Texto: Mónica Alonso Ruiz
Este artículo se publicó en la Revista Acusub nº 204: http://acusub.com/?p=3542
Desde
los inicios de la oceanografía la toma de muestras de todo tipo de organismos
marinos fue la clave para el estudio de la distribución de las especies en los
océanos. Es increíble saber que con la recogida de miles de organismos por
parte de los barcos que hacían las expediciones, se podía, por un lado, dar
nombre a las especies, y por otro saber dónde vivían. Y con mucho tesón,
personajes como Linneo o Darwin, entre otros, aprendieron a clasificar la fauna
marina en base a sus características físicas, y a situarla geográficamente.
Hoy
en día todo esto ha evolucionado mucho. Si bien el método de recogida de
muestras de vida marina sigue siendo la principal forma de conocimiento de los
organismos marinos, la aparición de la genética como herramienta ha revolucionado
la clasificación de los animales.
Los
científicos siguen recurriendo a los censos pesqueros o a los barcos de
recopilación de especies para saber que una determinada especie se puede
encontrar en una u otra zona del planeta. Se trata de un método un tanto
limitado, especialmente porque el estudio se centra mucho en las especies
comerciales en el primer caso, y requiere de la captura y muerte de ejemplares.
¿Qué
se hace cuando se quiere saber dónde vive o por dónde viaja un tiburón? Hay
muchos de ellos que se capturan, accidental o intencionadamente por los
pescadores, y se sigue recurriendo a sus reportes, pero los científicos ahora
ya utilizan sistemas de etiquetado para poder ampliar su campo de estudio.
Además, no solo se quiere saber dónde están, sino qué comen, qué hacen, cómo se
mueven…hay un mundo por descubrir en el estudio de los tiburones que sin duda
nos deparará asombrosos conocimientos en un futuro no tan lejano.
Gráficos que explican la migración del tiburón blanco en el Pacífico. Obtenidos a partir de etiquetado de ejemplares. Fuente: sfbaywildlife.info
Los inicios.
Etiquetas simples
Lo
más sencillo para poder monitorizar a un tiburón es ponerle una marca, es
decir, una etiqueta en su parte dorsal, con unos datos muy sencillos, como un
número de serie. Se trata de que cuando se capture de nuevo al animal, bien en
la misma zona, o en cualquier lugar del mundo, se envíe la etiqueta al centro
de investigación responsable de su implantación. El número de serie estará
asociado a una ficha donde están los datos del tiburón cuando se capturó por
primera y por segunda vez.
Esto
no es nuevo, de hecho, el etiquetado de animales se ha utilizado desde el siglo
XIII, cuando los halconeros ponían a sus propios animales unas anillas en las
patas, para diferenciarlos de los del resto. Durante siglos se ha utilizado el
sistema de anillas para monitorizar los movimientos migratorios de las aves.
A
principios del siglo XX hubo una serie de expediciones científicas para poder
conocer la biología de las ballenas en el Antártico. Idearon un sistema de
etiquetado mediante un tubo de acero inoxidable con un número de serie, que se
insertaba en la grasa del animal mediante un arpón. Se ofrecía una recompensa a
aquel ballenero que devolviera la etiqueta cuando capturaba al animal. En las
décadas siguientes se ha ido utilizando este sistema para todo tipo de animales
marinos.
El RRS Discovery fue un barco de investigación que entre 1923 y 1931 viajó por aguas antárticas, donde se etiquetaron ballenas.
Como
os podéis imaginar, para el caso de los tiburones el sistema tiene muchas
lagunas, dado que para que se complete el proceso el animal debe ser capturado
dos veces, y a menudo haber muerto. La mayoría de las veces las etiquetas se
pierden para siempre pues el animal no vuelve a ser capturado de nuevo, o
porque se desprende la etiqueta y se pierde el rastro. Es por ello que las
etiquetas implantadas por este sistema deben ser muy sencillas y baratas, dado
el poco éxito de recapturas. Una de las etiquetas más populares de este tipo es
la tipo espagueti, una de las más sencillas, que contiene solo un número de
serie.
