料。犧牲元件或沉降材料可為表面積為例如至少0.25平方公尺或至少1、2、或5平方公尺之平板的型式。
實驗
茲以如下實驗工作的描述進一步描述本發明：
實施例1
方法
船艦噪音錄音：使用一經校正之水中聽音器連續錄製由一停泊之126公尺長之鋼質船體的旅客渡船在水中所發出的聲波以及操作船載發電機之電源供應器所發出的聲波，歷時5分鐘。於錄音期間不操作其他機器。水中聽音器係置於船體中央(mid-ship)的港口端距離該船體3公尺且低於水面3公尺處，並重複錄製4次。於錄音期間，將輸出記錄於一經校正之數位記錄器。將數位錄音下載至個人電腦，並計算聲譜組成及聲波來源階層。將一4分鐘的錄音(sequence)傳輸至一MP3播放器上重播(playback)。
海鞘幼生之來源：海鞘幼生，薩氏海鞘(Ciona savignyi)，係由紐西蘭南島考思倫研究所(Cawthron Institute)提供。縱向剖開成體樣本，並分別以玻璃巴斯德吸管(glass Pasteur pipettes)將精子及卵子吸出。C.savignyi係雌雄同體(hermaphroditic)，故可自生殖輸管(gonoducts)單獨取出精子及卵子。使用不同供體樣本以達到異體受精(cross fertilisation)。將卵子放入一含有25毫升無菌海水之培養皿中並加入將近300微 升之濃縮精子(從而稀釋精子，且避免過多的精子附著於卵子的濾泡細胞而危及授精(insemination))。輕輕攪拌該含有卵子及精子之培養皿以確定混合配子。授精1小時後，更換海水以移除剩餘精子，並將培養皿置於18至20℃下，歷時15至18小時以使其發育。於即將孵化(使用光學顯微鏡確認其發育)前，隨機挑選胚胎並將其轉移至一無菌之平底12孔的組織培養盤上。各孔皆含有10毫升之18℃無菌海水以及一個別之海鞘幼生。
幼生之沉降實驗：使用三種聲波處理：高強度及低強度之船艦噪音，以及一靜音控制組。各聲波處理皆使用一水浴，以在過程中維持18℃(±1℃)之恆定水溫。每一水浴各含有一個視覺及聽覺上可穿透(transparent)的12孔組織培養盤。以帷布覆蓋水浴，以提供一恆定之低光照程度，從而排除干擾之外部光信號。將海綿橡膠(sponge rubber)墊置於水浴下方，以避免任何音能(acoustic energy)自周圍環境傳遞到該實驗處理中。在開始任何實驗之前，使用經校正之水中聽音器以藉由各水浴之錄音，確認該等處理的水浴中沒有聲波干擾。藉由在底部放置一揚聲器來實現各水浴中之聲波處理，揚聲器係以一防水塑膠袋密封並藉由一鉛垂而保持於底部。將揚聲器與MP3播放器連接，MP3播放器連續播放4分鐘之船艦噪音的錄音。使用MP3播放器上的音量控制，將槽中之高強度及低強度處理之聲波強度分別調整為126分貝以及100分貝重1微帕均方根(RMS)。以經校正之水中聽音器監測於100至10,000赫茲之頻率範圍的聲波強度。實驗於11點30分(11：30h)開始，且此後每2小時將各組織培養盤自水浴移出並於一雙目顯微鏡(40倍)下檢查，以觀察各幼生的狀態 並將其分類為：泳動、靜止不動(以200微米吸量管之滴管尖輕輕的抽吸刺激幼生時，其係靜止不動，該幼生仍帶有顏色/不透明且身體完整)、附著(幼生以頭部附著至該孔的表面或該水的弧面上，藉由水的運動輕輕刺激幼生時，其仍保持附著)、變態階段1(尾部與頭部成直角，且尾部開始轉為透明並開始再吸收、頭部變暗變粉紅、牢牢附著於該孔的表面或該水的弧面上)、變態階段2(尾部的再吸收作用已完成、頭部呈粉紅色、幼生舌形體已成形、柄(stalk)開始出現)、或死亡(幼生變透明或消瘦、頭部或尾部開始成斷片及皺縮、不活動)。於所有實驗性幼生已附著(及/或已變態)或已死亡時終止實驗。
結果
船艦噪音錄音：錄自旅客渡船之船艦噪音主要由100及1000赫茲之間的低頻噪音所組成，且該噪音於聲源處為126分貝重1微帕均方根。在高強度處理中，該實驗性船艦噪音係於水浴中以126分貝重複播放，在低強度處理中則為100分貝。所重複播放之實驗性噪音具有與該錄自港口中船艦的噪音類似的聲譜組成。由靜音處理之水浴可確認沒有干擾靜音處理之外部聲波傳遞，其具有一主要為將近35分貝重1微帕之平線反應，此亦顯示了該錄音設備之最低錄音極限。第1圖係顯示一錄自停泊於港口中之船艦的船艦噪音的聲譜圖(頂端的線條)；高強度聲波處理的聲譜圖(第二線條)；低強度聲波處理的聲譜圖(第三線條)；以及來自靜音處理(即，沒有船艦噪音)的聲譜圖(底部的線條)。
