Peter Tyack: El intrigante sonido de los mamíferos marinos

Muchísimas gracias. Voy a tratar de llevarlos en un viaje por el mundo acústico submarino de ballenas y delfines. Dado que somos una especie visual, nos es difícil entender cabalmente esto. Así que voy a usar una mezcla de gráficos y sonidos y espero poder comunicar con eso. Pero pensemos también, como especie visual, qué se siente cuando practicamos buceo o submarinismo e intentamos mirar bajo el agua. En realidad, no podemos ver muy lejos. Nuestra visión, que funciona muy bien en el aire, de repente es muy restringida y claustrofóbica. Y lo que los mamíferos marinos han evolucionado en las últimas decenas de millones de años son las formas de depender del sonido tanto para explorar su mundo como para comunicarse unos con otros.

Los delfines y odontocetos usan la ecolocalización. Pueden producir fuertes chasquidos y escuchar el eco del fondo marino para orientarse. Pueden escuchar los ecos de la presa para decidir dónde está la comida y para decidir cuál quieren comer. Todos los mamíferos marinos usan el sonido para comunicarse, para permanecer en contacto. Así, las ballenas barbadas (misticetos) producirán canciones largas y hermosas que se utilizan en publicidad reproductiva por machos y hembras tanto para buscarse mutuamente como para elegir una pareja. La madre y la cría y los animales estrechamente vinculados usan llamadas para permanecer en contacto unos con otros. Por eso el sonido es muy crítico para sus vidas.

Lo primero que cautivó mi interés por los sonidos de estos animales submarinos, cuyo mundo me era tan extraño, fue la evidencia de delfines en cautiverio que los delfines en cautiverio podían imitar sonidos humanos. Y mencioné que voy a usar algunas representaciones visuales de sonidos. He aquí el primer ejemplo. Este es un gráfico de frecuencia en el tiempo... algo así como una notación musical donde las notas más altas son muy altas y las bajas son más bajas y el tiempo va en este sentido. Esta es una imagen de un silbato de entrenador un silbato que el entrenador soplará para decirle al delfín que ha hecho algo correcto y puede venir por un pez. Suena algo así como "tuuiiiitt". Algo así. Y este es una cría en cautiverio haciendo una imitación del silbato de ese entrenador. Ahora bien, si uno tararease esta melodía a su perro o gato y este tarareara con uno uno debería sorprenderse bastante. Muy pocos mamíferos no humanos pueden imitar sonidos. Es realmente importante para nuestra música y nuestro lenguaje.

Es un acertijo: los otros pocos mamíferos que lo hacen, ¿por qué lo hacen? Y he destinado gran parte de mi carrera a tratar de entender cómo usan estos animales su aprendizaje cómo usan la capacidad para cambiar lo que dicen en base a lo que oyen en sus propios sistemas de comunicación. Así que empecemos con las llamadas de un primate no humano. Muchos mamíferos tienen que producir llamadas de contacto cuando, digamos, una madre y una cría están separados. Este es un ejemplo de una llamada de los monos ardilla cuando están aislados unos de otros. Y pueden verlo, no hay mucha variabilidad en estas llamadas. Por el contrario, el silbido personal que usan los delfines para permanecer en contacto, cada individuo tiene aquí una llamada radicalmente diferente. Pueden usar su capacidad de aprender llamadas para desarrollar llamadas más complejas y más distintivas para identificar individuos.

¿En qué escenario necesitan los animales recurrir a estas llamadas? Bueno, miremos a las madres y sus crías. En la vida normal la madre y la cría de delfín a menudo se alejarán o nadarán separados si mamá está persiguiendo un pez. Y cuando se separan tienen que volverse a juntar de nuevo. Y lo que muestra este gráfico es el porcentaje de separaciones en el que los delfines silban versus la distancia máxima. Así, cuando los delfines están separados menos de 20 metros menos de la mitad de las veces necesitan silbar, la mayoría de las veces pueden encontrarse unos a otros con sólo nadar. Pero en todos los casos en que se separan más de 100 metros tienen que usar estos silbidos personales para volverse a encontrar. La mayoría de estos silbidos de firma distintivos son bastante estereotipados y estables durante la vida de un delfín. Pero hay algunas excepciones.

