Dr inż. Anna Wilkanowska
Wpływ hałasu na zwierzęta

Każde zwierzę, które korzysta z narządu słuchu, żyje w charakterystycznej dla siebie „niszy akustycznej”, która rozumiana jest jako tolerowany zakres dźwięków, dający możliwość sprawnego funkcjonowania (odnajdywanie partnerów seksualnych, zdobywanie pożywienia, ochrona przed drapieżnikami itd.). Dźwięki, które są zbliżone, swoją charakterystyką akustyczną do dźwięków powstających w przyrodzie mają pozytywny wpływ, zarówno na komórki roślinne, jak i zwierzęce. Poza dźwiękami, których wysokość osiąga wartości normatywne, na uwagę zasługuje również hałas. Dzięki rozwojowi technologii coraz częściej ma on wpływ na człowieka, ale i na zwierzęta dzikie oraz gospodarskie. Hałas jest jednym z najbardziej uciążliwych czynników środowiskowych skutkujących trudnymi do oszacowania stratami w dobrostanie zwierząt. Co więcej, wpływa on mocno niekorzystnie na narząd słuchu, układ nerwowy i krążenia, a nawet na funkcjonowanie narządów wewnętrznych. Hałas jest również źródłem stresu i szerokiego wachlarza niekorzystnych reakcji psychicznych, co ma ujemny wpływ na możliwości produkcyjne zwierząt. Bez względu na jego wpływ na drób i inne gatunki zwierząt gospodarskich, niepożądanych dźwięków w pomieszczeniach inwentarskich nie sposób uniknąć. Do powstawania głośnych dźwięków przyczynia się mająca miejsce w XX wieku postępująca mechanizacja rolnictwa.

Narząd słuchu ptaków

Słuch ptaków jest bardzo sprawny i, co niektórych może zdziwić, rozwija się na bardzo wczesnym etapie życia (jeszcze w trakcie rozwoju embrionalnego). Około 2. dnia inkubacji rozpoczyna się powstawanie narządu słuchu u ptaków, to znaczy z ektodermy wytwarza się pęcherzyk uszny. Następnie w okolicy 17. dnia inkubacji wyodrębniają się trzy części ucha:

  • ektodermalne ucho zewnętrzne,
  • endodermalne ucho środkowe,
  • ektodermalne ucho wewnętrzne.

W przypadku ptaków ucho zewnętrzne pozbawione jest małżowiny usznej. Jedynie u niektórych gatunków ptaków występuje niewielki fałd skórny otaczający otwór słuchowy zewnętrzny, który może być zastąpiony specjalnymi piórkami. Tymczasem przewód słuchowy zewnętrzny jest szeroki i krótki. Tak samo, jak u człowieka, również ważnym elementem składowym narządu słuchu u ptaków jest błona bębenkowa. Oddziela ona ucho zewnętrzne od ucha środkowego. Jest ona lekko uwypuklona na zewnątrz i przymocowuje się do kości czaszki. Ucho środkowe ptaków wyposażone jest w jedną kosteczkę słuchową (łac. columella auris), która obsługiwana jest przez jeden mięsień.
W kości skroniowej ptaków umiejscowione jest ucho wewnętrzne, które stanowi układ wypełnionych cieczą przewodów i komór, które nazywane są błędnikiem błoniastym. Pod względem budowy stanowi on najbardziej skomplikowaną część ucha. Składa się on z przedsionka, łagiewki i woreczka. Ucho ptaków wyposażone jest w przewody półkoliste, które mają wpływ na utrzymanie równowagi. Strukturą ciągnącą się od błędnika w kierunku z reguły przeciwnym niż kanały półkoliste jest ślimak, który jest krótki, szeroki. Ważne jest, by podkreślić, że nie jest on zwiniętą rurką jak u ssaków, ma on tylko jedno lekkie wygięcie. Co więcej, wewnątrz ślimaka kostnego na błonie podstawnej znajdują się czuciowe komórki rzęskowe. Zajmują się one zamienianiem drgań na impulsy nerwowe, które przekazywane są przez nerw słuchowy do mózgu. Warto zaważyć, że u ptaków zróżnicowanie intensywności dźwięków ma miejsce w ośrodkach podkorowych, natomiast w okolicy słuchowej kory mózgowej zachodzi zróżnicowanie i identyfikacja wzorców dźwiękowych oraz lokalizowanie źródeł dźwięku.

Jak ptaki odbierają dźwięki?

Pomimo barku ucha zewnętrznego drób słyszy dobrze. Sugeruje się, że lekko owalny kształt głowy pozwala ptakom przetwarzać fale dźwiękowe w podobny sposób, jak dzieje się to w przypadku ssaków posiadających zewnętrzne części ucha. Należy jednak dodać, że słuch nie jest jednakowo rozwinięty u wszystkich ptaków. Dla różnych grup ptaków różny jest zakres odbieranych częstotliwości. Na przykład w przypadku ptaków blaszkodziobych i grzebiących najwyższe odbierane częstotliwości mieszczą się w granicach 10-12.000 Hz. Dla porównania człowiek słyszy w zakresie częstotliwości 20-20.000 Hz, przy czym najlepiej odbierane są dźwięki w zakresie 1000-3000 Hz. Słyszymy też dźwięki cichsze i lepiej rozróżniamy dźwięki o różnej głośności. Człowiek jest w stanie rozróżnić dźwięki różniące się głośnością o 1 dB, natomiast ptaki – 1,5 – 2 dB. Tymczasem ptaki są od człowieka „lepsze”, jeśli chodzi o rozdzielczość czasową. My jesteśmy w stanie rozpoznać dwa dźwięki, jeśli są one rozdzielone ciszą, która trwa 5-10 ms, natomiast dla ptaków wystarczy zaledwie 1-2 ms. Ptaki przewyższają wiele ssaków (łącznie z człowiekiem), co do szybkości reakcji na dźwięk. Samica nie zwraca uwagi na niepokój pisklęcia, które jest pobudzone dzwonkiem. Z kolei reaguje ona bardzo szybko na głos krzywdzonych piskląt, znajdujących się nawet poza zasięgiem jej wzroku.

Czym jest hałas dla drobiu?

Aby wyjaśnić kwestie wpływu hałasu na drób, dobrze jest, zacząć od wyjaśnienia czym hałas w ogóle jest. Składają się na niego dźwięki o nadmiernym natężeniu w danym miejscu i czasie, które ulegają bezwładnemu wymieszaniu. W ostateczności są one dla odbiorcy przykre, dokuczliwe, uciążliwe i szkodliwe. Z kolei dźwięk to rozprzestrzeniające się falowo drgania akustyczne. Przez drgania akustyczne rozumie się ruch cząstek ośrodka sprężystego względem ich położenia równowagi. Drgania te propagują się w powietrzu w postaci fal akustycznych, czyli następujących po sobie lokalnych zagęszczeń i rozrzedzeń cząstek powietrza. Fale akustyczne o określonej częstotliwości wywołują w narządzie słuchu wrażenie słyszenia. Powszechnie stosowaną jednostką charakteryzującą względne natężenie dźwięku jest decybel (dB). Za dolny punkt skali przyjmuje się brak odczuwania dźwięku (0 dB), a za górny punkt skali uczucie bólu (130 dB). W przeciwieństwie do ciszy, która pozbawiona jest niepożądanych i dokuczliwych dźwięków, hałas powoduje wzrost napięcia nerwowego. Ze względu na zakres częstotliwości rozróżniamy:

  • Hałas infradźwiękowy – są to dźwięki, w których widmie występują składowe o częstotliwościach od 0 do 20 Hz,
  • Hałas słyszalny – który zawiera składowe o częstotliwościach od 20 Hz do 16 kHz (niektóre dane literaturowe podają zakres 20 Hz-20 kHz),
  • Hałas ultradźwiękowy – który zawiera w swoim widmie składowe o częstotliwościach słyszalnych i ultradźwiękowych od 10 do 40 kHz.

Obowiązująca od czerwca 2010 r. Dyrektywa 2007/43/WE wskazuje, że w budynkach przeznaczonych dla drobiu odpowiedni poziom hałasu to taki, który jest „nieuciążliwy”. Tymczasem w Rozporządzeniu Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z 25 czerwca 2010 r., które dotyczy minimalnych warunków utrzymania gatunków zwierząt gospodarskich innych niż te, dla których normy ochrony określone zostały w przepisach UE mowa jest o tym, że wyposażenie i sprzęt w pomieszczeniach dla zwierząt gospodarskich powinien być skonstruowany w sposób niepowodujący zbytniego hałasu. Tak ogólne określenia, wynikają z tego, że do dziś jak na razie nieznane są granice wytrzymałości na hałas. Najważniejsze jest, aby hałas w czasie odpoczynku zwierząt nie przekraczał wartości 70 dB. Dla zwierząt wysoko produkcyjnych oraz zwierząt pobudliwych, takich jak kury ras lekkich, nie powinien przekraczać granicy 60 dB. W ciągu dnia pracy, w czasie obsługi zwierząt, wykonywania różnych codziennych czynności dopuszcza się hałas na poziomie 85-90 dB.

Źródła hałasu

W pomieszczeniach przeznaczonych dla drobiu problem hałasu wynika z postępu technologicznego. W produkcji zwierzęcej źródłem hałasu są różnorodne maszyny i urządzenia: śrutowniki, gniotowniki, paszociągi, maszyny i urządzenia służące do usuwania obornika. Przyczynić się może do niego również system utrzymywania i nagromadzenie na ograniczonej powierzchni znacznej liczby ptaków. Poza rodzajem i sprawnością techniczną urządzeń wewnętrznych generujących hałas na natężenie hałasu mają wpływ również inne czynniki, wśród których należy wymienić geometrie pomieszczenia. Wielkość pomieszczenia, w którym przebywają ptaki oraz sposób jego wykończenia ma istotny wpływ na natężenie hałasu. W tej kwestii znaczenie ma również rodzaj/jakość użytych w trakcie budowy materiałów. Niemniej ważny jest poziom izolacji akustycznej ścian zewnętrznych budynku.

Jednym z głównych źródeł hałasu na fermach drobiu są zazwyczaj wentylatory. Z drugiej strony, nie każdy wentylator „produkuje” hałas o tym samym natężeniu. Hałas pochodzący od pracy wentylatora zależy od wielu czynników. Podstawowym z nich jest sama konstrukcja wentylatora. Następnymi czynnikami są wydajność i ciśnienie, prędkość powietrza, a także wielkość i kształt obudowy (o ile w danej konstrukcji wentylatora obudowa w ogóle występuje) oraz jej sztywność. Intensyfikacja hałasu może nastąpić pod wpływem możliwych drgań mechanicznych elementów wentylatora spowodowanych nieodpowiednią, czyli niewystarczającą sztywnością konstrukcji. Problemy w pracy (niewystarczającej, nadmiernej) wentylatora prowadzą również do wzrostu (lub zbyt dużego spadku) temperatury powietrza i wilgotności powietrza oraz wzrostu lub spadku jego zapylenia, wzrostu zawartości w powietrzu szkodliwych gazów, przeciągów.
Do tej pory przeprowadzono kilka badań, w których analizowano poziom hałasu emitowanego przez wentylację zamontowaną w kurniku. Jednym z nich było, to w którym porównywano poziom hałasu na dolnym oraz górnym piętrze z bateriami klatek przy minimalnie i maksymalnie zaprogramowanym systemie wentylacyjnym, włączonym oświetleniu pomieszczenia i przy taśmociągu technologicznym. Zanotowano, że najwyższy poziom hałasu panował na górnym piętrze w bateriach znajdujących się przy ścianach oraz przy maksymalnie działającej wentylacji. Zmniejszenie wentylacji do poziomu minimalnego doprowadziło do obniżenia dźwięków na tym samym poziomie o 14,2 dB.
Ważnym źródłem hałasu, mogącego wpłynąć na wydajność i zachowanie drobiu, są dziś elektrownie wiatrowe. Stanowią one źródło infradźwięków. Wykazano, że poziom hałasu emitowanego przez siłownie wiatrowe rośnie ze wzrostem prędkości wiatru, oraz maleje w miarę oddalania się od turbiny. Jego wartości wahają się w granicach od 100 do 107 dB przy turbinie, a w odległości 300 metrów od turbiny poziom hałasu mieści się w przedziale 45-50 dB.

