Este artículo se publicó en la Revista AcuSub
Tiempo atrás se pensaba que el océano era un lugar silencioso. Se tenía esta idea porque los humanos no somos capaces de oír bien bajo el agua, y porque los equipos de escucha subacuáticos no estaban bien desarrollados. Sin embargo, desde hace un tiempo se sabe que los océanos son lugares ruidosos, y actualmente lo son mucho más debido a la actividad humana. Actualmente se conoce también que los elevados niveles de ruido son perjudiciales para los animales terrestres, incluidos los humanos y por ello nos preocupamos cada vez más por la contaminación acústica.
¿Qué
pasa bajo el agua?
¿Los niveles acústicos son elevados?
¿Cómo afecta el ruido submarino a los organismos que viven
en el océano y en especial a los cetáceos?
Sistemas de captación de ruido submarino
Fuente: Álava Ingenieros
Para responder a estas preguntas
los científicos llevan estudiando muchos años a los cetáceos, porque son los
animales más grandes, y los que emiten más sonidos. La comunicación sonora es
muy efectiva en el agua porque el sonido se disipa rápidamente en el aire y sin
embargo, en un medio líquido, al ser más denso, el sonido se propaga a mayor
velocidad y así se atenúa menos. Por otro lado, en el agua la luz y los olores
no se transmiten bien, por lo que no es fácil ver y oler. Por ello en ambientes
oscuros los mamíferos marinos dependen casi exclusivamente de sus
vocalizaciones para comunicarse.
La comunicación sonora
subacuática de los cetáceos es muy compleja y variada. En ella los científicos
distinguen distintos tipos: clicks, silbidos, gemidos, graznidos, trinos…Y las
ballenas, son los que generan los grupos de sonidos más complejos del reino
animal, las canciones o melodías.
Los cetáceos tienen un oído muy
desarrollado, y son capaces de detectar con mucha precisión la dirección y
frecuencia de los sonidos. Los cetáceos dentados, los odontocetos, como los
delfines o el cachalote, aprovechan esta circunstancia para su sentido de
ecolocalización. Emiten sonidos, y reciben su reflejo, siendo capaces de
averiguar la distancia y forma de los objetos que les rodean. Este sistema
funciona como si fuera un sonar y les permite ser excelentes cazadores,
especialmente en aguas profundas, al ser capaces de “oír cuando no se puede ver
mi oler”. La forma de melón de su cabeza les permite albergar órganos
especializados para la amplificación del sonido que reciben, y que es diferente
en cada especie.
Pero los sonidos que emiten los
odontocetos suelen ser más sencillos que los de las ballenas o misticetos. Son
chirridos o silbidos, más o menos complejos, que constituyen verdaderos
“lenguajes animales”, pero no llegan a ser las complejas canciones de las
ballenas.
Los misticetos, las ballenas barbadas,
carecen de sistema de ecolocalización pero el sistema del olfato está algo más
desarrollado que en los odontocetos, los cuales casi carecen de él. En general,
para ellas, dado que se alimentan de presas menos esquivas o que se mueven poco,
la ecolocalización no es tan necesaria.
Generación y recepción del
sonido
Los mamíferos terrestres emitimos
sonidos cuando exhalamos aire mediante nuestras cuerdas vocales, las cuales al
vibrar generan los diferentes sonidos. En los cetáceos, la emisión de los sonidos
no está muy bien estudiada, pero sí se sabe que es el sentido que tienen más
desarrollado y que el sistema de generación es diferente para odontocetos que
para misticetos.
Los odontocetos se suelen
comunicar con sonidos de frecuencia más alta, más agudos que llegan a
distancias menores que los más graves de los misticetos.
Los sonidos que emiten los cetáceos ocupan un rango muy amplio, desde
infrasonidos imposibles de captar por los humanos, hasta los ultrasonidos, de
frecuencias muy altas, que tampoco son audibles por los humanos.