Cuando un delfín macho deja a su mamá a menudo se unirá a otro macho y formará una alianza, que puede durar décadas. Y mientras estos dos animales forman un vínculo social sus silbidos distintivos en realidad convergen y se vuelven muy similares. Así, este gráfico muestra dos miembros de un par. Como pueden ver aquí arriba comparten un barrido ascendente como "guup, guup, guup". Ambos tienen esa especie de barrido ascendente. Mientras que estos miembros de un par hacen "gu-uh, gu-uh, gu-hu". Y lo que sucede es que han usado este proceso de aprendizaje para desarrollar un nuevo signo que identifica a este nuevo grupo social. Es muy interesante la manera en que pueden formar un nuevo identificador para el nuevo grupo social que han formado.

Retrocedamos ahora un paso y veamos qué nos puede decir este mensaje sobre la protección de delfines de las perturbaciones humanas. Cualquiera que vea esta imagen sabrá que este delfín está rodeado y claramente su comportamiento se ve trastornado. Esta es una mala situación. Pero resulta que si se acerca un solo bote a un grupo de delfines ya a un par de cientos de metros de distancia los delfines comenzarán un silbido, van a cambiar lo que están haciendo, formarán un grupo más compacto, esperarán que el bote se vaya, y luego retomarán las tareas habituales. Bueno, en lugares como Sarasota, Florida, el intervalo promedio entre pasadas de un bote a un centenar de metros de un grupo de delfines es de 6 minutos. Así que incluso en situaciones no tan malas como esta se afecta aún la cantidad de tiempo que tienen estos animales para hacer sus tareas normales.

Y si miramos en ambientes muy prístinos como el occidente de Australia Lars Bider ha realizado un trabajo comparando el comportamiento de los delfines y su distribución antes de que hubiese delfines divisando botes. Cuando había un bote, no producía mucho impacto. Con dos botes, cuando se sumaba el segundo bote, lo que sucedía era que algunos delfines abandonaban la zona por completo. Y de los que se quedaban, su tasa de natalidad disminuía. De modo que podía tener un impacto negativo en toda la población. Cuando pensamos en áreas marinas protegidas para animales como los delfines esto significa que tenemos que ser bastante conscientes de las actividades que pensábamos que eran benignas. Tal vez tengamos que regular la intensidad de los paseos en barco y el avistaje de ballenas para prevenir esta clase de problemas. También me gustaría señalar que el sonido no conoce de límites. Uno puede trazar una línea tratando de proteger un área pero la contaminación química y acústica se propagará por la zona.

Me gustaría pasar ahora de este entorno local familiar, costero, al mundo mucho más amplio de los misticetos y el océano abierto. Este es una suerte de mapa que todos hemos estado mirando. El mundo es casi todo azul. Pero también me gustaría señalar que los océanos están mucho más conectados de lo que pensamos. Fíjense qué pocas barreras hay para el movimiento interoceánico en comparación a la tierra. Para mí, el ejemplo más sorprendente de la interconexión de los océanos proviene de un experimento acústico en que los oceanógrafos envían una embarcación al sur del Océano Índico, despliegan un altavoz subacuático, y reproducen un sonido. Ese mismo sonido viajó al oeste y pudo oírse en las Bermudas, y viajó al este y pudo oírse en Monterrey, el mismo sonido.

De modo que vivimos en un mundo de comunicaciones por satélite, se utilizan para la comunicación global, pero sigue siendo asombroso para mí. El océano tiene propiedades que permiten a los sonidos de baja frecuencia moverse, básicamente, de forma global. El tiempo de tránsito acústico para cada una de estas rutas es de cerca de 3 horas. Abarca cerca de la mitad del mundo. Ahora, a principios de los años 70 Roger Payne y un especialista en acústica oceánica publicaron un trabajo teórico señalando que era posible que el sonido pudiera transmitirse por estas grandes áreas pero muy pocos biólogos lo creyeron.

