El patrón en los cantos de las ballenas azules predice la migración

ballena azul etiquetada

Pasan del canto nocturno al diurno cuando comienzan a migrar

Mediante el uso de dos avanzadas tecnologías de grabación de audio, una colaboración de investigadores de la Bahía de Monterey ha descubierto que las ballenas azules pasan del canto nocturno al diurno cuando comienzan a migrar.

La ballena azul (Balaenoptera musculus) es el animal más grande de la Tierra. También está entre los más ruidosos.

"El sonido es un modo vital de comunicación en el medio marino, especialmente a largas distancias", dijo William Oestreich, estudiante de posgrado en biología en la Estación Marina Hopkins de la Universidad de Stanford. "La luz, o cualquier tipo de señal visual, a menudo no es tan efectiva en el océano como en la tierra. Muchos organismos marinos usan el sonido para una variedad de propósitos, incluida la comunicación y la focalización de los alimentos a través de la ecolocalización".

Aunque los cantos de las ballenas se han estudiado durante décadas, los investigadores han tenido un limitado éxito en descifrar su significado.

Ahora, al grabar tanto ballenas individuales como sus poblaciones más grandes en el Pacífico noreste, investigadores de Stanford y el Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterey (MBARI) han identificado patrones en los cantos y bramidos de las ballenas azules que indican cuándo los animales están migrando desde sus zonas de alimentación frente a la costa de América del Norte a sus zonas de reproducción frente a América Central.

"Decidimos comparar los patrones de canciones diurnas y nocturnas de un mes a otro, y allí, en la divergencia y convergencia de dos líneas, estaba esta hermosa señal que ninguno de nosotros realmente esperaba", dijo John Ryan, oceanógrafo biológico de MBARI y autor principal del artículo. "Tan pronto como esa imagen apareció en la pantalla, Will y yo dijimos, 'Hola, comportamiento'".

Un análisis más detallado a lo largo de los cinco años de grabaciones de hidrófonos podría revelar nueva información sobre la migración de la ballena azul, un viaje de más de 6.000 kilómetros que se encuentra entre los más largos del mundo y que las criaturas repiten cada año.

A pesar de la inmensidad de las ballenas azules y sus viajes, los científicos saben muy poco sobre sus comportamientos, como por ejemplo, cómo están respondiendo a los cambios en el ecosistema y el suministro de alimentos de un año a otro. Ser capaces de predecir el viaje de las ballenas a lo largo de esta importante ruta también podría ayudar a prevenir colisiones con barcos.

Vídeo: Un espectrograma, emparejado con audio a una velocidad 10x, del canto de las ballenas grabado desde el hidrófono MARS de la Institución de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterey.

Alimentación y canto

Para grabar a las ballenas cantando a solas y en coro, los investigadores utilizaron dos avanzadas tecnologías de grabación: un micrófono submarino (o hidrófono) y etiquetas que los investigadores colocaron en ballenas individuales.

En 2015, MBARI depositó un hidrófono a 18 millas de la costa de Monterey, a 900 metros (3.000 pies) bajo el nivel del mar. El hidrófono está conectado a su observatorio cableado submarino MARS, que le proporciona energía y comunicaciones. Este "espia" del fondo marino ha grabado el paisaje sonoro del océano profundo casi continuamente durante más de cinco años.

despliegue de un hidrófono

Imagen: Imagen del despliegue del hidrófono en el lecho marino, con el hidrófono inmóvil en la empuñadura de la mano robótica de un vehículo operado por control remoto.

"El hidrófono cabe en tu mano", dijo Ryan, quien recomienda escuchar la transmisión en vivo del hidrófono en otoño para obtener una música de ballena óptima (aunque solo la canción de la ballena jorobada se puede escuchar a través de altavoces normales). "Es un pequeño instrumento que produce macrodatos, alrededor de dos terabytes por mes".

Al centrarse en las longitudes de onda del canto de las ballenas en los datos del hidrófono, los investigadores notaron un cambio distinto durante varios meses. Durante los veranos, las arias de las ballenas se hicieron más fuertes y se cantaron principalmente durante la noche. Durante los cinco años de datos, el coro de ballenas fue más fuerte alrededor de octubre y noviembre, y el canto ocurrió más durante la noche. Después de cada pico anual en la actividad del canto, cuando las ballenas comenzaron a partir hacia aguas más cálidas, el canto se convirtió en una actividad más durante el día.

Si bien en investigaciones anteriores se habían observado diferencias en el comportamiento del canto durante el día y la noche, las etiquetas transmitidas por ballenas, desarrolladas por el laboratorio del biólogo de Stanford Jeremy Goldbogen, ayudaron a explicar lo que podrían significar estos patrones de 24 horas y su inversión a fines de otoño. Quince etiquetas rastrearon los sonidos de sus portadores a través de medidas de acelerómetro, que monitorean las vibraciones y, en algunos casos, hidrófonos integrados. En el verano, las ballenas pasaban gran parte del día alimentándose, preparándose para el largo viaje que tenían por delante y reservaban sus interludios musicales para la noche. Cuando llegó el momento, la migración fue nuevamente acompañada de canciones diurnas.

"En los datos de los hidrófonos, vimos patrones realmente fuertes en este enorme dominio espacial. Cuando vimos exactamente el mismo patrón en animales individuales, nos dimos cuenta de que lo que habíamos estado midiendo durante cientos de kilómetros es en realidad una señal de comportamiento real, y una que representa el comportamiento de muchas ballenas diferentes", dijo Oestreich. "Como ecologista, es muy emocionante observar tantas ballenas, simultáneamente, usando un solo instrumento".

monitoreo de ballenas azules

Escuchar y aprender

Esta investigación sienta las bases para posiblemente predecir la migración de la ballena azul en función de las transiciones entre los diferentes programas de canto; dichos pronósticos podrían usarse para advertir rutas de navegación más abajo de la costa, como el control del tráfico aéreo pero para el océano. Los investigadores también esperan que un análisis más detallado de los datos acústicos revele más sobre el comportamiento de las ballenas en respuesta a los cambios ambientales, como el calentamiento de las aguas y los volubles suministros alimentarios.

"Si, por ejemplo, podemos detectar diferencias en la migración y la búsqueda de alimento en respuesta a cambios en el medio ambiente, esa es una forma realmente poderosa e importante de vigilar a esta especie en peligro crítico", dijo Goldbogen, quien es profesor asistente de biología en la Facultad de Humanidades y Ciencias y también autor principal del artículo. "Eso es económicamente importante, ecológicamente importante y también culturalmente importante".

Oestreich ya está respondiendo a una pregunta relacionada: si podemos usar esta señal para determinar si las ballenas están buscando alimento o migrando, ¿las ballenas la están usando de esa manera también? Es posible, dijo Oestreich, que una ballena solitaria escuche antes de dejar de alimentarse y dirigirse al sur.

"Las ballenas azules existen en densidades increíblemente bajas con enormes distancias entre ellas pero, claramente, están compartiendo información de alguna manera", dijo Oestreich. "Tratar de comprender que el intercambio de información es una motivación, pero también potencialmente usar esa señalización como un medio para estudiarla es otra interesante posibilidad".

La investigación se publicó el 1 de octubre en Current Biology: Animal-Borne Metrics Enable Acoustic Detection of Blue Whale Migration

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