El canto de las ballenas como un sismómetro natural

salto de un rorcual

Los cantos de los rorcuales comunes ofrecen una nueva vía para los estudios sísmicos de la corteza oceánica

Los cantos de los rorcuales, también llamadas ballenas de aleta, se pueden utilizar para obtener imágenes sísmicas de la corteza oceánica, proporcionando a los científicos una novedosa alternativa a la prospección convencional, según muestra un nuevo estudio publicado esta semana en Science.

Los cantos de las ballenas de aleta contienen señales que se reflejan y refractan dentro de la corteza, incluido el sedimento y las capas de roca sólida debajo. Estas señales, registradas en sismómetros en el fondo del océano, se pueden utilizar para determinar el espesor de las capas, así como otra información relevante para la investigación sísmica, dijo John Nabelek, profesor de la Facultad de Ciencias de la Tierra, el Océano y la Atmósfera de la Universidad Estatal de Oregón y coautor del artículo.

"La gente en el pasado ha utilizado las llamadas de las ballenas para rastrear las ballenas y estudiar su comportamiento. Pensamos que tal vez podríamos estudiar la Tierra usando esas llamadas", dijo Nabelek. "Lo que descubrimos es que los cantos de las ballenas pueden servir como complemento a los métodos tradicionales de investigación sísmica pasiva".

El documento sirve como una prueba de concepto que podría proporcionar nuevas vías para utilizar datos de llamadas de ballenas en la investigación, dijo Nabelek.

"Esto amplía el uso de datos que ya se están recopilando", dijo. "Muestra que estas vocalizaciones de animales son útiles no solo para comprender a los animales, sino también para comprender su entorno".

El autor principal del estudio es Vaclav M. Kuna, quien trabajó en el proyecto como estudiante de doctorado en el estado de Oregón y desde entonces completó su Ph.D.

Kuna y Nabelek estaban estudiando los terremotos de una red de 54 sismómetros del fondo del océano colocados a lo largo de la falla transformadora de Blanco, que en su punto más cercano está a unas 100 millas de Cabo Blanco en la costa de Oregón.

Notaron fuertes señales en los sismómetros que se correlacionaron con la presencia de ballenas en el área. "Después de cada llamada de ballena, si miras de cerca los datos del sismómetro, hay una respuesta de la Tierra", dijo Nabelek.

Las llamadas de las ballenas rebotan entre la superficie del océano y el fondo del océano. Parte de la energía de las llamadas se transmite a través del suelo como una onda sísmica. La ola viaja a través de la corteza oceánica, donde es reflejada y refractada por el sedimento del océano, la capa de basalto debajo de ella y la corteza gabroica inferior debajo de ella.

Cuando las ondas se registran en el sismómetro, pueden proporcionar información que permite a los investigadores estimar y mapear la estructura de la corteza.

Usando una serie de cantos de ballenas que fueron registrados por tres sismómetros, los investigadores pudieron identificar la ubicación de la ballena y usar las vibraciones de los cantos para crear imágenes de las capas de la corteza terrestre.

Los investigadores utilizan la información de estas capas para aprender más sobre la física de los terremotos en la región, incluido el comportamiento de los sedimentos y la relación entre su espesor y velocidad. Los terremotos sacuden el sedimento, expulsan agua y aceleran el asentamiento del sedimento.

El actual método tradicional para obtener imágenes de la corteza puede ser costoso y los permisos pueden ser difíciles de obtener porque el trabajo implica el despliegue de cañones de aire, dijo Nabelek. Las imágenes creadas con los cantos de las ballenas son menos invasivas, aunque en general son de menor resolución.

La investigación futura podría incluir el uso del aprendizaje automático para automatizar el proceso de identificación de los cantos de las ballenas y el desarrollo de imágenes de su entorno, dijo Nabelek.

"Los datos de los cantos de las ballenas son útiles, pero no reemplazan por completo los métodos estándar", dijo. "Este método es útil para investigar la corteza oceánica de la Tierra donde no están disponibles los métodos de estudio científico estándar".

La investigación se ha publicado en la revista Science: Seismic crustal imaging using fin whale songs

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