Resulta sin embargo que, en realidad, aunque sólo conocemos la propagación a larga distancia desde hace pocas décadas las ballenas claramente han desarrollado, durante decenas de millones de años, una forma de explotar esta propiedad asombrosa del océano. Así que las ballenas azules y las rorcuales producen sonidos de muy baja frecuencia que pueden viajar muy largas distancias. Y aquí arriba el gráfico muestra una serie complicada de llamadas que los machos repiten. Estas forman canciones y parecen cumplir un papel en la reproducción similar al caso de las aves cantoras. Aquí abajo vemos llamadas tanto de machos como de hembras que también recorren distancias muy largas.

Los biólogos siguieron siendo escépticos al tema de la comunicación de larga distancia mucho más allá de los años 70, hasta el final de la Guerra Fría. Lo que sucedió, durante la Guerra Fría, fue que la Marina de EE.UU. tenía un sistema, secreto en ese momento, que utilizaba para rastrear a los submarinos rusos. Tenía micrófonos submarinos profundos, o hidrófonos, conectados a la costa, todos conectados a un lugar central que podía escuchar los sonidos de todo el Atlántico Norte. Y después de la caída del Muro de Berlín la Marina dejó disponibles estos sistemas a los especialistas en bioacústica de ballenas para ver lo que podían oír.

Este es un gráfico de Christopher Clark que rastreó una ballena azul en su paso por las Bermudas que bajó hasta la latitud de Miami y regresó de nuevo. Se la siguió durante 43 días nadando 1.700 km, o más de 1.000 millas. Esto nos muestra tanto que las llamadas pueden detectarse a cientos de kilómetros y que las ballenas nadan habitualmente cientos de kilómetros. Tienen como base al océano, son animales de escala que se comunican a través de distancias mucho mayores de lo que habíamos anticipado.

A diferencia de las de aletas y las azules que se dispersan en los océanos templados y tropicales, las ballenas jorobadas se congregan en zonas locales tradicionales de cría. Y pueden emitir un sonido de frecuencia un poco más alta de banda más ancha y más complicado. Están escuchando la canción complicada que produce la ballena jorobada. Y las ballenas jorobadas cuando desarrollan la capacidad de cantar esta canción escuchan a las otras ballenas y modifican lo que cantan en base a lo que están escuchando, como las aves cantoras o los silbidos de delfín que describí. Esto significa que la canción de la ballena jorobada es una forma de cultura animal como lo sería la música para los humanos.

Pienso que uno de los ejemplos más interesantes de esto proviene de Australia. Biólogos de la costa oriental de Australia estuvieron grabando las canciones de las ballenas jorobadas. La línea naranja de aquí marca las canciones típicas de las ballenas jorobadas de la costa oriental. En el 95 todas cantaban la canción normal. Pero en el 96 oyeron algunas canciones extrañas. Y resultó que esas canciones raras eran típicas de las ballenas de la costa occidental. Las llamadas de la costa occidental se hicieron cada vez más populares hasta que en 1998 ninguna de las ballenas cantaba la canción de la costa oriental; se había extinguido. Cantaban la canción cool, la nueva de la costa occidental. Era como si algún nuevo estilo estrella hubiese borrado por completo el viejo estilo anterior y sin emisoras de los viejos éxitos. Nadie cantaba los viejos.

Me gustaría mostrarles brevemente lo que le hace el océano a estas llamadas. Ahora están escuchando una grabación hecha por Chris Clark a 300 metros de una ballena jorobada. Pueden escuchar el rango completo de frecuencias. Es bastante fuerte. Suena muy cerca. La próxima grabación que van a escuchar se hizo con la misma canción de ballena jorobada a 80 km de distancia. Eso se muestra aquí abajo. Sólo se escuchan las frecuencias bajas. Se oye el eco a medida que el sonido atraviesa largas distancias en el océano y no es tan fuerte. Ahora después de reproducir estas llamadas de jorobadas, voy a reproducir llamadas de ballenas azules, pero de modo acelerado porque son de tan baja frecuencia que de otro modo no podrían oírlas. He aquí una ballena azul a 80 km que estaba lejos de la ballena jorobada. Es fuerte, claro... pueden oírlo muy claramente. Aquí está la misma llamada grabada desde un hidrófono desde 800 km. Hay mucho ruido, producido sobre todo por otras ballenas. Pero todavía puede oírse esa llamada tenue.