幼生之沉降實驗：該實驗係進行了28小時，於此時間內，於所有處理中之個別存活的幼生皆已沉降且變態或已死 亡。在每一處理當中之十二個平行測試中幼生的存活率並沒有明顯不同，因此，合併十二個平行測試的幼生存活率數據，以測試整體的處理效果。幼生的存活率於三個處理之間並沒有明顯不同，於高強度及低強度之船艦噪音處理下的存活率為78%，於靜音處理下的存活率為67%。第2圖所示為各處理下平均存活百分比之實驗結論的長條圖。
此結果顯示，於高強度處理下，泳動幼生的數目隨時間的減少較快。第3圖所示為隨著時間(小時)進行之泳動海鞘幼生之總數百分比。實驗開始時，將100%泳動之幼生放進實驗空間中。於高強度處理下，在最初2小時內已有40%幼生沉降，而經過10小時後，所有幼生皆停止泳動。即使於低強度處理以及靜音處理下，起始分別有將近30%及50%之快速沉降，但該二處理需要花費22小時才能讓所有幼生完全沉降。此沉降態勢反映在分類為「附著」的幼生數目，該「附著」的幼生數目於高強度處理下，於初始的5小時明顯增加，接著變態。
第4圖所示為已變態成階段2(如上述定義)之海鞘幼生的總數百分比。於高強度及低強度處理下，經過10至16小時，有將近80%幼生已沉降且已經歷變態(進入階段2)。相較之下，於靜音處理下，僅有60%幼生成功的發育至變態階段2，且經過較長的時間才發育至此階段。於高強度處理下，大部分幼生(將近60%)於短時間內沉降，其於孵化後6至10小時之間指數式(exponential)變態至階段2。於低強度處理下，60%的幼生係耗費將近10小時經歷變態至階段2，而於靜音處理下，整個實驗係耗時28小時。於靜音處理下之變態也更為多變，其中有些幼生係 間歇的沉降。於高強度及低強度處理下，於孵化後2至12小時之間的變態較為連貫且呈指數式。於低強度處理下之幼生較於高強度處理下之幼生較早開始經歷變態階段2，但8至12小時時，已變態之數目與高強度處理沒有明顯差異。
此結果顯示，船艦噪音大大的影響海鞘幼生之沉降及變態。暴露於高強度船艦聲波下的幼生相較於未暴露在任何噪音信號下之幼生明顯較快沉降且較快變態。於實驗開始後6小時，暴露於船艦噪音處理之幼生已有將近90%沉降。相較於靜音處理下僅有60%，暴露於該等聲波處理下之幼生有將近80%發育至變態階段2。於實驗期間，暴露於高強度處理下之幼生係呈指數式變態，且整體而言，於聲波處理下的幼生係展現較快的變態，尤其是在實驗一開始的10小時之中。幼生的存活率於高強度處理、低強度處理、及靜音處理下並沒有顯著差異，此顯示聲波主要係影響沉降及變態行為，而非幼生的整體存活率。
實施例2
利用得自預先浸泡的沉降板及水中揚聲器(轉換器)系統的豐富度(abundance)數據，分析聲波與靜音二處理之間個別生物體汙着的豐富度差異，聲波處理係重複播放預先錄製之一港口船艦(Straitsman，125公尺長之客船)所產生的噪音。將預先浸泡的沉降板附加在三個用於聲波處理之水中揚聲器系統以及三個用於靜音處理之假揚聲器上，並沿著紐西蘭卡瓦島邦阿考德港(Bon Accord Harbour Kawau Island，New Zealand)一個0.5公里的碼頭的布署在分散的位置。將板安置於二個不同的取向，基質(向下)取向及表面(向上)取向，以測試因為取向所造成的 差異，由於揚聲器系統為限制因子，故揚聲器上係同時存在這些取向。由潛水員沿著碼頭在正確取向的位置上進行處理，使聲波的重疊最少。聲波處理的水中揚聲器連續廣播預先錄製之來自港口中的船艦噪音(在20至10000赫茲範圍，且強度為128分貝重1微帕均方根)，歷時27天(將近一整個月週期)，此係經由利用經校正之水中聽音器及記錄器而確認，且靜音處理假系統係保持靜音。聲波處理中所廣播之聲波具有與錄自港口中船艦的聲波訊號類似的整體聲譜組成，其範圍主要在20至2000赫茲的低頻率。靜音處理僅有很少或甚至沒有來自聲波處理的聲波轉移，而僅有所在港灣(harbor)周遭的水中聲波。於實驗結束後，潛水員收集揚聲器系統，移動沉降板並將其放置於個別之密封塑膠袋中，以減少於運送至實驗室供分析時的任何生物體損失。板的分析包括將各板的表面分成12個均等的部分，並於解剖顯微鏡下，以40倍放大倍率計數及辨識所有固著之汙着生物體的物種層級。聲波沉降板及靜音沉降板及揚聲器外殼之初始外觀檢查顯示聲波處理有較多的汙着。其並顯示表面取向沉降板及基質取向沉降板之間的汙着豐富度並不相同。
