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jueves, 30 de julio de 2026

CÓMO FUNCIONA EL OCÉANO

 

Cómo funciona el océano

Hace poco descubrí a Helen Czerski y su libro “Blue machine: cómo funciona el océano”. Su manera de contar las cosas me encantó y por ello en este artículo quiero compartir algunas de las ideas interesantes de su libro.

Portada del libro Blue Machine de Helen Czerski. La versión en español sale en España en abril de 2026

 

Helen Czerski es una física y oceanógrafa británica que combina su trabajo científico con una gran habilidad para explicar la ciencia al público. Participa en expediciones, bucea y trabaja en barcos de investigación. Además, es una divulgadora muy reconocida en el Reino Unido gracias a sus colaboraciones con la BBC y a sus columnas en medios como BBC Science Focus Magazine y The Wall Street Journal. También es autora de libros de divulgación como Storm in a Teacup (Tormenta en una taza de té) y Blue Machine: How the Ocean Works (Máquina azul: cómo funciona el océano).

Helen Czerski. Fuente: https://www.helenczerski.net/

En su libro Blue Machine, Czerski propone su gran teoría: El océano funciona como una gran máquina planetaria, movida por la energía del Sol. Sus aguas, en constante movimiento, regulan el clima y distribuyen energía. Gracias a factores como la temperatura, la salinidad y la rotación terrestre, se generan corrientes y cascadas submarinas que transportan nutrientes esenciales. Este proceso garantiza la supervivencia de todos los organismos, desde el plancton hasta los grandes mamíferos y los seres humanos.

La imagen de la Tierra desde el espacio y el telescopio oceánico

Blue Machine comienza con una imagen icónica: la fotografía “Blue Marble” (Canica azul), tomada en 1972 durante la misión Apolo 17. Fue la primera imagen totalmente iluminada de la Tierra, en la que se veía claramente un PLANETA AZUL dominado por el océano.

The Blue Marble

La icónica foto "Blue Marble” es la primera imagen a todo color de la Tierra completa. Fue tomada por la tripulación de la misión Apolo 17 el 7 de diciembre de 1972

Esta imagen permitió que, por primera vez, la humanidad viera la Tierra como un ente único. Sin embargo, esa nueva perspectiva nos mostraba una paradoja: aunque ya éramos capaces de observar el planeta desde el espacio, todavía no éramos capaces de entender bien el océano que cubría la mayor parte de su superficie.

Para estudiar el océano, la autora confiesa que desearía tener un instrumento parecido a un telescopio, pero dirigido al mar: algo que permitiera ver de una sola vez sus movimientos, patrones y conexiones. Un telescopio enfocado al cielo nos muestra no solo estrellas sueltas, sino estructuras completas como galaxias o corrientes de gas, lo cual permite un análisis más completo del cosmos. Esa visión global es justo lo que falta en el estudio del océano.

Sería estupendo tener un telescopio oceánico para conocer mejor su funcionamiento. Creado con Copilot

El problema es que el océano es más opaco que el espacio, así que no puede observarse de manera directa y continua. Lo investigamos con boyas, barcos, satélites y mediciones locales, pero estos instrumentos solo nos proporcionan datos puntuales y no permiten entender fácilmente el sistema oceánico como un conjunto. A diferencia del cielo, no podemos “mirar” el océano y tratar de comprender cómo funciona.

Con esta comparación, Helen no habla de conseguir un instrumento real, sino de una “manera nueva” de mirar el océano que nos ayude a entenderlo como un sistema físico que mueve energía y cambia constantemente. Su objetivo, y también el de su libro, es construir ese “telescopio oceánico” mental que, gracias a la física, nos permita imaginar cómo funciona el océano en cada momento, del mismo modo que podemos imaginar lo que ocurre en el cosmos.

La ciencia nos lo explica todo

Gracias a esta nueva forma de mirar el océano desde la ciencia entendemos que el agua, en forma de hielo, líquido o vapor, es el motor del planeta. Cada estado cumple una función dentro de esta “máquina azul”: el hielo refleja la luz del Sol y ayuda a regular la temperatura, el agua líquida mueve calor y nutrientes por los océanos, y el vapor transporta energía por la atmósfera y participa en la formación del tiempo atmosférico y del clima. Cuando el agua cambia de un estado a otro se activan procesos como las corrientes marinas y las tormentas, que caracterizan el clima y hacen posible la vida.