Fuente: Universidad de Granada
En los odontocetos el sonido se
genera haciendo pasar el aire desde la cavidad nasal a través de los labios
fónicos. El sonido allí generado se refleja en el hueso cóncavo del cráneo y el
saco de aire de su base. El haz de sonido se modula en el melón de la zona
frontal, que es un órgano graso que actúa como amplificador. Pueden generar
series consecutivas de clicks o trenes de pulsos. Variando la frecuencia de los
clicks del tren de pulsos generan los chillidos y gruñidos del delfín.
Sistema de generación de sonido en el delfín.
Fuente: Wikipedia. Autor: Petwoe
En las manadas de delfines se
genera un conjunto aparentemente caótico de sonidos, que los científicos
comparan con el de los niños cuando están jugando en grupo. Se desconoce mucho
sobre este tipo de comunicación y se está muy lejos de comprender la
complejidad del lenguaje de los delfines, que varía de unas especies a otras y
entre los grupos o familias. La observación de determinadas secuencias de
silbidos que se repiten ha dado pie a los científicos a pensar que posiblemente
los delfines tengan un “nombre” que emiten el resto de individuos para llamar
su atención.
Los odontocetos en su adaptación
al medio marino perdieron sus pabellones auditivos y mantienen un sistema
auditivo interno similar al de todos los mamíferos, con la diferencia de que perciben el sonido a
través del hueso de su mandíbula inferior, rellena de una sustancia oleosa,
donde son transferidas al oído medio y de ahí al tímpano.
La ecolocalización y la recepción de sonidos en
odontocetos.
Fuente: Jesús Vicente Poyato Jiménez
Las ballenas tienen un sistema
diferente de generación de sonidos, no tienen labios fónicos. En cambio, tienen
una laringe, que a diferencia de la nuestra, no tiene cuerdas vocales sino
pliegues de tejido en forma de u. No necesitan espirar aire al exterior para
generar sonidos. No se conoce muy bien su funcionamiento, pero se cree que el
sonido se consigue al hacer pasar el aire que viene de los pulmones por los
pliegues de la laringe, hacia unos sacos laríngeos que funcionan como la bolsa
de una gaita, pero al revés (no se acumula aire para al salir generar el
sonido, sino que se genera el sonido al entrar en la bolsa). El aire acumulado
en la bolsa se vacía cuando el animal realiza una de sus espiraciones en
superficie, y eso le permite generar sonidos durante mucho tiempo en sus largas
inmersiones en apnea.
Diagrama esquemático del sistema más probable de
generación del sonido en misticetos. Con la contracción de la garganta y el
pecho se pasa el aire desde los pulmones a los sacos laríngeos pasando por los
pliegues en u.
Fuente: Dr. Joy Reidenberg
En las ballenas
barbadas es muy desconocido el mecanismo de recepción del sonido. Se recibe a
través del conducto auditivo y de ahí pasa al tímpano. Este conducto auditivo,
también sin pabellones auditivos, se aísla del exterior mediante tejido
conectivo y un tapón de cera que lo protege. Este tapón de cera se va generando
año a año, y según la especie se pueden acumular entre dos y cuatro capas cada
año, lo que les sirve a los científicos para saber la edad del animal. Pueden
llegar a tener más de 20 centímetros de largo y poseen un largo registro
químico que permite también determinar los periodos de gestación, el estrés y
sus cambios de dieta.
Imagen de un tapón de cera de ballena. Fuente: BBC y
Stephen Trumble
La importancia de los sonidos en las ballenas
Muchos cetáceos
dependen del sonido para comunicarse, para orientarse en el océano, y para
detectar a sus depredadores o a sus presas. Los estudios sobre el sonido que
emiten los cetáceos son complejos y esta habilidad está aún poco estudiada.
Se utiliza la palabra
“canto” para describir patrones de sonidos repetitivos, y por tanto
predecibles, que emiten algunas especies de ballenas, con especial relevancia
en la ballena jorobada (o yubarta) y las subespecies de ballena azul que se
encuentran en el Ártico, con una cierta semejanza con el canto de los humanos.
