Hidrófonos submarinos documentan la presencia y el comportamiento de las ballenas
Una investigación acústica basada en grabaciones de sonido submarinas analizadas por inteligencia artificial sugiere que es probable que las ballenas de Groenlandia o boreales (Balaena mysticetus) se reproduzcan bajo el hielo marino al noroeste de Spitsbergen, mientras utilizan las aguas abiertas del estrecho oriental de Fram como corredor migratorio.
Son los resultados de un estudio a largo plazo dirigido por el Instituto Alfred Wegener (AWI).
Spitsbergen es la isla más grande del archipiélago de Svalbard, ubicada en el alto océano Ártico, aproximadamente a medio camino entre Noruega continental y el Polo Norte. Las aguas circundantes, incluido el estrecho de Fram entre Spitsbergen y Groenlandia, constituyen una importante vía de acceso entre los océanos Ártico y Atlántico Norte y se ven fuertemente influenciadas por las condiciones cambiantes del hielo marino.
El estudio fue dirigido por investigadores del Grupo de Acústica Oceánica del AWI, quienes utilizan hidrófonos submarinos para monitorear la vida marina en remotas regiones polares durante todo el año. Las ballenas de Groenlandia, que habitan exclusivamente en el océano Ártico, son conocidas por producir complejas y variadas vocalizaciones.
Imagen: Posiciones de hidrófonos submarinos al noroeste de Svalbard y en el estrecho de Fram. El mapa batimétrico se generó en PyGMT v0.9.031 utilizando la cuadrícula SRTM15 + V2.6. Crédito: Scientific Reports
Una alta diversidad de cantos en una zona determinada se considera un fuerte indicador de actividad reproductiva.
En el vasto océano Ártico, parcialmente cubierto de hielo, los científicos del AWI han desplegado hidrófonos capaces de registrar continuamente sonidos submarinos. Estos instrumentos permiten a los investigadores documentar la presencia y el comportamiento de las ballenas sin estar físicamente presentes, ofreciendo una visión poco común de hábitats a los que es difícil o imposible acceder mediante la observación convencional.
Un equipo dirigido por la primera autora, Marlene Meister, se centró en la población de ballenas de Groenlandia en la zona de Spitsbergen, una población que se vio gravemente mermada durante la caza comercial de ballenas, pasando de un estimado de 33.000 a 65.000 ejemplares a tan solo unos pocos cientos. Aunque protegida desde la década de 1930, la población ha mostrado escasas señales de recuperación.
Las ballenas de Groenlandia son particularmente vulnerables a la continua pérdida de hielo marino del Ártico, que les proporciona oportunidades de alimentación y refugio de depredadores como las orcas.
"Si el hielo desaparece, la población perderá un hábitat fundamental", afirma Marlene Meister, bióloga del AWI. "Es probable que las ballenas no puedan simplemente desplazarse más al norte, ya que la disponibilidad de alimento es allí muy limitada".
Al mismo tiempo, la reducción de la capa de hielo está abriendo el Océano Ártico a una mayor actividad naviera, lo que incrementa el riesgo de contaminación acústica, contaminación por petróleo y colisiones con barcos.
Para comprender mejor cómo las ballenas de Groenlandia utilizan hábitats con diferentes condiciones de hielo, los investigadores compararon dos regiones contrastantes del estrecho de Fram. Un área de estudio se encontraba al noroeste de Spitsbergen, en aguas predominantemente cubiertas de hielo, y se utilizaron datos acústicos de 2022 y 2023. La segunda se ubicó en el estrecho oriental de Fram, libre de hielo, donde se disponía de grabaciones que abarcaban el período comprendido entre 2012 y 2023.
El equipo convirtió las grabaciones de audio en espectrogramas y aplicó un sistema de reconocimiento de imágenes basado en IA, entrenado para identificar los cantos de las ballenas boreales. Los cantos detectados se examinaron en detalle, especialmente en la región helada al noroeste de Spitsbergen, donde se observó actividad de canto entre octubre y abril.
Los investigadores clasificaron manualmente las canciones en distintos tipos y analizaron cómo cambiaban con el tiempo y en relación con las condiciones del hielo marino. Se identificaron hasta 12 diferentes tipos de cantos al noroeste de Spitsbergen, cada uno con una duración de días o semanas. La diversidad de cantos aumentó de forma constante a partir de octubre, alcanzando su punto máximo en febrero, con ocho cantos distintos registrados en un solo mes.
Imagen: Presencia acústica de ballenas de Groenlandia (horas por día) al noroeste de Svalbard y en el este del estrecho de Fram de 2022 a 2023. La línea negra muestra la distancia más corta desde las posiciones del registrador hasta el borde del hielo marino, la línea naranja muestra la concentración de hielo marino promediada dentro de un radio de 35 km alrededor de cada posición del registrador. Los valores negativos de distancia al borde del hielo marino indican que el registrador se encontraba dentro del hielo, mientras que los valores positivos indican que se encontraba en aguas abiertas. El sombreado gris indica periodos sin datos. Crédito: Scientific Reports
"Una posible explicación es que hubo más animales presentes en la región en febrero y produjeron una gama más amplia de cantos, lo que aumentó la diversidad general de cantos. Otra posibilidad es que las ballenas cantaron con mayor diversidad en febrero, lo que podría generar una ventaja reproductiva si las hembras prefieren machos con repertorios de cantos más diversos".
El aumento de la diversidad de cantos coincidió con un retroceso del hielo marino cerca del área de estudio. En diciembre, el equipo de grabación se ubicó hasta 200 kilómetros dentro del hielo marino, mientras que para febrero se encontraba directamente en el borde del hielo. "La estrecha relación entre la diversidad de cantos y la distancia al borde del hielo fue un resultado sorprendente para nosotros", afirma Marlene Meister.
En cambio, en el estrecho de Fram oriental, libre de hielo, solo se detectaron llamadas simples, y ningún canto. "Las ballenas de Groenlandia estuvieron presentes regularmente en el estrecho de Fram oriental, libre de hielo, pero el motivo de su presencia sigue sin estar claro", explica Meister.
"Es posible que los animales simplemente estén de paso por la zona y se llamen para mantener el contacto. El hecho de que no hayamos detectado allí ningún canto también sugiere que el este del estrecho de Fram no es una zona de reproducción".
Los hallazgos brindan valiosa información sobre la migración de las ballenas de Groenlandiamigración de las ballenas de Groenlandia y el uso del hábitat, ayudando a identificar áreas clave de reproducción y alimentación que podrían beneficiarse de medidas de conservación específicas a medida que las condiciones del Ártico continúan cambiando.
Los hallazgos han sido publicados en la revista científica Scientific Reports: Differences in acoustic presence and vocal behavior of Spitsbergen’s bowhead whales under ice-covered and open-water conditions