Un aspecto clave de este sistema es el intercambio constante de gases entre la superficie del océano y la atmósfera. El mar actúa como un gran depósito de oxígeno, nitrógeno y dióxido de carbono, que pasan del agua al aire y viceversa. Este intercambio depende del viento, de las olas, de la temperatura y de la salinidad del agua. Gracias a ello, el océano puede absorber CO₂ o liberar otros gases según cambian las condiciones, convirtiendo su superficie en una zona muy activa.

La interacción de la atmósfera con los océanos

Procesos que tienen lugar en la atmósfera, los océanos y el hielo marino, así como las distintas interacciones que tienen lugar entre ellos. FUENTE: https://www.encyclopedie-environnement.org/en/home/

En las regiones frías, como el mar del Labrador, el agua superficial se enfría, aumenta su densidad y se hunde, llevando oxígeno hacia las profundidades y conectando la superficie con la circulación global del océano. En las zonas cálidas ocurre lo contrario: la evaporación transforma el agua en vapor, que transporta energía por la atmósfera y contribuye a la formación de nubes, lluvias y grandes sistemas meteorológicos.

Ver el océano desde esta perspectiva más completa también nos ayuda a revisar algunas ideas muy difundidas que no siempre son exactas. Un ejemplo es la frase “el océano nos proporciona una de cada dos bocanadas de aire que respiramos”. Aunque sirve para destacar la importancia del fitoplancton, no refleja cómo funciona realmente el oxígeno en el planeta.

El oxígeno no “viene” directamente del mar o de un lugar concreto: en realidad la atmósfera es un gran depósito de una mezcla de gases, y el aire que respiramos hoy puede llevar cientos o miles de años circulando. No dependemos de la producción diaria, sino del enorme almacén acumulado a lo largo del tiempo.

Diagrama

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La formación de la atmósfera. Fuente: https://www.eafit.edu.co/

Es cierto que alrededor del 50 % del oxígeno producido cada año por fotosíntesis proviene del océano, sobre todo del fitoplancton, pero la mayor parte del oxígeno que respiramos es muy antigua. Se acumuló durante millones de años, hasta crear una atmósfera apta para la vida.

El océano es esencial en el ciclo del oxígeno y en el funcionamiento del planeta, pero no produce literalmente la mitad del aire que respiramos hoy: ese oxígeno ya estaba en la atmósfera desde hace muchísimo tiempo.

Los navegantes que comprendían el océano

El océano es un sistema dinámico que recibe energía del Sol, está influido por la rotación de la Tierra, por el viento, por la atracción gravitatoria de la Luna y del propio Sol (produciendo las mareas), y por los cambios de temperatura y salinidad que alteran la densidad del agua. Estos factores mantienen el agua en movimiento continuo.

 Mapa

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El movimiento del océano y los factores que contribuyen. Imagen creada con IA

Las corrientes oceánicas son el ejemplo más claro de ese dinamismo: funcionan como un sistema circulatorio que transporta calor, nutrientes y energía entre los trópicos y los polos. Se generan por diferencias de temperatura y salinidad, por la acción del viento y por la rotación terrestre, y juntas forman una red global que regula el clima y sostiene la vida marina.

Las olas son otro tipo de movimiento más superficial del océano, causado por la transferencia de energía del viento al agua. Aunque no trasladan grandes volúmenes de agua de un sitio a otro, pueden recorrer enormes distancias y modificar la superficie del océano, facilitando la mezcla, el intercambio de gases y muchos procesos químicos esenciales.

Históricamente, los navegantes han dependido de la observación de las condiciones del océano, las corrientes y las olas, para orientarse en un entorno tan diferente al terrestre. Los primeros marinos carecían de conocimientos de física o instrumentos que les ayudaran a interpretar el mar. Navegar podía parecer una locura por lo impredecible y peligroso del océano, y, sin embargo, algunos aprendieron a observarlo con atención, identificaron patrones de funcionamiento, y utilizaron esas intuiciones para viajar, explorar y encontrar nuevas oportunidades de vida en otros lugares.

Los pueblos polinesios fueron grandes exploradores del Pacífico entre el 1000 a. C. y el 1200 d. C. Recorrieron distancias enormes en embarcaciones muy sencillas para comerciar y colonizar nuevas tierras, recorriendo casi todo el Triángulo Polinésico: Hawái, Nueva Zelanda e Isla de Pascua. No navegaban “a ciegas”, sino que sabían leer el mar. Entendían que se comportaba siguiendo reglas físicas coherentes: las olas de fondo creadas por tormentas lejanas mantenían su dirección durante miles de kilómetros, incluso si cambiaba el viento local. Reconocían estos distintos trenes de olas y podían identificar su procedencia.

El triángulo polinésico. Fuente: https://globeland.es/tres-joyas-en-el-oceano-pacifico/

También detectaban islas que aún no veían. Una masa de tierra altera las pautas de las olas, reflejando unas, frenando otras y creando zonas de sombra e interferencias. Los polinesios percibían estas señales a través del balanceo de la embarcación, la cadencia del oleaje y pequeñas vibraciones, construyendo un mapa mental de oleajes típicos. En lugar de un norte magnético, seguían un “mapa” formado por este conjunto de reglas y señales, que les servía de referencia para mantener rutas estables entre islas muy lejanas. Para ellos, el océano no era un caos, sino algo ordenado y legible; navegar era “escuchar” cómo funcionaba.

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Canoas de vela tahitianas. Fuente: wikipedia

Los vikingos (siglos VIII‑XI) son otro ejemplo de grandes navegantes. Viajaron por gran parte de Europa y llegaron a Islandia, Groenlandia y América del Norte. Durante mucho tiempo se pensó que usaban instrumentos secretos, pero su verdadero talento era, igual que los polinesios, leer el mar y el cielo. No necesitaban tecnología avanzada porque conocían las reglas estables del océano: vientos dominantes, corrientes habituales, movimientos de las olas, trayectorias solares previsibles y señales de nubes y luz.

Imagen que contiene agua, pájaro, tabla, barco

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Un drakkar, barco vikingo del siglo VIII, alejándose de los fiordos noruegos para iniciar una travesía de altura. Fuente: https://historia-maritima.blogspot.com/2012/01/los-vikingos.html

Su objetivo no era saber su posición exacta, como hacemos con un GPS, sino mantenerse en la dirección adecuada. En rutas como la de Noruega a Groenlandia seguían una latitud aproximada usando el Sol y aceptaban pequeñas desviaciones, confiando en que la dinámica del océano los devolvería al rumbo correcto.

El Sol era su referencia principal: su altura marca la latitud y su recorrido anual es predecible. Eran capaces de deducir su posición incluso con nubes, por la claridad del cielo o las sombras. Probablemente usaban un compás solar, un disco con una varilla para seguir la dirección mediante la sombra del mediodía. Los relatos antiguos mencionan la “piedra solar”, quizá calcita, que permite localizar el Sol en días nublados gracias a la polarización de la luz, aunque esta herramienta era solo una ayuda complementaria.

Además, los vikingos observaban la forma, el ritmo y la dirección de las olas, identificaban corrientes típicas y relacionaban viento, mar y nubes para ajustar continuamente su rumbo. Su éxito no se basaba en dominar el mar, sino en entenderlo y adaptarse a él.

En definitiva, estos hábiles navegantes demostraron que el océano no es un caos, sino algo ordenado, lleno de señales que pueden interpretarse. Esto nos demuestra que desde mucho antes de la ciencia moderna ya había pueblos capaces de interpretar la “máquina azul” y de desplazarse gracias a su dinámica, convirtiendo el océano en un aliado en lugar de un enemigo.

Mensajeros, pasajeros y viajeros del océano

El océano no es solo agua con organismos dentro: es un entorno dinámico en el que unas cosas transportan información, otras son transportadas, y algunas se mueven activamente dentro de todo el conjunto. Esta distinción ayuda a entender cómo el océano conecta lugares lejanos y cómo los procesos físicos sostienen la vida.

Imagen que contiene Mapa

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Mensajeros, pasajeros y viajeros. Imagen creada con IA.