聲波處理下之朝向基質取向的沉降板具有較靜音處理中的相同取向者高的生物體總數，聲波板的個體總數為2190，而靜音板則為756。此與表面取向的板類似，聲波處理下的個體總數為397，相較之下靜音處理下的個體總數為133。
整體而言，發現八個附著於沉降板上之常見的汙着物種：苔蘚蟲、多室草苔蘚蟲(Bugula neritina)(直立分枝)、一未鑑定的灰色苔蘚蟲(分枝)、頸鏈血苔蘚蟲(Watersipora subtorquata)(分枝)、牡蠣、正牡蠣(Crassostrea gigas)、智利牡蠣(Ostrea chilensis)、石灰質管蟲(calcareous tube worm)、盤管蟲屬(Pomatoceros sp.)、藤壺類、澳洲藤壺(Elminius modestus)、紋藤壺(Balanus amphitrite)、及無法鑑定種類的藤壺金星幼蟲(unidentified barnacle cyprids)。然而，於該二種處理下，部分物種會比其他物種來的豐富。於聲波及靜音二者之處理下，該八個物種於基質取向的沉降板上皆存在，但聲波沉降板上主要為管蟲(盤管蟲屬)、直立且分枝的苔蘚蟲、及澳洲藤壺，而靜音沉降板控制組主要僅為管蟲及分枝的苔蘚蟲。在對沉降板上各物種的豐富性使用一個別之t-檢定(t-test)中，沉降個體平均數目於聲波及靜音處理下係明顯不同，聲波處理下有較高的生物體數目：多室草苔蘚蟲(t t-test=4.85,P t-test=0.008)，未鑑定的灰色苔蘚蟲(t=3.01,P=0.040)，盤管蟲屬(t=3.21,P=0.030)，澳洲藤壺(t=8.21,P=0.001)，未鑑定種類的藤壺金星幼蟲(t=12.017,P=<0.001)，正牡蠣(t=5.60,P=0.005)，及智利牡蠣(t=6.27,P=0.003)。第5圖所示為於聲波處理(基質取向：黑；表面取向：深灰)及靜音處理下(基質取向：淺灰；表面取向：白)，各物種之平均沉降個體數目(+標準差)的長條圖。t-檢定之統計結果，*<0.05，**<0.01，***0.001。使用曼-惠特尼秩和檢定(Mann-Whitney Rank Sum Test)亦檢測到，物種之個體尺寸頻率(size frequency)於該二處理之間係明顯不同，相較於靜音處理下的多室草苔蘚蟲(U Mann-Whitney=29452.0，P Mann-Whitney=<0.001)，未鑑定的灰色苔蘚蟲(U=43883.0，P=0.004)，澳洲藤壺(U=10312.0，P=0.013)，正牡蠣(U=22531.0，P=0.001)，於聲波處理下的個體有明顯較大的 尺寸。
聲波處理下之表面取向的沉降板上係存在全部八個物種，然而，靜音處理下的表面取向的沉降板上不存在紋藤壺及藤壺金星幼蟲，且許多其他物種的數目非常少。同樣的，沉降板上主要為管蟲及苔蘚蟲。對這些沉降板上豐富的各物種使用一個別之t-檢定發現，沉降個體平均數目於聲波及靜音處理下係明顯不同，聲波處理下有較高的生物體數目：多室草苔蘚蟲(t t-test=4.06，P t-test=0.015)，未鑑定的灰色苔蘚蟲(t=4.20，P=0.014)，盤管蟲屬(t=4.42，P=0.011)，澳洲藤壺(t=6.89，P=0.002)，及正牡蠣(t=5.56，P=0.003)。