Reakcja organizmu na hałas

Hałas wpływa na organizmy żywe na dwa sposoby. Po pierwsze na uwagę zasługuje jego fizyczne oddziaływanie na ośrodkowy układ nerwowy i organ słuchu. Wystawienie zwierzęcia na zbyt duży (uciążliwy) hałas skutkuje pojawieniem się ostrego bądź przewlekłego urazu akustycznego, któremu towarzyszy wiele reakcji obronnych, jak np. zmiany rytmu oddychania, akcji serca, ciśnienia tętniczego krwi, temperatury ciała itp. w przypadku ludzi efektem przebywania w hałasie nierzadko jest tzw. zespół pohałasowy objawiający się uszkodzeniem słuchu, bólami i zawrotami głowy, osłabieniem, zwiększoną pobudliwość nerwową, zaburzeniem rytmu snu, zwiększoną potliwością. W pomieszczeniach dla drobiu powinno się unikać nagłego hałasu. Należy również jak najbardziej minimalizować jego poziom. Ponadto nie wolno wystawiać ptaków na działanie hałasu o charakterze przewlekłym. W momencie zadziałania nasilonego hałasu w pomieszczeniu drobiarskim w organizmach ptaków zachodzą poważne zmiany hormonalne. Dochodzi do ograniczenia czynności nadnerczy. Zadziałanie hałasem zmniejsza ilość wydzielanych soków żołądkowych. Pod jego wpływem zachodzą zmiany w ukrwieniu błony śluzowej żołądka, zwiększeniu ulega jego motoryka.

Hałas jako czynniki stresogenny

Drugim sposobem oddziaływania hałasu na organizm i najczęściej zauważalnym jest oddziaływanie na psychikę, co w połączeniu z oddziaływaniem na układ nerwowy ma wpływ na zdrowie fizyczne. Bez względu na to, czy hałas wpływa na ustrój w sposób nieświadomy, czy też świadomy, w każdym przypadku zużywa on określone pokłady energii i zawsze działa stresogennie. Adaptacja organizmu zwierzęcia do danego natężenia hałasu następuje po upływie pewnego czasu. Hałas zbyt intensywny może znacząco upośledzić chęć pobierania wody i paszy. W badaniu przeprowadzonym w celu zbadania wpływu hałasu emitowanego przez siłownie wiatrowe na gęsi w początkowym okresie zaobserwowano brak pobierana wody oraz paszy przez zwierzęta. Dopiero po upływie dwóch dni zwierzęta zaczęły pobierać wodę, natomiast po trzech dobach powróciły do pobierania paszy. U gęsi narażonych na działanie hałasu z wiatraków zaobserwowano równie nietypowe zjawisko, jakim było gromadzenie się w skupisku, przerywane jedynie pobieraniem paszy. W późniejszej części okresu badań stan ten ustąpił.
Zahamowanie jedzenia, picia, zbijanie się ptaków w grupki to efekt niepokoju będącego skutkiem hałasu. Zdaniem specjalistów dźwięki o natężeniu:

  • 60-70 dB są dopuszczalne w kurniku; dźwięki o wyższym natężeniu są źródłem negatywnych reakcji zwierząt,
  • >90 dB mogą skutkować trwałymi ubytkami słuchu,
  • > 160 dB wywołują zmiany w psychice, motoryce, fizjologii.

W przypadku wysokich wartości natężenia hałasu nierzadko ptaki reagują próbami ucieczki od jego źródła. W niektórych sytuacjach ptaki wykazują chęć zagłuszenia hałasu, na przykład poprzez głośne gdakanie czy też głośne pianie kogutów. Nie są to jednak jedyne reakcje obronne, jakie obserwuje się u tych zwierząt w momencie zadziałania hałasu. W tak niekomfortowych warunkach zwierzęta stają się zaniepokojone, odczuwają strach, agresję. Wysokie i gwałtowne dźwięki mogą być źródłem takich zachowań jak pterofagia. Ponadto hałas zwiększa wrażliwość na różne inne bodźce środowiskowe.

Obniżenie produkcyjności drobiu

Ptaki nie lubią hałasu – to jest więcej niż pewne. Pojawiającym się, prędzej niż później, skutkiem hałasu jest pogorszenie się jakości mięsa i wyników produkcyjnych. Związane jest to bezpośrednio z wpływem dźwięków o wysokim natężeniu na zdrowie fizyczne i stan psychiczny zwierząt. Jednocześnie, wykazano, że hałas o różnym natężeniu różnie działa na wzrost ptaków. W doświadczeniu, w którym badano reakcje organizmu gęsi na hałas i drgania emitowane przez siłownie wiatrowe umieszczone w różnej odległości od fermy (50, 500, 1000 m) stwierdzono różnice w tempie wzrostu ptaków. W miarę oddalania się zwierząt (miejsca utrzymania) od siłowni wiatrowej, ich masa ciała ulegała wzrostowi. Hałas może mieć również wpływ na produkcje jaj. Hamm (1967) wykazał, że pojedynczy, trwający przez krótki okres czasu hałas, którego źródłem był przelatujący samolot, nie wpłynął na produkcję jaj, ale dłużej trwający hałas (trzy lub więcej dni) zmniejszył produkcję. Autor przypisał tę stratę zmianie zachowania ptaków (kury trzymały się z dala od paszy i wody ze względu na stres związany z przewlekłym hałasem). Negatywny wpływ hałasu na produkcję jaj odnotowali również O’Connor i in. (2011), którzy oceniali sposób oddziaływania słabego światła i wysokiego natężenia hałasu na aktywność behawioralną, fizjologiczne wskaźniki stresu i produkcję u kur niosek. W innym badaniu stwierdzono, że u ptaków gospodarskich hałas na poziomie ciśnienia akustycznego 90-106 dB działający na 4 kolejne pokolenia kur spowodował, w porównaniu z pokoleniem pierwszym, spadek nieśności o 22,5%, masy jaja o 9,45%, poziomu zapłodnienia jaj o 30%, wylęgowości aż o 60%, oraz o ok. 30% wzrosła liczba jaj zamarłych. Co więcej, autorzy stwierdzili zmiany genetyczne, które prowadziły do zakłóceń metabolicznych, deformacje dzioba, deformacje kończyn oraz braki w upierzeniu.
Hałas może być jednym z bardziej znaczących stresorów przed ubojowych, decydujących o jakości mięsa drobiowego. W pomieszczeniach dla drobiu nadmierne natężenie hałasu może pobudzić produkcję glikokortykoidów, istotnie stymulującą rozpad glikogenu w mięśniach i obniżenie pH tych mięśni. Ponadto stres działa intensyfikującą na utlenianie tłuszczów i tym samym na przydatność mięsa do spożycia.

Metody zapobiegawcze

Natężenie hałasu można ograniczyć na kilka sposobów. Najlepszym z nich jest minimalizowanie wpływu hałasu poprzez naprawę lub wymianę systemu wentylacji i inne zmiany w zakresie działania maszyn towarzyszących produkcji drobiu. Niektórzy hodowcy stosują przegrody akustyczne. Ich izolacyjność akustyczna wzrasta wraz z ich masą, choć ma to zastosowanie w przypadku przegród jednomateriałowych. W przypadku przegród warstwowych nie jest to zależność wprost proporcjonalna. Ponadto, chcąc złagodzić skutki nadmiernego hałasu w pomieszczeniach inwentarskich przeznaczonych dla drobiu, należy na fermach utrzymywać odpowiednie odległości pomiędzy poszczególnymi kurnikami a źródłem hałasu. Razem ze wzrostem odległości zmniejsza się możliwość stresu.

Reasumując, hałas to jeden z bardziej podstępnych stresorów w środowisku bytowania drobiu. Nie widać go „gołym okiem” co nie zmienia faktu, że jest on w stanie doprowadzić do strat mających mniejszy bądź większy wpływ na rentowność produkcji.