Cambiemos ahora y pensemos en el potencial para impactos humanos. El sonido más dominante que los humanos ponemos en el océano viene de los barcos. Este es el sonido de un barco y tengo que hablar un poco más alto para que me escuchen. Imaginen esa ballena escuchando desde 800 km. Hay un problema potencial en que quizá este tipo de embarcación impediría a las ballenas escucharse unas a otras. Esto es algo que se conoce desde hace un montón.

Esta es una imagen de un libro sobre sonidos subacuáticos. Y en el eje Y está el nivel de ruido ambiente promedio en el océano profundo por la frecuencia. Y en las frecuencias bajas esta línea indica el sonido que viene de la actividad sísmica de la tierra. En lo alto, estas líneas variables indican el aumento de ruido en este rango de frecuencias de vientos y olas superiores. Pero justo aquí en el medio donde hay un campo lucrativo, el ruido es dominado por barcos humanos. Ahora, piensen esto. Es algo asombroso. Que en este rango de frecuencia donde las ballenas se comunican, la principal fuente mundial de ruido, en nuestro planeta, proviene de los barcos humanos, miles de barcos humanos, distantes, muy lejanos, todos juntos.

La próxima diapositiva mostrará qué impacto puede tener esto en la distancia en que las ballenas pueden comunicarse. Así, este es el sonido de la llamada a una ballena. Y a medida que nos alejamos el sonido se hace cada vez más débil. Ahora, en el océano preindustrial, como estábamos diciendo, esta llamada de ballena podía detectarse fácilmente. Era más fuerte que el ruido en un rango de miles de kilómetros. Ahora agreguemos ese incremento adicional de ruido que veíamos viene de los barcos. De repente, el rango efectivo de comunicación pasa de unos mil kilómetros a 10 km. Ahora bien, si machos y hembras usan esta señal para encontrarse mutuamente para el apareamiento y están dispersos imaginen el impacto que esto podría tener en la recuperación de poblaciones en peligro de extinción.

También tenemos llamadas de contacto como describía en el caso de los delfines. Voy a reproducir el sonido de una llamada de contacto usada por las ballenas francas para permanecer en contacto. Y este es el tipo de llamada que usan, digamos, las madres de ballena franca y las crías cuando se separan para volver a encontrarse. Ahora imaginemos que ponemos el ruido de los barcos en la imagen. ¿Qué hace una madre si pasa el barco y su cría no está allí? Describiré un par de estrategias.

Una estrategia si la llamada de uno está aquí abajo y el ruido está en esta banda, uno puede desplazar la frecuencia de su llamada hacia afuera de la banda de ruido y comunicarse mejor. Susan Parks, de Penn State, ha estudiado este hecho. Ella estudió el Atlántico. He aquí los datos del Atlántico Sur. Esta es una llamada de contacto típica del Atlántico Sur de los años 70. Miren lo que sucedió para el 2000 con la llamada promedio. Lo mismo en el Atlántico Norte, en los años 50 versus el 2000. En los últimos 50 años a medida que agregamos más ruido al océano estas ballenas se han tenido que desplazar. Es como si toda la población tuviese que cambiar de ser bajos a cantar como tenores. Es un desplazamiento asombroso, inducido por los humanos en esta gran escala tanto en el tiempo como en el espacio.