序列法的非計量多向度量尺法(non-metric multidimensional scaling，MDS)係用於測驗各處理及取向的個體平均數目間的關係。MDS係產生各處理與取向之間關係的低維圖，點與點之間的距離係與其多元相似性(multivariate similarity)成正比。使用由四次方根(fourth-root)轉換的密度數據推得之一布雷-柯蒂斯差異矩陣(Bray-Curtis dissimilarity matrix)進行分析。利用相似性分析(ANOSIM)測試不同處理及取向之間的差異。根據處理及處理×取向，將個體平均數目清楚的分組於多元空間(multivariate space)。第6圖所示為於聲波及靜音處理下，附著至沉降平台之向上及向下取向的生物總數的非計量多向度量尺法(MDS)分析。綠色空心三角形表示聲波處理之向下取向，藍色空心菱形表示靜音處理之向下取向，藍色實心三角形係表示聲波處理之向上取向，紅色實心菱形係表示靜音處理之向上取向。所有處理與取向彼此之間顯示出顯著的分組區別(R ANOSIM=0.796， P ANOSIM=0.001)。
許多附著在沉降版上的物種係已知之入侵至紐西蘭的入侵種(例如多室草苔蘚蟲、頸鏈血苔蘚蟲、正牡蠣、及紋藤壺)。大部分被認為是經由船艦之船身汙著、壓艙水(ballast water)而引入，且潛在的可能為因水產養殖活動而引入，並且被認為是紐西蘭港口及港灣附近的主要汙着生物體。這些物種有許多會對原生族群造成嚴重的影響，例如目前在紐西蘭北部港灣及其南島上部的汙着組合及潮間帶濱線(intertidal shoreline)中，正牡蠣係一優勢的結構組成，其取代了原生的岩牡蠣(Saccostrea glomerata)之後，成為現今紐西蘭的牡蠣水產養殖業的主要部分。於沉降板上發現的其他紐西蘭原生物種已知已藉由海洋汙着生物體的方式擴展至其他國家(例如澳洲藤壺及智利牡蠣)，原因被認為是主要經由船艦船體上的汙著及船艙水中的幼生。
實施例3
本實施例係探討不同強度之船艦噪音對海洋環境中生物汙着物種之沉降的影響，以及對一常見之汙着海鞘物種，玻璃海鞘(Ciona intestinalis)，之沉降反應的影響。
方法
船艦噪音錄製與處理：從一2012年2月停泊在西澳-弗里曼特爾(Fremantle)港口中25公尺長之鋼質船體漁船錄製船艦發電機的噪音。噪音係於船體的四個位置錄製：(1)鄰近發電機、(2)發電機對面、(3)船尾、及(4)船頭。錄製的時候，並未操作發電機之外的機器，也沒有其他船艦在附近操作。
使用一經校正之水中聽音器(美國密西西比州，高 科技股份有限公司，129 HTI-96-Min)錄製來自船艦發電機在水中所發出的連續噪音，歷時5分鐘。該水中聽音器係置於接近該船體的50公分且低於水面2公尺處。錄音輸出係記錄於一經校正之數位記錄器。
由數位錄音產生聲譜圖(spectral plot)，並進行一變異數分析(ANOVA)以測定該等位置之間的噪音強度是否有顯著差異(P<0.001)。將子樣本帶通濾成四個頻格(frequency bin)：30至100赫茲、101至500赫茲、501至2000赫茲、及2001至20000赫茲，並計算各頻格之總噪音強度的整體平均比例。對各位置的總噪音強度比例進行反正弦函數(arcsine)轉換，並以「位置」及「頻率」作為因子進行二因子的變異數分析(Two-Way ANOVA)。經AVONA測定比例之間的整體顯著差異(P<0.001)後，即採用Holm-Sidak法測定總噪音強度比例之間的顯著差異。
汙着程度之原地(in situ)觀察：於本研究中，四艘具有相似設計及抗汙着處理型式之25公尺長的漁船係停泊在一起。各船艦之發電機的位置及類型係相同。透過潛水員於上述四個位置的原地觀測，與水中錄影機(Snake-Eye III TM156)之檢視，估計各船艦之船體上的生物汙着程度。所有視覺的估計係由二個不同潛水員獨立利用汙着程度比例尺(由2005年，Floerl等人之文獻，Environ.Manage 35：765-778發展)做出。各潛水員係評估各船艦由吃水線至舵龍骨(bilge keel)頂部之各個位置垂直側的2平方公尺區域。
海鞘幼生之來源：於2012年1月，自紐西蘭利特爾頓港(Lyttelton Harbour)收集玻璃海鞘(C.intestinalis)之成體 樣本。利用玻璃巴斯德吸管取出卵子及精子，且必須於解剖前先以視覺評估其生殖狀態，以確定所使用的海鞘皆為性成熟的個體。使用不同供體樣本以達到異體受精。將卵子放入一含有25毫升無菌海水及約300微升之濃縮精子的培養皿中，並輕輕攪拌以混合配子。授精1小時後，更換海水以移除剩餘精子，並將培養皿置於18至20℃下，歷時15至18小時以使其發育。於孵化前，隨機挑選胚胎並將其轉移至一無菌之平底12孔的組織培養盤上。各孔皆含有10毫升之18℃無菌海水及一個別之玻璃海鞘幼生。
幼生之沉降實驗：幼生係暴露於一來自船艦上四個不同位置中之一的2分鐘噪音，控制組幼生未暴露於船艦噪音下。使用水浴以維持18℃(±1℃)之恆定水溫。每一水浴各含有單一個視覺及聽覺上可穿透的12孔組織培養盤。以帷布覆蓋該等水浴，以提供一恆定之低光照程度，從而減少外部光信號的干擾。將泡沫橡膠墊(foam rubber mat)置於水浴下方，以避免任何音能自周圍環境傳遞到該實驗處理中。在開始任何實驗之前，使用一經校正之水中聽音器以藉由各水浴之錄音，確認該等處理的水浴中沒有聲波干擾。
在各水浴中噪音係自一沒於水浴底部的揚聲器(荷蘭皇家飛利浦電子公司，SBA1500，4歐姆，100至18,000赫茲)發送。揚聲器與MP3播放器連接，MP3播放器連續播放2分鐘之船艦噪音的錄音。使用來自各位置的三個不同2分鐘錄音，以避免於處理中對各重複使用同一船艦錄音所致之假重複(pseudo-replication)現象。於水浴中重複播放之錄音的噪音強度係經確認與錄自對應的船艦位置的錄音相同。經分析及證明，重 複播放之發電機噪音的錄音具有類似於船艦噪音之原始錄音的聲譜組成。
於2小時期間內，於一雙目顯微鏡(40倍)下檢查各幼生之發育。根據幼生於沉降階段的進展期(progressive stage)將其分類為：(1)泳動；(2)靜止不動(以一200微米吸量管之滴管尖輕輕的抽吸刺激幼生時，其係靜止不動，該幼生仍帶有顏色/不透明且身體完整)；(3)附著(以頭部附著至該孔的表面或該水的弧面上，藉由水的運動輕輕刺激幼生時，其仍保持附著)；(4)變態階段1(222 M1)(尾部與頭部成直角，且尾部開始轉為透明並開始再吸收、頭部變暗粉紅色、牢牢附著於該孔的表面或該水的弧面上)；(5)變態階段2(M2)(尾部的再吸收作用已完成、頭部呈粉紅色、幼生舌形體已成形、柄開始出現)；或(6)死亡(幼生變透明或消瘦、頭部或尾部開始成斷片及皺縮、不活動)。
檢測數據以確定各處理的重複之間是否有顯著的不同。各處理(控制組或噪音處理)之間並未有顯著的不同，因此合併分析單一處理中的所有重複。幼生的、沉降、變態及存活率的分析係以卡方分析(Chi2 analyses)進行測試。
結果
船艦噪音：於各船艦位置所錄製之聲波的平均噪音強度測得如下：於位置1為140.6分貝重微帕均方根，於位置2為138.8分貝重微帕均方根，於位置3為135.2分貝重微帕均方根，以及於位置4為127.5分貝重微帕均方根。噪音強度在所有四個位置之間係具有顯著差異(ANOVA；F=5349.4，P<0.001)。頻率在 各位置之間亦具有顯著差異：「頻格」因子(F=30556.3，P<0.001)、「位置」因子(F=25.2，P<0.001)，以及「頻格」與「位置」之間的交互作用(F=1437.9，P<0.001)。除了「位置」1與2、2與3、及1與4於最高之頻帶(frequency band)2001至20000赫茲的比較之外，所有「頻格」與「位置」之間的比較在總噪音強度比例上具有顯著差異(P<0.005)。一般而言，最高比例總噪音強度發生於30至100赫茲之頻帶，而最大值係發生於最靠近發電機的位置4。在所有位置中，當頻帶增加時，總噪音強度比例降低。
船艦汙着程度：於所有四艘船艦上最靠近發電機的位置(位置1)的汙着程度(level of fouling，LoF)最大。位置1亦具有最高的噪音強度。生物汙着程度(存在於船艦表面之汙着的相對豐富度)隨著與噪音來源(例如發電機)之距離的增加而減少，又以船頭的生物汙着最少。所有檢視的四艘船艦係展現類似的趨勢，發電機處有最高的整體LoF，於船頭處則有最低的整體LoF。中間的LoF等級係於該位於發電機對面處及船尾處測得。生物汙着主要由集群及單獨的海鞘(海綿多囊海鞘屬(Polycitor sp.)、綠透明海鞘屬(Sigillina sp.)、擬菊海鞘屬(Botrylloides sp.)、單體壁殖海鞘屬(Styela sp.))、苔蘚蟲(多室草苔蘚蟲屬(Bugula sp.)、輪枝櫛口苔蘚蟲(Zoobotryon verticillatum)、頸鏈血苔蘚蟲、弓形血苔蟲(W.arcuata))、多毛類龍介蟲(serpulid polychaetes)(未鑑定種類)及海綿動物(porifera)(未鑑定種類)所組成。雖然本文並未列出特定的物種數據，共有24種形態類型自生物汙着樣本中鑑定出來，其中有四種被確認為非原生物種，有三種來源不明。
玻璃海鞘實驗：暴露於來自船艦四個位置任一者之發電機噪音下的玻璃海鞘，其沉降及變態速度明顯較未暴露在任何發電機噪音下之控制組的幼生要來的快。暴露於錄自船艦四個位置任一者之發電機噪音下的存活幼生，有將近50%係於該實驗開始後6小時內沉降，剩餘之所有幼生係於18小時內沉降。相較之下，未暴露在任何發電機噪音下之幼生，50%之存活幼生的沉降係耗時15小時，所有存活幼生沉降係耗時26小時。船艦噪音亦增加幼生發生變態的速率。暴露於噪音處理下之幼生有60%係發育至M2階段(於12小時期間內)，相較之下，在相同期間內，控制組處理之幼生僅有20%發育至M2階段。相較於靜音處理下的幼生僅有66%之最高存活率，暴露於二最高強度之噪音處理(直接鄰近於發電機以及在發電機的對面處)下的幼生係具有100%存活率。幼生之沉降、變態、或存活率於來自不同船艦位置之噪音處理之間並沒有顯著差異。
此結果顯示廣播低頻率、高強度之聲波會增加生物汙着生物體的沉降，且聲波係強烈的影響海鞘幼生的沉降及變態。
實施例4
本實施例係探討不同強度及不同聲譜之噪音對新荷蘭靜龍蝦(southern spiny lobster，Jasus edwardsii)稚蝦之沉降階段的發育及存活的影響。
方法
稚蝦的來源：自吉斯本之港口中的碼頭底下或紐西蘭北島東海岸上的卡色波因特(Castlepoint)收集浮游的新荷蘭靜龍蝦稚蝦，Jasus edwardsii。
聲波錄音：於夏天黃昏的新月下，在新紐西蘭東北之瀑布礁石(一海藻控制之礁石)及北歐礁石(一海膽控制之礁石)二處錄製一般環境水中聲波的錄音。於接近無風(calm)的情況下，使用一遠端錄製系統錄製棲地原地的聲波，該系統係由一連接於一自動化錄製系統上之經校正的水中聽音器(參見實施例3)及一數位記錄器(Roland Edirol R09HR)所組成並包在一水中的外殼中。在錄音期間在附近沒有人為的噪音源，例如大型船或動力船。使用MATLAB軟體以特別針對這些錄音的編碼分析數位錄音的聲譜組成。由各棲地錄音選出十個具代表性的4分鐘錄音，再從中隨機選出三個錄音並將之傳輸至MP3播放器，用來在以實驗室為基礎的實驗中的各聲波處理的三個重複之一中重播。
以實驗室為基礎的實驗：此實驗由三個聲波處理組成，一靜音控制組、以及二礁石棲地的聲波。於各聲波處理使用三個重複水浴，以於全程實驗維持恆定的水溫(17℃)。使用橡皮墊於聽覺上隔絕該水浴，並保持在自然光下。所有重複皆具有一沒於水浴中且加重防水的飛利浦揚聲器(4歐姆，5瓦特)。
僅在聲波重複中，將DSE MP3播放器與揚聲器連接，並將之用於連續播放一4分鐘循環之所錄製的環境水中聲波至該水浴中，並穿透五個重複的聽覺上可穿透之750毫升塑膠容器，各自皆裝有於經過濾及紫外線處理之海水中之單一隨機分配的葉狀幼蟲、與作為化學惰性沉降表面之一200×90毫米的塑膠網片。使用經校正之水中聽音器及記錄器(美國密西西比州，高科技股份有限公司，129 HTI-96-Min、美國威斯康辛，音效設備公司，722 recorder)將各槽中的聲波調整至與野外錄製之天然棲地 的聲波相同的程度。錄製該於實驗槽中重複播放之聲波，以與錄自天然棲地的聲波訊號作比較及確認靜音處理下沒有顯著的聲波。
在聲波錄音開始之後，每隔12小時觀察一次稚蝦，以確定稚蝦個體是否已經脫殼而進入第一蛻變期幼蝦階段(first instar juvenile stage)。從一開始至觀察到第一蛻變期幼蝦階段的時間稱作至脫殼的時間(time to moult，TTM)。於所有處理下的所有稚蝦皆已脫殼時終止實驗。第一次觀察到脫殼時，立即將年幼的稚蝦移出並冷凍。
生化分析：使用一經修飾之Bligh及Dyer(1959)甲醇/氯仿/水單相萃取(2004年，Jeff等人之文獻，Comp Biochem Phys B 137：487-507)分析冷凍之稚蝦個體以測定葉狀幼蟲個體之脂質含量。萃取脂質後，再次將葉狀幼蟲個體冷凍並以一微型小杵使其均勻。使用一雙辛可寧酸(bicinchoninic acid，BCA)法，利用一微型BSA蛋白質試驗套組，並使用牛血清血蛋白(bovine serum albumin)作為參考蛋白質(reference protein)，以測定稚蝦個體之蛋白質含量。於50℃下，將一預先秤重為等分試樣之稚蝦冷凍樣本置於0.1M之氫氧化鈉中，消化12小時，以釋放鏈結的蛋白質。以原始乾重百分比計算稚蝦的總蛋白質含量。
數據分析：以無母數Kruskal-Wallis檢定的等級(non-parametric Kruskal-Wallis comparison)測試相同處理下各重複之間TTM中位數的差異(即，各處理係分開分析)(1999年，紐澤西Prentice-Hall公司發行，Zar,Biostatistical Analysis，第四版)。在一處理中的三個重複之間並沒有發現差異，因此合併三個 重複之數據，以使用Kruskal-Wallis檢定做全實驗比較。Kruskal-Wallis檢定係用來利用三個重複處理之合併數據，比較各處理之間TTM中位數的分佈。所有統計檢定中，P值0.05視為顯著。使用塔基檢定成雙多重比較程序(Tukey’s Test pairwise multiple comparison procedure)，以分離出個別處理之間的差異。使用一Sen’s斜率分析(Sen’s slope analysis)，分析第一隻葉狀幼蟲脫殼之前的最後抽樣事件與最後一隻葉狀幼蟲脫殼時的抽樣事件之間的數據點(data point)，以計算各處理下的脫殼速率。
生化數據的分析：以無母數Kruskal-Wallis檢定的等級測試各處理之間以乾重百分比表示之總脂質及總蛋白質的差異，因為數據並非來自常態分布(1999年，紐澤西Prentice-Hall公司發行，Zar,Biostatistical Analysis，第四版)。使用塔基檢定成雙多重比較程序，以分離出個別處理之間的差異。使用軟體Sigma Stat4.0(Systat軟體股份有限公司)及Minitab 16.1.0(Minitab Pty公司)進行所有分析。
結果
聲波分析：海藻控制之礁石棲地的野外錄音在約200至10,000赫茲之聲譜具有一譜峰，其係槍蝦所產生之高頻率聲波。海膽控制之礁石錄音在約600至1500赫茲之聲譜具有一譜峰，其係餵食海膽Evechinus chloroticus所產生。在海藻控制及海膽控制之礁石的處理中，聲波強度在100至24000赫茲分別為109及116分貝重微帕均方根。於實驗槽中所廣播之聲波的整體聲譜組成及聲波層次與錄自天然棲地原位之來源聲波相當一致，且其聲度於中間及較高的頻率(即，800至2000及7000至20,000赫 茲)下係略微降低。
幼蝦至脫殼的時間：如第7圖所示，於海藻控制之礁石的錄音處理下的幼蝦具有最短的192小時的TTM中位數，接下來是於海膽控制之礁石的錄音處理下之216小時的TTM中位數，以及於靜音處理下之306小時的TTM中位數。整體而言，相較於靜音(控制組)處理，幼蝦之TTM於海藻控制之礁石棲地的聲波存在時減少了38%，而於海膽控制之礁石棲地的聲波存在時減少了30%。
於海藻控制之礁石及海膽控制之礁石二者的處理下，第一隻葉狀幼蟲完成脫殼的時間係168小時±8標準差(S.E.)。相較之下，於靜音處理下，第一隻葉狀幼蟲完成脫殼的時間係240小時±7.2 S.E.。相較於靜音處理的348小時±4 S.E.，於海藻控制之礁石及海膽控制之礁石之處理下，所有葉狀幼蟲皆完成脫殼的時間係分別為288小時±16 S.E及288小時±21 S.E。
生化分析：於所有處理下，第一蛻變期之龍蝦幼蝦之脂質及蛋白質二者的含量係隨著TTM的增加而有減少的趨勢。相較於海膽控制之礁石之處理下的稚蝦(6.2%)或相較於靜音處理下之稚蝦(6.1%)，於海藻控制之礁石之處理下的稚蝦(乾重之7.7%)具有明顯較多的脂質(塔基檢定，P=<0.05)。稚蝦脂質含量在海膽控制之礁石的處理下以及靜音處理下並沒有顯著差異。
於海藻控制之礁石以及海膽控制之礁石二者處理下的稚蝦的蛋白質(分別為乾重之35.7%及34.4%)明顯較於靜音處理下之稚蝦(30.5%)(塔基檢定，P=<0.05)多。稚蝦蛋白質含量在海藻控制之礁石的處理下及海膽控制之礁石的處理下並沒有顯 著差異(P>0.05)。
龍蝦之葉狀幼蟲階段為卵黃食性(lecithotrophic)，完全依賴該先前葉形期(phyllosoma phase)大量儲備的內生性能量，且主要由脂質及蛋白質所組成(2011年，Jeffs等人之文獻，Comp Biochem Phys A 129：305-311；1999年，Jeffs等人之文獻，Comp Biochem Phys A 123：351-357)。有證據顯示，沉降的延遲會導致這些儲備的缺乏，此拖累了後續存活(2013年，Fitzgibbon等人之文獻，Fish In Press；2001年，Jeffs等人之文獻，Comp Biochem Phys A 129：305-31；2001年，Wilkin及Jeffs之文獻，LimnolOceanogr：Fluids & Environments 1：163-175)。
這些結果顯示聲波係強烈的影響新荷蘭靜龍蝦(southern spiny lobster，Jasus edwardsii)之稚蝦的發育及存活。

Claims (15)

  1. 一種降低一船體(hull)或其一部分或一船艦(vessel)之任何沒水部分、或一沒水結構或一結構之沒水部分、或一沒水物體的生物汙着的方法，其包含將聲波廣播至該船體、結構或物體處或其周圍、但與之有間隔的海洋環境中，該聲波係以一頻率或一頻率範圍及/或以一聲波強度及/或有變化且可有效吸引一或多種生物汙着物種至沒水的聲波來源的方式廣播。
  2. 如請求項1之方法，包含將聲波廣播至該海洋環境中，該聲波係以一頻率或一頻率範圍及/或以一聲波強度及/或有變化的且可有效吸引一或多種生物汙着物種至一伴隨該聲波來源之可潛入海洋的(marine-submersible)或沒水的犧牲元件(submerged sacrificial element)的方式廣播。
  3. 如請求項1之方法，其中所廣播之聲波的頻率範圍係在或主要在40至1200赫茲的範圍。
  4. 如請求項1之方法，其中所廣播之聲波包含一錄音，其係經由一沒水麥克風所錄製之來自至少一船艦及/或於一港口或天然礁石環境之真實世界的聲波。
  5. 如請求項1之方法，其中該聲波係連續廣播歷時一或多天、一或多週、一或多個月、或一或多年。
  6. 如請求項1之方法，其中該聲波係以一遠離水面的方向廣播。
  7. 如請求項1之方法，其中該聲波係以距聲源一公尺處為至少100分貝重1微帕(dB re 1μPa)或至少120分貝重1微帕的強度廣播。
  8. 一種誘導海洋物種之沉降階段(settlement stage)之沉降的方 法，該海洋生物係欲作為後續水產養殖之養殖的苗種，其係包含將聲波廣播至可與該水產養殖之苗種一起回收之沉降材料周圍的海洋環境或養殖船艦中，該聲波係以一頻率或一頻率範圍及/或以一聲波強度及/或有變化且可有效吸引一或多種所欲之水產養殖物種至沒水的聲波來源及沉降材料的方式廣播。
  9. 如請求項8之方法，該方法進一步包含促進海洋物種之沉降階段的生長、保存及存活。
  10. 如請求項8之方法，進一步包含一旦海洋物種之附著的幼生或孢子達到所欲尺寸時，處理該沉降材料以回收該海洋物種之步驟。
  11. 如請求項8至10中任一項之方法，其中所廣播之聲波的頻率範圍係在或主要在40至1200赫茲的範圍。
  12. 如請求項8至10中任一項之方法，其中所廣播之聲波的頻率範圍係在或主要在40至500赫茲的範圍。
  13. 如請求項8至10中任一項之方法，其中該聲波係以一遠離水面的方向廣播。
  14. 如請求項8至10中任一項之方法，其中該聲波係以距該聲源一公尺處為至少100分貝重1微帕或至少120分貝重1微帕的強度廣播。
  15. 如請求項8至10中任一項之方法，其中該海洋物種係選自二枚貝(bivalve)、甲殼動物(crustacean)、及藻類(algae)。
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