Los mensajeros del océano son señales físicas, como las olas, la luz, el sonido, los cambios de temperatura y presión, y las corrientes a gran escala. Transmiten información sobre tormentas lejanas, presencia de tierra, profundidad, estructura del océano, cambios climáticos. No son seres vivos, pero llevan información de un punto del sistema a otro. Un ejemplo de mensajero son las olas de fondo que pueden viajar miles de kilómetros desde una tormenta sin perder su dirección.

Los pasajeros del océano son organismos o materiales que se mueven porque el océano se mueve, no porque ellos decidan ir en una dirección concreta. Viajan con las corrientes, los remolinos o por las capas de agua. El plancton, las larvas marinas, los microorganismos, los nutrientes o las partículas de carbono son los pasajeros del océano. Este movimiento de pasajeros en los océanos determina dónde hay vida, dónde hay productividad biológica y cómo se distribuye el carbono y el oxígeno en la masa oceánica.

Un ejemplo de pasajero es el plancton, que es el conjunto de organismos diminutos que sostiene casi todas las cadenas alimentarias marinas. Su movimiento depende completamente de la física del océano y a su vez, condiciona la distribución de vida en el océano. La conclusión más importante es que: Gran parte de la vida marina existe porque el océano la transporta.

Los viajeros del océano son seres vivos que se mueven activamente, pero no lo hacen al margen del sistema, sino aprovechándolo. Son viajeros las tortugas marinas, las ballenas, los tiburones, los peces migratorios, las aves marinas, y también los humanos. Usan las corrientes para ahorrar energía, siguen diferencias de temperatura, y se orientan con señales físicas del océano. No luchan contra el sistema: viajan dentro de él.

Por ejemplo, las ballenas aprovechan corrientes y rutas oceánicas estables para recorrer miles de kilómetros reduciendo su gasto energético.

Y esto mismo es lo que utilizaban los antiguos navegantes con gran éxito, porque intuían que viajar en el océano implica entender sus reglas físicas.

Esta distinción entre mensajeros, pasajeros y viajeros permite comprender el océano como una red de intercambios continuos. Juntas, estas tres categorías rompen la idea de un océano desordenado y refuerzan la visión central del libro: el mar es una máquina global estructurada, impulsada por el Sol y regida por leyes físicas simples pero poderosas.

En el fondo, Blue Machine sugiere que los humanos también formamos parte de esta clasificación. Recibimos mensajes del océano en forma de clima, temporales o cambios del nivel del mar; somos pasajeros del sistema climático global; y actuamos como viajeros a menudo torpes, alterando la máquina sin comprenderla del todo. Por eso entender a los mensajeros, pasajeros y viajeros del océano no es solo una cuestión científica, sino un requisito para asumir nuestra responsabilidad como ciudadanos de un planeta dominado por el mar.

 

Referencias:

https://www.helenczerski.net/

https://es.wikipedia.org/wiki/Navegaci%C3%B3n_polinesia

‘Every bit of data is precious’: my life on a boat tracking how the ocean breathes | Oceans | The Guardian

Vídeos:

1.  The fascinating physics of everyday life (TED Talk): Helen Czerski: The fascinating physics of everyday life | TED Talk

2.      Turning whale earwax into data: Bing Vídeos

3.     We know more about the deep ocean than the moon: https://www.youtube.com/shorts/Y-n_If8Zphw

4.     The complex relationship between fish and pigs: https://youtu.be/7b71YfVpoAw

5.     How does the ocean help shape our world?: https://youtu.be/Ea3PjSskYn4

6.     Sound Waves: Using Sound: Sound Waves: Using Sound - Vídeo Dailymotion

7.     Coccolithophores and Calcium: https://youtu.be/EMNuYOEBOWI

8.     We Need to Talk About Physics: https://youtu.be/ubJ7iqLkXfs

 

 

viernes, 29 de mayo de 2020

TRAS LA PISTA DE LOS TIBURONES (I)




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.

Se aplica este término cuando el ciudadano se involucra en las actividades de investigación científica utilizando su esfuerzo intelectual o sus medios y recursos. Por un lado, los voluntarios aportan un valor a la investigación, con sus acciones o medios, y por otro lado aprenden habilidades y conocimiento de los científicos a los que asisten.



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: