Muestran una alteración fisiológica en respuesta al ruido de un barco de prospección sísmica
La reacción de los narvales al fuerte ruido de los cañones de aire sísmicos utilizados en la exploración petrolera implica una interrupción de la respuesta fisiológica normal al ejercicio intenso cuando los animales intentan escapar del ruido.
El efecto general es un gran aumento en el costo energético de la inmersión, mientras que una frecuencia cardíaca paradójicamente reducida altera la circulación de la sangre y el oxígeno.
"Están nadando tan rápido como pueden para escapar y, sin embargo, su ritmo cardíaco no aumenta, creemos que se debe a una respuesta de miedo. Esto afecta la cantidad de sangre y oxígeno que puede circular, y eso será problemático", dijo Terrie Williams, profesora de ecología y biología evolutiva en la Universidad de California Santa Cruz, quien dirigió el nuevo estudio.
Publicado el 8 de julio, el estudio proporciona el primer vistazo al impacto del ruido sísmico en las respuestas fisiológicas de un cetáceo de inmersión profunda. Según Williams, la combinación de frecuencias cardíacas extremadamente bajas, mayor variabilidad de la frecuencia cardíaca y ejercicio de alta intensidad durante las inmersiones profundas presenta para los narvales un significativo desafío fisiológico, especialmente si las interrupciones se prolongan como sería probable durante las actividades de exploración de petróleo extendidas.
Vídeo: Este vídeo muestra la primera inmersión de un narval adulto después del etiquetado. Se puede ver al equipo de investigación parado en el agua mientras el narval se aleja nadando y luego rueda sobre su lomo dejando al descubierto su vientre blanco. La etiqueta amarilla de frecuencia cardíaca es claramente visible en su lomo cuando el animal nada por primera vez. Crédito: C. Egevang.
Los narvales viven todo el año en las aguas altas del Ártico, donde el hielo marino ha ayudado a aislarlos de las perturbaciones de los humanos durante millones de años. Pero la disminución del hielo marino polar está haciendo que la región sea más accesible para el transporte marítimo, la exploración de recursos naturales y otras actividades humanas.
En un estudio anterior, Williams y sus coautores demostraron que los narvales liberados después de enredarse en redes colocadas por cazadores indígenas mostraron una respuesta fisiológica similar, con frecuencias cardíacas extremadamente bajas durante el intenso ejercicio en una serie de inmersiones de escape. La diferencia entre un evento de enredo y el ruido, dijo Williams, es la potencial duración de la perturbación.
"Cuando escapan de las redes, su ritmo cardíaco vuelve a un ritmo más normal en tres o cuatro inmersiones, pero con el barco sísmico moviéndose y el sonido rebotando, la respuesta de escape se produjo durante un período más largo", dijo.
Imagen derecha: Una manada de narvales nada y sale a respirar en Scoresby Sound, en el este de Groenlandia, donde se llevó a cabo el estudio. Crédito: C. Egevang.
Los investigadores registraron no solo frecuencias cardíacas extremadamente bajas durante la exposición al ruido, sino también una mayor variabilidad, con frecuencias cardíacas que cambiaban rápidamente entre frecuencias extremadamente bajas asociadas con el miedo y frecuencias rápidas asociadas con el ejercicio intenso.
La frecuencia cardíaca reducida, o bradicardia, es una parte normal de la respuesta de inmersión de los mamíferos, pero durante las inmersiones normales la frecuencia cardíaca sigue aumentando con el ejercicio. Además, los narvales y otros mamíferos marinos que se sumergen en las profundidades suelen ahorrar energía deslizándose en lugar de nadar activamente a medida que descienden a las profundidades.
Durante la exposición al ruido, los narvales se deslizaron un 80% menos durante los descensos en picado, sus brazadas de nado superaron las 40 brazadas por minuto, su frecuencia cardíaca cayó por debajo de los 10 latidos por minuto y su respiración en la superficie fue 1,5 veces más rápida. En general, esta inusual reacción es muy costosa en términos de consumo de energía, dijo Williams.
"La reacción no solo es costosa en términos de la energía necesaria para bucear, sino que el tiempo de escape también quitará el tiempo dedicado a buscar comida y otros comportamientos normales", dijo.
Imagen: Un gran narval macho levanta su colmillo mientras recupera el aliento antes de zambullirse en Scoresby Sound. Este estudio registró las primeras tasas de respiración de los narvales buceadores durante períodos de calma y en presencia de un barco sísmico que se desplazaba por el fiordo. Crédito: Terrie M. Williams, UCSC.
Los estudios se realizaron en Scoresby Sound, en la costa este de Groenlandia, donde el coautor Mads Peter Heide-Jørgensen, profesor de investigación en el Instituto de Recursos Naturales de Groenlandia, ha estado estudiando la población de narvales del este de Groenlandia durante más de una década.
El grupo de Williams en la UC Santa Cruz desarrolló instrumentos que permiten a los investigadores monitorear la fisiología del ejercicio de los mamíferos marinos durante las inmersiones. Los instrumentos se sujetaron a los narvales con ventosas y se cayeron después de uno a tres días, flotando en la superficie donde los científicos pudieron recuperarlos.
En las últimas dos décadas, el ruido de las actividades humanas, como el sonar militar, se ha relacionado con varamientos masivos de cetáceos que se sumergen en profundidad, en su mayoría ballenas picudas. Estas especies de inmersión profunda son extremadamente difíciles de estudiar, y fue solo a través de una asociación con cazadores indígenas que los equipos de Williams y Heide-Jørgensen pudieron conectar a los narvales dispositivos de monitoreo.
"La mayoría de los potenciales impactos sobre los animales tienen lugar bajo el agua, por lo que es realmente difícil de estudiar", dijo Williams. "Somos afortunados de tener esta tecnología para mostrar lo que sucede en la profundidad donde viven estos animales para comprender cómo se puede alterar su biología".
La investigación ha sido publicada en el Journal of Functional Ecology: Physiological responses of narwhals to anthropogenic noise: A case study with seismic airguns and vessel traffic in the Arctic
Imagen de cabecera: En esta imagen de dron, los investigadores en el agua observan cómo un narval se aleja nadando con una etiqueta de monitoreo fisiológico (instrumento amarillo conectado con ventosas en la parte posterior), que registrará la frecuencia cardíaca, la frecuencia respiratoria, la frecuencia de las brazadas y la profundidad durante 1-3 días. Crédito: Eva Garde, Instituto de Ciencias Naturales de Groenlandia.