Ballena azul. El animal más grande del planeta
La ballena jorobada es un tipo de rorcual con unas
aletas pectorales muy largas
Se trata de cantos muy
complejos, que interpreten los machos exclusivamente durante los periodos de
celo, por lo que se cree que tiene un fin sexual, aunque aún se desconoce si es
para atraer a las hembras o para definir el territorio frente a otros machos.
Yubarta cantando. Video: Eduardo Dengra
La estructura de este
canto ha sido analizada por los cetólogos. Existen unas unidades básicas
llamadas informalmente “notas”, que son emisiones individuales de pocos
segundos. Estas “notas” pueden subir o bajar de frecuencia, cambiar de más
grave a agudo o al revés, o bien cambiar de volumen. Un conjunto de cuatro o
seis “notas” se conoce como una subfrase y puede durar aproximadamente unos
diez segundos. Dos subfrases forman una frase, que es repetida una y otra vez
por el animal durante un periodo de dos a cuatro minutos, formando lo que se
denomina “tema”. Una canción es una colección de “temas” y puede durar unos
veinte minutos. La ballena repite la canción una y otra vez durante horas o
incluso días. El canto de la ballena también puede evolucionar a lo largo del
tiempo y se sabe que ejemplares que viven en la misma zona cantan de forma
similar.
La estructura de los cantos de las ballenas es
compleja y se ha tratado de sistematizar por los científicos.
Fuente: Mike Deal
Se ha llegado a
expresar de forma gráfica el canto complejo de estos animales, de una manera
similar a la que se utiliza para escribir música. (Ver vídeo)
Expresión gráfica del canto de las ballenas
Fuente:
Mike Deal y David Rosemberg
Las ballenas también
pueden emitir sonidos diferentes a los cantos, como es el caso de los sonidos
individuales, que no forman parte de una canción, y además otro tipo de
sonidos, que los científicos llaman “de alimentación”. Estos últimos los
utilizan cuando se reúnen en grupos que nadan bajo los cardúmenes de peces,
muchas veces generando también una cortina de burbujas que confina al banco. Se
han hecho experimentos de estos sonidos de alimentación con arenques, los
cuales responden al mismo agrupándose, incluso cuando no hay una ballena cerca.
Como curiosidades
relacionadas con los sonidos generados por las ballenas, podemos citar que la
ballena azul, además de ser el animal más grande del planeta, es el que genera
un sonido más potente.
En 2009 los científicos
descubrieron que los cantos de las ballenas azules habían bajado de frecuencia,
siendo más graves que los cantos que se obtenían en los inicios de sus
estudios, en 1960. Creen que esto se debe al incremento del ruido marino, que
perturba su comunicación y por ello los animales modifican la frecuencia a una
menor, que se transmite mucho mejor.
Las ballenas minke
pueden producir una gran variedad de sonidos de todo tipo, tales como golpeos,
trenes de pulsos, sonidos tipo “boing” y sonidos similares a los de las espadas
láser de Star Wars.
La ballena minke es un tipo de rorcual con un
característico color blanco en sus aletas
La ballena minke. Vídeo: Eduardo Dengra
Las orcas, que son
odontocetos, y no ballenas, tienen una serie de llamadas de larga duración, de
diferente estructura a la de las canciones de las ballenas. Sin embargo también
siguen una serie de patrones y se manifiestan en dos rangos de frecuencias, unas
que se recogen a corta distancia (alta frecuencia y que llegan de 5 a 9 km)) y
que se cree que son de tipo social, y otras que llegan a mayor distancia (baja
frecuencia y que llegan de 10 a 16 km), que se cree se utilizan para la
búsqueda de alimento y durante la depredación.
Las orcas son los delfines más grandes
Es muy interesante la
complejidad de los sonidos que emiten las belugas, que tampoco son ballenas, lo
que les ha permitido llamarse los “canarios del mar”, debido a su gran variedad
de silbidos, clicks y pulsos y pareciera incluso que pueden imitar el habla
humana.
Las belugas son odontocetos, a pesar de que se las
llama ballenas.
El estudio de la comunicación a larga distancia de las ballenas
Uno de los
investigadores más reputados de la comunicación de las ballenas es Cristopher
Clark, de la Universidad de Cornell, en Estados Unidos. Para la recepción de
los sonidos utiliza hidrófonos, unos aparatos que “escuchan” los sonidos bajo
el agua, y que inicialmente se utilizaron para localizar a los submarinos, y
lleva recogiendo sonidos de ballenas azules, rorcuales comunes, yubartas o
rorcuales aliblancos durante décadas.
Tiene un laboratorio
bioacústico capaz de identificar y localizar diferentes individuos por los
sonidos que emiten. De esta manera elabora mapas acústicos de las ballenas.
Explica que “el rango es gigantesco,
tienen voces que son capaces de oírse al otro lado del océano”. Y ello es
porque sus sonidos son de baja frecuencia, muy graves, que son capaces de
viajar grandes distancias en el océano.
Espectrogramas de los distintos cantos de ballenas.
Fuente: Cornell University
Aun no tiene claro si
ballenas situadas a miles de kilómetros son capaces de comunicarse entre sí, y
si así fuera qué tipo de información se transmiten. Pero sus estudios le han
permitido elaborar la teoría de que antes de que hubiera contaminación acústica
en los océanos, los sonidos eran capaces de viajar de manera clara grandísimas
distancias. Clark nos dice que: “es un
sonido muy bien diseñado para largas distancias, muy fuerte y muy grave”.
Ha creado un mapa
digital del sonido tal y como se propaga en el océano y “llega a todos los rincones del mismo”. Clark expresa muy bien para
qué les sirve el sonido a las ballenas: “la
percepción y conciencia del animal, es decir, la imagen mental de lo recibido,
a diferencia de la de los humanos, que fundamentalmente se basa en la imagen visual
que nos hacemos del individuo, se basa en el sonido y no en la luz”.
Ruido submarino y contaminación acústica
Los científicos que
estudian la comunicación de las ballenas están preocupados por la contaminación
acústica, la cual afecta de manera similar a como lo hace la niebla al sentido
de la vista en los humanos. El ruido que generan los buques se duplica de
década en década, lo que supone que “el radio
acústico de cada animal se reduce a la mitad”. En 20 años Clark dice que “el
alcance acústico de una ballena, que fuera
de 1600 km se ha podido reducir a 400 km, lo que presumiblemente limita su
rango de navegación o de encontrar comida o pareja”. Se cree que los ruidos
de baja frecuencia pueden afectarles de muchas maneras, desde cambios de
conducta o patrones migratorios, a daño psicológico o pérdida de audición.
Antes de comentar cómo afecta a los cetáceos el ruido marino hay que tener en cuenta las siguientes características del sonido en el océano:
- El sonido es una onda de compresión que provoca que las partículas del medio en el que se desplaza vibren
- El sonido viaja mucho más lejos y más rápido en el agua porque el agua es más densa y sus partículas están más juntas.
- En el océano la visión de los seres que viven allí se limita a decenas de metros, y el sentido del tacto es mucho más limitado en alcance. El olfato y el gusto dependen de las condiciones locales, como las corrientes. es por ello que muchos animales marinos, incluso los invertebrados usen el sonido como principal medio de comunicación.
- El sonido en el agua tiene dos componentes: la componente de presión, que se desplaza en todas direcciones y la componente de desplazamiento de partículas, que tiene una dirección. Los mamíferos captan fundamentalmente la componente de presión, pero los peces y los invertebrados captan la componente de desplazamiento de partículas.
- Los océanos no son tan silenciosos como se pensaba. Tienen fuentes de sonidos naturales. El sonido no se desplaza por la superficie aire-agua, por lo que desde fuera da la sensación de no haber sonido.
- El ruido es un sonido no deseado, desagradable y/o disruptivo. Los animales marinos no han tenido tiempo de adaptarse a los nuevos sonidos que generamos, que para ellos son un ruido insoportable.
