El sonido proporciona una nueva visión de la vida de las ballenas azules

ballena azul

Hidrófonos muestran que, en lugar de competir por la comida, las ballenas azules llaman a otras ballenas para unirse al festín

La ballena azul (Balaenoptera musculus) es el animal más grande que ha habitado nuestro planeta. A pesar de su gigantesco tamaño, todavía nos eluden muchos aspectos de su biología, comportamiento y ecología. Este magnífico mamífero pasa la mayor parte de su tiempo bajo la superficie del océano, fuera de la vista de los científicos que buscan descubrir sus misterios.

Pero incluso cuando no podemos observar las ballenas azules a simple vista, podemos escuchar sus poderosas vocalizaciones que viajan cientos de kilómetros. Usando grabaciones de sonido del corazón del Santuario Marino Nacional de la Bahía de Monterey, los investigadores de MBARI y sus colaboradores han descubierto nuevas dimensiones de la vida de las ballenas azules.

Hemos aprendido cómo las ballenas azules cooperan para buscar alimento y cómo se sintonizan con la productividad de su ecosistema para decidir cuándo embarcarse en su migración anual de larga distancia para reproducirse.

Un micrófono submarino (hidrófono) en el observatorio cableado de MBARI ha sido una valiosa herramienta para estudiar las ballenas que se reúnen estacionalmente en las fértiles aguas de la Bahía de Monterey. El micrófono registra las llamadas de las ballenas, datos acústicos que ofrecen información sobre el comportamiento de los animales.

"Debido a que las ballenas y otros mamíferos marinos usan el sonido en las actividades esenciales de la vida de comunicarse, buscar comida, navegar, socializar y reproducirse, hay una gran cantidad de conciencia expresada en el paisaje sonoro del océano. Nuestro objetivo es aprovechar esa riqueza para comprender mejor y proteger la vida marina”, dijo John Ryan, oceanógrafo biológico de MBARI.

Investigaciones anteriores de Ryan y sus colaboradores en la Universidad de Stanford, incluido el becario postdoctoral William Oestreich de MBARI, combinaron el extenso archivo de datos acústicos del hidrófono con estudios de campo para comprender mejor el comportamiento de la ballena azul.

cola de ballena azul

Imagen: Cuando las ballenas azules se pierden de vista bajo la superficie del océano, los científicos recurren a las vocalizaciones en auge de las ballenas para estudiar su comportamiento. Imagen: William Oestreich (Permiso NMFS n.º 16111)

"Nuestros anteriores esfuerzos de investigación con colaboradores de toda la Bahía de Monterey abrieron la puerta para comprender el contexto de comportamiento de los patrones en los datos acústicos recopilados en las ballenas azules con el hidrófono de MBARI. Este contexto ha preparado el escenario para una serie de estudios que aprovechan la increíble visión a largo plazo sobre el comportamiento que proporciona este registro acústico", dijo Oestreich.

Ahora, los datos acústicos de MBARI han contribuido a dos nuevos estudios de investigación sobre ballenas azules dirigidos por estudiantes graduados en la Estación Marina Hopkins de la Universidad de Stanford en Pacific Grove, California.

Un estudio[1] de David Cade, publicado en Animal Behavior en diciembre, examinó las agregaciones de alimentación de las ballenas azules en la Bahía de Monterey. Cade fue recientemente investigador postdoctoral en el Laboratorio de Bio-Telemetría y Ecología del Comportamiento de Ari Friedlaender en la Universidad de California, Santa Cruz, y ahora es investigador postdoctoral en el laboratorio de Jeremy Goldbogen en Hopkins Marine Station.

Aprovechando las etiquetas de registro biológico, el mapeo acústico de presas, las grabaciones de hidrófonos de señales sociales y la detección remota de las corrientes oceánicas, el equipo de investigación, que incluye a Oestreich y Ryan, investigó la dinámica del ecosistema que subyace a las agregaciones inusualmente densas de ballenas azules: hasta 40 de los gigantes dentro de un área de un kilómetro de radio.

krill

Imagen: El krill son pequeños crustáceos parecidos a camarones que son la principal fuente de alimento de las ballenas azules. Densas agregaciones de krill ocurren estacionalmente en la Bahía de Monterey, sustentando poblaciones de muchos animales marinos. Crédito: © 2003 MBARI

"Apenas estamos comenzando a estudiar el papel de estos parches gigantes de krill, pero efímeros, que pueden alimentar a un supergrupo de ballenas azules. Es probable que estos "puntos calientes" desempeñen un papel fundamental en general en la capacidad de una ballena azul para encontrar suficiente comida antes de nadar hacia el sur durante el invierno. El hidrófono de MBARI nos brinda nuevos conocimientos no solo sobre el comportamiento de la ballena azul, sino también sobre lo que ese comportamiento puede decirnos sobre las condiciones de las presas en la Bahía de Monterey que son críticas para todo el ecosistema", dijo Cade.

La combinación de condiciones oceanográficas y terreno del fondo marino (batimetría) concentró una gran cantidad de crustáceos parecidos a camarones llamados krill, que son el alimento principal de las ballenas azules. El inmenso tamaño de los enjambres de krill permitió que estos "supergrupos" de ballenas azules se alimentaran juntas sin agotar el suministro de alimentos.

Ryan y Oestreich estaban estudiando todos los tipos de vocalizaciones de las ballenas azules, incluida una asociada con la búsqueda de alimento.

"En las horas inmediatamente anteriores a estas notables agregaciones de ballenas azules en busca de alimento, el hidrófono de MBARI registró grupos anómalamente densos de un tipo específico de llamada de ballena azul. Este emocionante hallazgo planteó una serie de preguntas e hipótesis sobre el papel que desempeñan estas vocalizaciones en la búsqueda de alimento y el intercambio de información de las ballenas azules", recordó Oestreich.

ballenas azules

Imagen: Al estudiar las vocalizaciones de los "supergrupos" de ballenas azules mientras se daban un festín de krill en la bahía de Monterey, los investigadores observaron que, en lugar de guardar silencio acerca de encontrar abundante comida, las ballenas individuales llamaban a otras para compartir el festín. Crédito: © Duke Marine Robotics and Remote Sensing (Permiso NMFS #16111)

Las grabaciones del hidrófono revelaron que, contrariamente a la intuición, las ballenas exhibieron una estrategia de alimentación social. El equipo de investigación observó que, en lugar de competir por la comida, las ballenas azules llamaban a otras ballenas para indicarles que había comida presente. El "canto del blues" invitó a otros a unirse al festín.

El modelado de las interacciones sociales indicó que el uso de información social de otras ballenas redujo el tiempo requerido para que las ballenas individuales descubran y exploten las densas zonas de alimento que necesitan para sobrevivir. La búsqueda de alimento por las ballenas se volvió más eficiente, sin ningún costo aparente para el individuo que llamó y que primero encontró el parche de comida.

Un segundo estudio[2] dirigido por Oestreich y publicado este mes en Functional Ecology, también utilizó el archivo acústico de MBARI para obtener nuevos conocimientos sobre el comportamiento de las ballenas azules.

En 2020, Oestreich y un equipo de investigadores del MBARI y la Universidad de Stanford documentaron distintos cambios estacionales en las vocalizaciones de las ballenas azules que revelan cuándo estos gentiles gigantes comienzan su migración anual. Durante el verano y principios del otoño, las ballenas azules cantan más durante la noche. Más tarde en el otoño y en el invierno, las ballenas comienzan a cantar más durante el día. Este cambio coincide con la época del año en que las ballenas reducen su alimentación y comienzan su migración anual hacia el sur. Los datos de las etiquetas de registro biológico confirmaron que la firma acústica detectada por el hidrófono reflejaba cambios en el comportamiento de las ballenas.

Ahora, Oestreich y sus colaboradores han utilizado datos de hidrófonos de MBARI para comprender cómo las ballenas azules cambian el momento de su migración de regreso a las áreas de reproducción de un año a otro.

Hace tiempo que sabemos que las ballenas cronometran sus movimientos migratorios con los ciclos naturales de su hábitat marino, especialmente los cambios estacionales en la productividad. Pero aún no está claro cómo las poblaciones ajustan el momento de sus migraciones en respuesta a la variabilidad ambiental de un año a otro.

Los datos, recopilados desde el verano de 2015 hasta la primavera de 2021, registraron las vocalizaciones de las ballenas azules en la región de la Bahía de Monterey. El sonido señaló cuando las ballenas dejaron de alimentarse de la abundancia local de krill para comenzar su migración de reproducción hacia el sur. Para sorpresa del equipo, el inicio de la migración de las ballenas podría variar hasta cuatro meses de un año a otro.

Teniendo en cuenta que la temporada de reproducción de la ballena azul dura solo aproximadamente cuatro meses, esta gran variación en el momento de la migración fue inicialmente desconcertante. Aquí, los datos sobre los cambios en el ecosistema de un año a otro ofrecieron importantes pistas.

El tiempo de migración siguió de cerca las condiciones dentro del hábitat de alimentación de las ballenas. Específicamente, las ballenas azules permanecieron más tiempo en el centro de California cuando el ecosistema les brindó más oportunidades para construir reservas de energía. Una transición posterior de la búsqueda de alimento a la migración ocurrió en años con un inicio más temprano, un pico más tardío y una mayor acumulación de productividad biológica.

ballena azul sale a la superficie

Imagen: Una ballena azul emerge entre inmersiones de alimentación en la Bahía de Monterey, California. Crédito: William Oestreich (Permiso NMFS n.º 16111)

Estos hallazgos sugieren que en los años de productividad biológica más alta y persistente, las ballenas azules esperan para comenzar su migración hacia el sur. Los investigadores creen que las ballenas no parten simplemente hacia sus zonas de reproducción del sur tan pronto como se acumulan suficientes reservas de energía. Más bien, las ballenas retrasan su migración cuando la comida es abundante para maximizar su consumo de energía en sus zonas de alimentación.

"Anteriormente mostramos que las ballenas azules usan la memoria a largo plazo para cronometrar su llegada a las zonas de alimentación en función de cuándo esperan que haya comida disponible porque no tienen información anticipada sobre cómo serán las condiciones de alimentación cuando lleguen. Sin embargo, al tomar la decisión de cuándo partir de las áreas de alimentación, tienen mucha más información inmediata en la que confiar para determinar si es mejor quedarse o irse. Esto permite que estas ballenas sean increíblemente flexibles cuando inician su migración hacia el sur para regresar a las áreas de reproducción", explicó Briana Abrahms, profesora asistente en el Departamento de Biología de la Universidad de Washington y coautora del estudio sobre el momento de la migración. "Es realmente emocionante aprender mucho más sobre cómo y cuándo estos animales deciden realizar en el océano movimientos tan masivos".

El uso de señales flexibles, que probablemente incluyan condiciones de alimentación y señales acústicas de larga distancia, para cronometrar una importante transición en la historia de la vida puede ser clave para la persistencia de esta población en peligro de extinción mientras navega por un ecosistema que experimenta grandes cambios naturales y antropogénicos.

"Esta investigación indica que las ballenas azules son más flexibles en su comportamiento de alimentación y migración de lo que se creía anteriormente. Tal flexibilidad es fundamental para la adaptación a una era de rápido cambio global; aún está por verse si esta flexibilidad de comportamiento permite que las ballenas azules se adapten a los cambios a largo plazo en su hábitat de alimentación", dijo Oestreich.

El acceso abierto a los datos científicos es un valor fundamental para MBARI y parte de la misión del instituto. Como parte del compromiso del MBARI con la colaboración abierta, las grabaciones de audio originales de todo el período de estudio están disponibles a través del proyecto Pacific Ocean Sound Recordings a través del Registro de datos abiertos en la nube de Amazon Web Services (AWS).

"El descubrimiento y el progreso científico requieren transparencia, reproducibilidad y extensibilidad. Para cumplir con estos requisitos, compartimos todas nuestras grabaciones de audio (150 terabytes y más) junto con una caja de herramientas de análisis", dijo Ryan. "Nuestra confirmación más reciente del valor de los datos abiertos se produjo la semana pasada, cuando un estudiante de décimo grado de Canadá me contactó para mostrarme cómo había ampliado la investigación de uno de nuestros estudios publicados".

MBARI también transmite audio submarino en vivo desde Soundscape Listening Room para compartir con el público la maravilla y la emoción del paisaje sonoro del océano. El paisaje sonoro en vivo puede estar lleno de "voces" del océano, desde las complejas composiciones de canciones de las ballenas jorobadas hasta el parloteo de las manadas de delfines. La sala de escucha también incluye sonidos archivados para escuchar cuando la transmisión en vivo está en silencio.

La tecnología del MBARI ha demostrado ser invaluable para los investigadores que estudian el comportamiento de las ballenas azules en peligro de extinción. MBARI ampliará estos esfuerzos en 2022 con el nuevo Observatorio de Ballenas Azules. Este nuevo proyecto, dirigido por Oestreich y Ryan con la ecologista marina Kelly Benoit-Bird y el investigador Chad Waluk, examinará en profundidad la ecología de las ballenas azules integrando la detección interdisciplinaria de las ballenas, el krill y su ecosistema. El observatorio aprovechará una variedad de tecnologías para unir las piezas de un complejo, importante y hermoso rompecabezas.

Referencias:

1. "Social exploitation of extensive, ephemeral, environmentally controlled prey patches by supergroups of rorqual whales"
2. "Acoustic signature reveals blue whales tune life-history transitions to oceanographic conditions"

Imagen de cabecera: La ballena azul (Balaenoptera musculus) es el animal más grande que jamás haya existido en la Tierra, pero todavía tenemos muchas preguntas sin respuesta sobre su biología y ecología.

Etiquetas: Ballena azulSonido

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