En
algunos casos, cuando la captura del animal no es tan sencilla, se implantan
las etiquetas a distancia, mediante arpones o fusiles de aire comprimido, que
son capaces de lanzar un dardo con la etiqueta. Esto se ha utilizado mucho en
grandes tiburones, como el blanco (Carcharodon carcharias).
Como
curiosidad de este sistema, que es uno de los más utilizados, destacar que el
récord de tiempo entre capturas lo tiene un tiburón trozo (Carcharhinus plumbeus), que vivió con la etiqueta durante casi 28
años.
Etiqueta tipo espagueti. Fuente: Hallprint.com
El
resultado de conseguir los datos con este sistema es muy pobre para los
científicos, pues tan solo da idea de dónde y cuándo estaba el animal en dos
momentos determinados, sin saber qué ocurre entremedias. Sin embargo es el
sistema de etiquetado más barato, que lleva proporcionando datos desde los años
60.
Las etiquetas PIT de
Bimini
En
1990 el doctor Gruber fundó la Estación Biológica de Campo de Bimini (Bahamas),
con la idea de realizar un censo de tiburones limón dos veces al año, con el
objetivo de etiquetar todos los tiburones limón de la laguna donde estaba
situada la estación.
Eran
los inicios de la investigación de tiburones mediante etiquetado y los
dispositivos de fijación de las etiquetas eran muy arcaicos, se colocaban mal,
se desprendían y provocaban heridas a los animales. Se sabía, por ejemplo, que
la etiqueta-dardo de la NOAA (Administración Oceánica y Atmosférica Nacional)
había matado al menos al 10% de los tiburones jóvenes etiquetados hasta el
momento, y además afectaba seriamente al crecimiento de los que sobrevivían.
Por otro lado, se había hecho un estudio sobre el desprendimiento de varios
modelos de etiquetas, llegando a la conclusión de que la mayoría de las
etiquetas se desprendían en porcentajes cercanos al 90%.
Bimini
fue pionera en el desarrollo de dispositivos más fiables y seguros, dado que en
1988, dos años antes de la fundación de la estación, encontraron una etiqueta
con una tasa de pérdida muy baja y que no tenía efectos nocivos sobre los
pequeños tiburones. Se llamaba etiqueta pasiva con traspondedor integrado
(PIT), y consistía en una cápsula de vidrio del tamaño de un grano de arroz,
que se inyectaba bajo la piel en la base de la aleta dorsal, y quedaba allí de
por vida. No necesitaba fuente de alimentación, por ser un sistema pasivo:
cuando el cuerpo del tiburón se escanea con un pequeño lector de mano, las
microondas excitan el PIT previamente implantado y muestra su número de código
de barras. El sistema requería de capturas cada cierto tiempo, para el
escaneado de las etiquetas y solo servía para el estudio de las poblaciones de
tiburones limón que entraban y salían de la laguna.
Las etiquetas tipo PIT son similares a las que se ponen a las mascotas para identificarlas. Fuente: Shark Angels
Telemetría satelital
En los
años 90, el desarrollo de baterías
y componentes electrónicos cada vez más pequeños y fiables permitió almacenar
una importante cantidad de datos en unas etiquetas mucho más complejas que
permitían conocer más datos entre las capturas del animal, haciendo un
seguimiento más o menos completo de sus rutas. Había nacido la telemetría
satelital, el sistema más utilizado actualmente.
El
proceso comienza con la captura inicial del animal. En ese momento se rellena
una ficha con las principales características biométricas y se le coloca un
elemento transmisor en la zona de la aleta dorsal, la cual almacena diferentes
datos a lo largo de la ruta seguida por el mismo (presión, profundidad, temperatura,
nivel de luz…). Cuando el tiburón sale a la superficie, el transmisor se pone
en contacto con el satélite, al cual trasmite los datos almacenados y la
posición geográfica del animal.
Existen
dos tipos de etiquetas, el tipo SPOT, que marca la posición del animal, y el
tipo PAT, que almacena datos de profundidad, temperatura e intensidad de luz.
Se le pueden poner las dos, (cuando el estudio es más completo y se requieren
más datos) o tan solo la que marca la posición (cuando el estudio es más
sencillo o el presupuesto es más ajustado).
Etiqueta satelital tipo SPOT en un tiburón tigre. La imagen muestra un modelo cuya fijación a la aleta dorsal no es muy dañina para la aleta porque no se le hacen taladros. Fuente: Hawaii Institute of Marine Biology. Fabricante: Wildlife Computers USA
Etiqueta tipo PAT en un tiburón tigre. Fuente: Hawaii Institute of Marine Biology. Fabricante: Wildlife Computers USA
Etiqueta tipo Vemco, que combina un receptor acústico y un transmisor en un solo aparato (Business card tag). Permite almacenar información de la interacción entre dos individuos etiquetados. Fuente: Hawaii Institute of Marine Biology
También
existe un tipo de etiquetas tipo POP UP, que se
despegan del animal al cabo de un tiempo. Se colocan, recogen toda la
información y cuando se despegan y salen a la superficie, transmiten todos los
datos al satélite.
Con
toda esta información aportada por estos sistemas se pueden conocer las rutas
migratorias, el tipo de inmersión, si es superficial o profunda, o la
temperatura del agua donde ha estado el animal. Aunque lo ideal es poder
seguirlos durante años, para poder conocer bien su distribución espacial,
especialmente en especies muy migratorias, el rastreo suele finalizar cuando el
animal pierde la etiqueta o cuando se le acaba la batería.
Mejorando
lo anterior hay que destacar un nuevo sistema europeo de telemetría,
desarrollado por la Sociedad Holandesa de Elasmobranquios en colaboración con
la Agencia Espacial Europea (ESA), que utiliza el sistema de satélites europeos
Argos. La novedad de este sistema es que la ESA tiene el objetivo de producir
etiquetas a un precio considerablemente más bajo que las etiquetas del mercado.
Además, son más eficientes, dado que una vez que la etiqueta reconoce que he
enviado su información al satélite, deja de retransmitir, con lo que la batería
dura más, hasta cinco veces.
Telemetría acústica
En
este sistema se coloca una etiqueta al animal que emite señales acústicas
(pings), que son “escuchadas” por receptores acústicos también llamados
hidrófonos, situados en diferentes lugares de una determinada zona, y que
archivan los datos de profundidad, temperatura y velocidad del animal. El
tiburón debe pasar a no más de 300/350 metros del receptor (a veces más), para
que se pueda capturar la señal.
Para
recuperar los datos del receptor hay varias formas, o bien un buzo baja cada
varios meses al lugar del mismo, o bien se colocan los receptores en boyas
“inteligentes”, que permiten la emisión en tiempo real vía satélite.
Este
sistema permite el rastreo de tiburones en zonas concretas donde se sabe que
pasan o se congregan y puede hacerse mediante receptores situados en un barco.
Es
interesante conocer que se ha usado este sistema en las actividades de buceo
con jaula con el tiburón blanco en Australia. Con hidrófonos situados en la
propia jaula y en el entorno se han realizado numerosos estudios sobre el
comportamiento de los tiburones blancos en las Islas Neptuno en Australia.
Algunos de ellos muestran que este tipo de actividades pudieran dar lugar a
cambios a largo plazo en la conducta de los animales.
Tiburón blanco con etiqueta acústica en Islas Neptuno (Australia). Fuente: Bay Charters
Acelerómetros
Son
dispositivos que miden aceleraciones en tres dimensiones, proporcionando datos
de alta resolución de los movimientos del animal, lo que ha dado mucha
información sobre la conducta de los tiburones. A menudo el paquete lleva
también una cámara que permite el análisis “a vista de tiburón” de sus
movimientos. Es un dispositivo que se les pone cuando se les captura para otro
tipo de etiquetado, y luego se desprende al cabo de un par de días, siendo localizado
y recuperado por los científicos vía la emisión de una señal VHF.
Acelerómetro adherido a la aleta dorsal de un tiburón tigre. Fuente:
Hawaii Institute of Marine Biology.