Volviendo a los cetáceos y al ruido, Clark hace una
distinción entre el ruido de los buques, que es un ruido crónico, y las ráfagas
agudas de sonido proveniente de los sonares militares o las prospecciones
petrolíferas. Estas últimas son tan fuertes, que les perturban gravemente y les
llevan a conductas descontroladas como son los varamientos o problemas de
descompresión por subidas y bajadas descontroladas en la columna de agua.
Frecuencias generadas por los mamíferos marinos y por los barcos. Fuente: B. Southall, NMFS/NOAA
Sin embargo llama la
atención saber que el medioambiente natural del océano, en el cual los cetáceos
han vivido y evolucionado, no es tan silencioso como creemos. Desde siempre se
han producido eventos excepcionales de ruido extremo, como durante los
terremotos o los rayos durante las tormentas. A lo largo de sus vidas estos
animales han estado expuestos a estos niveles altos de ruido, por lo que se
cree que hayan podido evolucionar para adaptarse a ruidos fuertes ocasionales.
De hecho, los sistemas de vigilancia submarina de la Marina Americana (IUSS),
han grabado ejemplos de ballenas que no han interrumpido sus cantos cuando se
han producido terremotos. Sin embargo, esta posible tolerancia quizá no sea
suficiente para adaptarse a los ruidos procedentes de la actividad humana actual,
tan extremos, estridentes y concentrados.
Las organizaciones
ambientalistas están preocupadas y cabe destacar la iniciativa que lleva a cabo
desde 2002 la organización OceanCare, llamada Silent Oceans Campaign (Campaña
Océanos Silenciosos), tratando de conseguir una regulación internacional para
reducir y prevenir el ruido, estableciendo en 2003 la Ocean Noise Coalition (Coalición
contra el Ruido del Océano). Sus labores se centran en pedir a la OTAN mejorar
el diseño de sus maniobras militares y establecer una moratoria en el uso del
sonar de alta intensidad en la UE.
La imagen de la campaña de OceanCare llamada Silent
Oceans
Fuente: OceanCare
Asimismo existe una
iniciativa pionera en el Mediterráneo, llamada Quietmed, por la cual se busca
mejorar la coordinación entre los Estados Miembros de la UE, en cuanto a mejora
el nivel de coherencia y comparabilidad de los programas de medición de ruido
subacuático. Para ello se van a elaborar registros de ruido que se reflejarán
en mapas de ruido subacuático, lo que permitirá tomar medidas. Sin embargo,
este proyecto está aún en pañales y pasarán años antes de conseguir
resultados.
OceanCare denuncia en su
último informe la falta de interés de los miembros de la UE para luchar contra
la contaminación acústica y propone una serie de medidas a tomar
inmediatamente:
- Incentivo a programas para el desarrollo de barcos más silenciosos
- Reducción de las velocidades de los buques
- Identificación de buques más ruidosos
- Mejorar el mantenimiento de la naves
- Establecer rutas alternativas
- Optimización de hélices, etc
Esperemos que se les haga caso y
no sea demasiado tarde. Es impresionante saber que una habilidad tan excepcional está siendo tan perjudicada por la
actividad humana, aún sin ser del todo conscientes del impacto real que estamos
ocasionando.
Artículo muy interesante sobre el ruido marino:
https://meam.openchannels.org/news/skimmer-marine-ecosystems-and-management/its-not-just-about-marine-mammals-anymore-how-ocean?fbclid=IwAR0CXfgq_aLhUFhPziAdB--FGO9aoY8v6HXQULgfYV4o3OYq1lwbODjGsWo
Artículo muy interesante sobre el ruido marino:
https://meam.openchannels.org/news/skimmer-marine-ecosystems-and-management/its-not-just-about-marine-mammals-anymore-how-ocean?fbclid=IwAR0CXfgq_aLhUFhPziAdB--FGO9aoY8v6HXQULgfYV4o3OYq1lwbODjGsWo
REFERENCIAS