Y ahora sabemos que las ballenas pueden compensar el ruido llamando más fuerte, como hice yo cuando estaba el sonido del barco, esperando el silencio y desplazando su llamada fuera de la banda de ruido. Ahora, probablemente hay costos en llamar más fuerte o en cambiar la frecuencia de donde uno quiere estar. Quizá haya pérdida de oportunidades. Si además tenemos que esperar el silencio pueden perderse una oportunidad crítica de comunicación. Así que tenemos que ser muy conscientes sobre cuándo el ruido en los hábitats degrada tanto el hábitat que los animales o bien tienen que pagar mucho más para poder comunicarse o bien no logran realizar funciones críticas. Es un problema realmente importante.

Y me alegra decir que hay varios desarrollos muy prometedores en este área, que estudian el impacto de los barcos en las ballenas. En términos del ruido de los barcos, la Organización Marítima Internacional de Naciones Unidas ha formado un grupo cuya tarea consiste en establecer directrices para silenciar los barcos, decirle a la industria cómo se podría silenciar los barcos. Y ya han encontrado que siendo más inteligentes en el diseño de mejores hélices, se puede reducir ese ruido en 90%. En realidad, si se puede aislar la maquinaria del barco del casco puede reducirse ese ruido en un 99%. Así que en este punto es principalmente una cuestión de costos y normas. Si este grupo puede establecer normas, y si la industria de la construcción naval las adopta, podemos ver una disminución gradual en este problema potencial.

Pero además hay otro problema con los barcos que estoy ilustrando aquí, y es el problema de la colisión. Esta es una ballena que simplemente chirrió a un contenedor que se desplazaba rápidamente y evitó la colisión. Pero la colisión es un problema serio. Ballenas en peligro mueren cada año en colisiones con barcos. Y es muy importante tratar de reducir esto. Y voy a discutir dos enfoques muy prometedores. El primer caso proviene de la Bahía de Fundy. Y estas líneas negras marcan las líneas de navegación desde y hacia la Bahía de Fundy. Y el área coloreada muestra el riesgo de colisión para ballenas francas en peligro a causa de los barcos que se mueven en este carril. Resulta que este carril de aquí pasa justo por una zona principal de alimentación de ballenas francas en el verano. Y constituye un área de riesgo significativo de colisión. Bueno, los biólogos que no aceptan un no como respuesta fueron a la Organización Marítima Internacional y solicitaron decir: "¿Pueden mover el carril? Son sólo líneas en el suelo. ¿No pueden moverlas a un lugar donde haya menos riesgo? Y la Organización Marítima Internacional respondió duramente: "Estos son los nuevos carriles". Los carriles de navegación se corrieron. Y, como pueden ver, el riesgo de colisión es mucho menor.

Así que en realidad es muy prometedor. Y podemos ser muy creativos al pensar en diferentes formas de reducir estos riesgos. Otra acción tomada de manera independiente por una compañía naviera, se inició por la preocupación que tenía la naviera por las emisiones de gases de efecto invernadero y el calentamiento global. La línea Maersk miró a su competencia y vio que todos en la navegación piensan que el tiempo es dinero. Ellos corren tan rápido como es posible para llegar al puerto. Pero luego a menudo esperan allí. Y lo que hizo Maersk fue trabajar formas de desaceleración. Pudieron desacelerar cerca de un 50%. Esto redujo su consumo de combustible en un 30%, lo que les ahorra dinero, y, al mismo tiempo, tuvo un beneficio significativo para las ballenas. Si uno desacelera, reduce la cantidad de ruido que hace y reduce el riesgo de colisión.

Para concluir, me gustaría señalar ya saben, que las ballenas viven en un entorno acústico asombroso. Han evolucionado a lo largo de decenas de millones de años para sacar ventaja de esto. Y tenemos que estar muy atentos y vigilantes y pensar en cosas que hacemos que pueden involuntariamente impedirles lograr sus actividades importantes. Al mismo tiempo, tenemos que ser realmente muy creativos al pensar soluciones que puedan ayudar a reducir estos problemas. Y espero que estos ejemplos hayan mostrado algunas de las distintas orientaciones que podemos seguir además de las áreas protegidas. Para poder mantener seguro el océano para que las ballenas puedan continuar comunicándose.

Muchísimas gracias.

(Aplausos)