Etiquetas de pH
En
los últimos años los científicos han aprendido mucho sobre a donde viajan los
tiburones, pero en la mayoría de los casos no se sabe cuándo y cuanto se
alimentan. Las etiquetas de pH son una valiosa herramienta nueva para poder
cuantificar su alimentación. Estos dispositivos se colocan en el estómago del
animal, donde miden cambios de acidez a lo largo del tiempo. El estómago del
tiburón suele ser muy ácido, pero el pH cambia radicalmente en cuanto el animal
ingiere alimento.
El
dispositivo tiene un transmisor que emite la señal con sus datos, los cuales se
reciben mediante un hidrófono que “escucha” la señal.
Una cápsula de pH que se introduce en el estómago del
tiburón. Fuente: Hawaii
Institute of Marine Biology. Fabricante: Vemco
Científicos insertan un calamar con una cápsula de pH en el estómago de un tiburón. Fuente: Hawaii Institute of Marine Biology
Isótopos estables
Otra
forma de saber qué comen los tiburones es el análisis de isótopos estables a
partir de muestras de tejido muscular del tiburón. El nitrógeno y el carbono
poseen diferentes formas de agrupación de sus nucleones (protones o neutrones)
y cada una de ellas se llama isótopo. Son estables cuando no se desintegran en
el tiempo.
Los
diferentes isótopos estables están presentes en los tejidos de todos los
animales y plantas del planeta, pero el número de isótopos de un elemento varía
en función de la zona donde vive el animal. Los científicos son capaces de
analizar la diferencia en el número de isótopos de una muestra y determinar el
área donde el animal ha comido en los últimos meses.
Etiquetas hidrófono o
bioacústicas
En
algunos casos se utiliza a los tiburones no para estudiar su comportamiento
sino como medio para analizar el entorno que les rodea. Un ejemplo de este tipo
de análisis lo tenemos cuando en zonas confinadas en arrecifes de coral se han
realizado estudios de grabación de sonidos subacuáticos. Para ello capturan a
un tiburón y le insertan una cápsula hidrófono, que “escucha” el sonido del
arrecife.
Con estos experimentos se han podido analizar conductas de
alimentación o apareamiento de los peces del arrecife. Tras recapturar al
animal, le extirpan la cápsula y gracias a su gran capacidad de curación, se
incorpora a la vida normal del arrecife. Plantean poder implantar en el futuro
dispositivos más pequeños y así tener monitorizadas zonas a base de depredadores
etiquetados.
Etiqueta bioacústica. Fuente: Hawaii Institute of Marine Biology
Genética de
poblaciones
Los científicos siempre han querido saber la
procedencia de diversos individuos que se congregan o pasan por una zona.
Tomando una muestra de su tejido, utilizando arpones, o bien cuando se les
captura, pueden analizarla genéticamente y saber si dos individuos están
emparentados.
Con esta técnica pueden correlacionar los
resultados genéticos de una zona con otros recogidos en otras partes del mundo,
para saber si diversas poblaciones distantes en el espacio están emparentadas y
se relacionan entre sí.
El científico Chris Rohner tomando una muestra de tejido de un tiburón ballena. Fuente: Marine Megafauna Foundation
Cámaras Bruvs.
Los sistemas remotos de vídeos subacuáticos
estéreo con carnada (Baited remote underwater video systems o BRUVs) son muy
utilizados actualmente para muestrear peces en todo el mundo.
Se coloca un cebo para atraer a los animales
dentro del campo de visión de las cámaras, de tal manera que puedan ser grabados,
identificados y contados. Es un sistema de muestreo no destructivo, ideal para
investigaciones en zonas por debajo de las profundidades adecuadas para el
buceo con escafandra. La utilización de dos cámaras, situadas en el extremo de
una barra permite la medición de los animales que se acercan sin necesidad de
su captura.
Sistemas Bruvs pelágicos y de fondo. Fuente: Tiburones de la Reserva Marina de Galápagos. Daniel Unda
Ejemplo de imagen de un tiburón blanco detectado y medido por un Bruv en Australia.
Fuente: Use of stereo baited remote underwater video systems (stereo-BRUVs) to estimate presence and size of white sharks Carcharodon carcharias. David Harasti and Kate Asha Lee
Sistema de vídeo estéreo operado por un buzo (DOV)
Cuando se trata de zonas de alta densidad de animales, donde no es posible su conteo manual se utiliza este sistema. Un buzo recorre una distancia fija a velocidad constante y el sistema de dos cámaras va registrando el número de ejemplares que pasan por su campo de visión.
Buzos con varios sistemas de DOVs. Sistema de vídeo estéreo operado por un buzo. Fuente: Coral Reef Research Foundation.
Conocer la densidad de animales de una zona permite hacer comparativas en diferentes épocas del año, o en diferentes años, y así, por ejemplo, poder cuantificar el volumen de una migración o de una agregación estacional.
Conteo aéreo
Cuando las agregaciones de tiburones son grandes y pueden apreciarse a simple vista desde el cielo se utilizan avionetas o drones para analizar su trayectoria si se trata de una agrupación que migra, y para saber la densidad de individuos. El conteo suele hacerse de forma manual sobre los fotogramas de la película o sobre la fotografía.
Este sistema lo utiliza el profesor Kajiura para el estudio de la migración anual de los tiburones puntas negras (Carcharhinus limbatus) en las costas de Florida.
Gran aglomeración de tiburones punta negra en las costas de Florida. Fuente: Fau Elasmolab
Ciencia ciudadana
Como podemos ver, los
científicos han avanzado mucho en el desarrollo de técnicas de rastreo investigación de tiburones, las cuales, en muchos casos requieren de una amplia
red de operadores en una extensa zona o por todo el mundo. Cuando los recursos
de los científicos son escasos y no es posible disponer de operadores en todo
el ámbito de estudio, en muchas ocasiones se recurre a los ciudadanos, buceadores,
pescadores y todo aquel que pueda estar en contacto con estos animales para que
aporten datos. Se vuelve a los inicios de la investigación científica, cuando
se recurría a los datos aportados por el sector pesquero, pero de una forma ya
más estructurada, en lo que se denomina ciencia ciudadana, que es aquella
investigación científica llevada a cabo por una suma de colaboradores,
científicos y profesionales junto a gente común.
La participación de los ciudadanos en la investigación científica ayuda a crear conciencia sobre la protección del medio ambiente. Fuente: Conabio
En el caso del medio marino, se trata de aprovechar un valor que tienen las comunidades locales que tratan a diario con el medio, los pescadores, los buceadores, los usuarios de las playas, y utilizar la gran capacidad recolectora de datos de estos colectivos, a la vez que éstos aprenden el valor ambiental del medio marino y sus criaturas. En muchos casos también se trata de crear conciencia de la necesidad de proteger determinadas especies o de cambiar conductas que ayuden a la preservación del medio.
Fuente: Intef.es
La
ciencia ciudadana se promueve como una alternativa poco costosa a los sistemas
de monitorización de fauna marina. Sin embargo, no siempre ha sido posible de
valorar la fiabilidad de los datos recogidos por personas que no son
científicos.
Un ejemplo: en Palau se han realizado estudios de correlaciones de datos de tiburones grises (Carcharhinus amblyrhinchos) recogidos por dive masters en arrecifes de coral y los obtenidos por telemetría acústica y el ajuste es muy bueno, lo que ha permitido validar el método de ciencia ciudadana en ese ámbito. Y además se ha podido conocer que el número de estos tiburones no se veía afectada por la presencia de los buceadores.
Con este repaso de todos los dispositivos y técnicas de rastreo espero haberos ilustrado un poco sobre las técnicas que utilizan los científicos para recolectar datos sobre los tiburones.
No os perdáis el próximo artículo sobre la utilización de todas estas técnicas en casos concretos, en diversas partes del mundo, para incrementar el conocimiento sobre diversas especies de tiburones.
Y mientras tanto, en este vídeo podéis ver un ejemplo de estudio de tiburones tigre en Galápagos:
Referencias:
