Peter Tyack: Gli affascinanti suoni dei mammiferi marini

Grazie mille. Cercherò di portarvi in viaggio alla scoperta del mondo dei suoni sottomarini di balene e delfini. Poiché noi siamo una specie che visualizza, questa non è per noi una cosa facile da capire. Perciò farò uso di figure e suoni sperando di poter rendere l'idea. Ma pensiamo anche, come specie visualizzatrice, a cosa proviamo quando con una maschera o immergendoci proviamo a guardare sott'acqua. Certamente non riusciamo a vedere molto lontano. La nostra capacità visiva, che funziona tanto bene nell'aria, improvvisamente diventa molto limitata e claustrofobica. Ciò che i mammiferi marini hanno sviluppato nelle ultime decine di milioni di anni, sono modi di affidarsi ai suoni sia per esplorare il proprio mondo sia per rimanere in contatto con i propri simili.

I delfini e gli odontoceti usano l'ecolocalizzazione. Sono in grado di emettere forti schiocchi e di ascoltare l'eco dai fondali marini per orientarsi. Riescono a percepire l'eco riflessa da una preda per capire dove si trovi il cibo, e decidere quale vogliono mangiare. Tutti i mammiferi marini usano i suoni per comunicare e restare in contatto. Per cui i grossi misticeti creano lunghe e belle canzoni, che sono usate come richiami amorosi da maschi e femmine per potersi incontrare e scegliere un compagno. Le madri e i propri piccoli, o gli esemplari di uno stesso gruppo usano questi canti per restare in contatto. Il suono è dunque un elemento critico nelle loro vite.

La prima cosa che mi ha fatto interessare ai suoni di questi animali sottomarini, il cui mondo mi era del tutto estraneo, è stata la prova che delfini in cattività riuscivano ad imitare suoni generati dagli uomini. Come ho anticipato, userò alcune immagini del suono. Ecco il primo esempio. Questo è il grafico della frequenza rispetto al tempo - una specie di spartito musicale, in cui le note alte si trovano in alto e quelle basse in basso, e il tempo va in questa direzione. Questo è il grafico del fischietto di un addestratore, un fischietto che lui usa per dire al delfino che ha fatto la cosa richiesta e può andare a prendere un pesce. Ha un suono simile a un 'tweeeeeet'. Così. E questo è un piccolo in cattività che sta imitando il suono del fischietto dell'addestratore. Ora, se fischiettaste questo motivo al vostro cane o al gatto e loro ve lo riproducessero, ne rimarreste decisamente sorpresi. Sono molto pochi i mammiferi non umani che riescono ad imitare un suono. E' molto importante per la nostra musica e per la nostra lingua.

Per cui rimane il dubbio: gli altri pochi gruppi di mammiferi che lo fanno, per quale ragione lo fanno? Gran parte della mia carriera è stata dedicata al tentativo di comprendere come questi animali usino ciò che apprendono, usino la capacità di trasformare quello che dici basato su quello che senti all'interno dei propri sistemi di comunicazione. Cominciamo con i richiami di un primate non umano. Molti mammiferi devono ricorrere a richiami per comunicare quando, per esempio, madre e piccolo sono distanti. Questo è un tipo di richiamo prodotto dalle scimmie scoiattolo quando si trovano isolate. Come potete notare, non c'è molta variabilità in questi richiami. Al contrario, il fischio tipico che un delfino produce per comunicare, varia radicalmente da un esemplare all'altro. Essi si avvalgono della capacità di imparare i richiami per svilupparne di più complessi e peculiari per individuare uno specifico esemplare.

Che dire del contesto in cui questi animali devono usare i richiami? Diamo un'occhiata a madri e piccoli. Normalmente, madre e piccolo di delfino spesso si separano se la madre insegue un pesce. E dopo essersi separati, devono riunirsi nuovamente. Questa figura mostra la percentuale delle separazioni durante le quali i delfini fischiano su una distanza massima. Dunque, quando i delfini sono a una distanza inferiore ai 20 metri hanno bisogno di fischiare meno della metà delle volte. Nella maggior parte dei casi, riescono a ritrovarsi semplicemente nuotando nei dintorni. Ma qundo si trovano ad una distanza superiore ai 100 metri devono servirsi di questi fischi che li distinguono individualmente per potersi riunire nuovamente. La maggior parte di questi fischi distintivi sono piuttosto stereotipati e regolari durante l'intera vita di un delfino. Esistono tuttavia alcune eccezioni.

Quando un maschio lascia la madre spesso si unisce a un altro maschio con il quale forma una 'alleanza' che durerà decenni, e non appena questi due esemplari creano un legame sociale i loro fischi distintivi convergono diventando molto simili l'uno all'altro. Questo grafico mostra due individui di una coppia. Come vedete, qui in alto, questi hanno in comune un suono ascendente, come un 'woop, woop, woop.' Entrambi producono quel tipo di suono ascendente, mentre i membri di questa coppia fanno 'wo-ot, wo-ot'. In questi casi i delfini hanno usato questo processo di apprendimento per creare un nuovo segnale che identifichi il nuovo gruppo sociale. E' un modo molto interessante di creare un nuovo identificativo per il nuovo gruppo sociale che si è formato.

Facciamo ora un passo indietro per capire cosa ci comunica questo messaggio riguardo alla difesa dei delfini dai disturbi antropici. Chiunque osservi questa fotografia vedrà che il delfino è circondato, e che il suo comportamento è evidentemente alterato. Questa è una brutta situazione. Ma risulta che quando anche una sola barca avvicina un gruppo di delfini a un paio di centinaia di metri di distanza i delfini cominciano a fischiare, abbandonano quello che stavano facendo, formano un gruppo più compatto, aspettano che la barca passi, quindi ritornano alle proprie attività. Bene, in un luogo come Sarasota, in Florida, l'intervallo di tempo medio in cui una barca passa ad un centinaio di metri da un gruppo di delfini è di 6 minuti. Quindi, anche una situazione che non sia cosi negativa, ha un impatto sul tempo che questi animali hanno per svolgere le proprie attività.

Se osserviamo un ambiente incontaminato come l'Australia occidentale, Lars Bider ha lavorato paragonando il comportamento e la distribuzione dei delfini prima della comparsa delle barche per l' avvistamento. Quando c'era una sola barca, l'impatto era irrilevante. Quando è stata aggiunta la seconda barca, si è visto che alcuni delfini hanno abbandonato l'area completamente. Tra quelli che sono rimasti, il tasso di riproduzione è diminuito. Questo potrebbe avere un effetto negativo sull'intera popolazione. Pensare a riserve marine atte alla protezione di animali come i delfini vuol dire essere coscienti delle attività che pensavamo essere benigne. Potremmo dover regolare l'intensità del passaggio di barche da diporto e lo stesso 'whale watching' per prevenire questo tipo di problemi. Vorrei anche sottolineare che il suono non ha confini. Quindi possiamo tracciare una riga per proteggere una zona ma l'inquinamento chimico e quello sonoro continueranno a diffondersi nella zona.

Ora vorrei spostarmi da questo ambiente costiero che conosciamo bene verso il ben più esteso mondo dei misticeti in oceano aperto. Questa è una mappa che tutti abbiamo visto. Il mondo per la maggior parte è blu. Ma vorrei sottolineare che gli oceani sono molto più collegati di quanto pensiamo. Notate quante poche barriere ci sono al movimento tra gli oceani rispetto alla terra ferma. A mio avviso l'esempio più incredibile di interconnessione tra gli oceani viene da un esperimento acustico in cui alcuni oceanografi, in viaggio verso il sud dell'Oceano Indiano, hanno lanciato un altoparlante sottomarino ed inviato un segnale acustico. Il medesimo segnale, ha viaggiato verso ovest, e si è sentito alle Bermuda mentre in direzione est si è sentito a Monterey - lo stesso segnale.

Sebbene viviamo in un mondo di comunicazioni satellitari e di comunicazione globale, questo resta comunque affascinante. L'oceano ha delle proprietà che permettono ai suoni a bassa frequenza di viaggiare praticamente ovunque. Il tempo di propagazione acustica di ognuno di questi percorsi è di circa 3 ore. E' quasi metà del giro intorno al globo. Ora, nei primi anni '70 Roger Payne, studioso di acustica sottomarina, pubblicò una ricerca teorica che indicava come fosse possibile che il suono potesse attraversare enormi distanze, ma solo pochi biologi gli credettero.

In realtà è stato dimostrato che, sebbene noi conosciamo la propagazione a lungo raggio da pochi decenni, le balene hanno sviluppato in decine di milioni di anni, un modo per sfruttare questa sorprendente caratteristica degli oceani. Infatti, la balenottera azzura e quella comune emettono suoni a frequenze molto basse che possono attraversare lunghissime distanze. In cima al grafico si vede una complicata serie di richiami che vengono ripetuti dai maschi. Questi creano canti che sembrano avere un ruolo nella riproduzione, simile a quello degli uccelli. Qui sotto vediamo alcuni richiami emessi da maschi e femmine e anche questi attraverso lunghe distanze.

I biologi hanno continuato ad essere scettici sulla comunicazione a grandi distanze ben oltre gli anni '70, fino alla fine della Guerra Fredda. Quello che accadde, durante la Guerra Fredda, fu che la Marina USA aveva un sistema, a quel tempo tenuto segreto, che usava per localizzare i sottomarini russi. Erano microfoni sottomarini, o idrofoni, cablati a terra, e tutti collegati a una stazione centrale che poteva ascoltare i suoni di tutto il Nord Atlantico. Dopo la caduta del Muro di Berlino, la Marina rese questi sistemi disponibili agli studiosi di bio-acustica per vedere cosa riuscivano a sentire.

Questo è un grafico di Christopher Clark, il quale tracciò un esemplare di balenottera azzurra mentre passava dalle Bermuda, scese alla latitudine di Miami e poi torno' indietro. E' stata seguita per 43 giorni che nuotava per 1.700 km, più di 1.000 miglia. Ciò ci mostra sia che i richiami sono rintracciabili per centinaia di miglia, sia che normalmente le balene nuotano per centinaia di miglia. Questi sono gli immensi animali oceanici, che comunicano a distanze molto maggiori di quello che credevamo inizialmente.

A differenza della balenottera comune e di quella azzura, che si disperdono negli oceani temperati e in quelli tropicali, le megattere si congregano in aree favorevoli alla riproduzione. Per questo possono emettere richiami ad una frequenza leggermente più alta, con bande maggiori e più complessi. Ecco, qui state ascoltando gli elaborati canti emessi dalle megattere. E le megattere, quando sviluppano la capacità di produrre questi canti, stanno ascoltando altre balene e modificano il proprio canto sulla base di ciò che sentono, proprio come gli uccelli o i fischi dei delfini di cui vi ho parlato. Ciò significa che i canti delle megattere sono una forma di cultura animale, proprio come la musica per gli esseri umani.

Credo che uno degli esempi più interessanti a questo proposito arrivi dall'Australia. I biologi della costa orientale dell'Australia stavano registrando i canti delle megattere in quella zona. Questa linea arancione indica i canti tipici delle megattere della costa orientale. Nel '95 tutte emettevano il canto tipico. Ma nel '96 furono ascoltati dei canti insoliti. E si scoprì che questi strani canti erano tipici delle balene della costa occidentale. I richami della costa occidentale diventarono sempre più frequenti, finché, nel 1998, nessuna balena emetteva più i canti della costa orientale. Erano spariti. Tutte cantavano i nuovi canti della costa occidentale. Era come se una nuova moda avesse completamente cancellato lo stile precedente, e con nessuna stazione che trasmettesse i vecchi successi. Nessuno cantava più le vecchie canzoni.

Vorrei mostrarvi in breve cosa fa l'oceano a questi richiami. Ora state ascoltando una registrazione fatta da Chris Clark a una distanza di 0,2 miglia (400 mt) da una megattera. Potete sentire la banda completa della frequenza. E' piuttosto acuta. Come se foste molto vicini. La registrazione che state per sentire è dello stesso canto della stessa megattera a 50 miglia (circa 80 km) di distanza. La vedete qui in basso. Potete sentire solo le basse frequenze. Sentite il riverbero mentre il suono attraversa lunghe distanze e non è più così forte. Ora, dopo avervi fatto riascoltare questi canti di megattere, sentirete quelli delle balenottere azzurre, ma li devo velocizzare perché hanno una frequenza talmente bassa che altrimenti non potreste sentirli. Questo è il richiamo di una balenottera azzurra a 50 miglia (80 km), distanza notevole per le megattere. E' forte, distinto -- si sente molto chiaramente. Questo è lo stesso richiamo registrato da un idrofono a 500 miglia (circa 800 km) di distanza. Si sentono molti rumori, che sono soprattutto di altre balene. Ma si riesce ancora a sentire quel debole canto.

Proviamo ora a pensare al potenziale impatto antropico. Il suono predominante che l'uomo immette negli oceani è quello delle imbarcazioni. Questo è il suono di una nave ed io devo alzare leggermente la voce per farmi sentire. Immaginate la balena che lo sente da 500 miglia (800 km). Esiste il potenziale problema che forse questo tipo di imbrcazione impedirebbe alle balene di sentire i canti dei propri simili. Ora, questa cosa è nota già da tempo.

Questo è un grafico preso da un testo scolastico sull'acustica sottomarina. Sull'asse delle Y c'è l'altezza del rumore medio del suono nell'oceano profondo in relazione alla frequenza. Nelle basse frequenze, questa linea indica il suono che deriva dall'attività sismica della terra. In alto, queste linee variabili indicano l'aumento di rumore in questa gamma di frequenze causato dai venti forti e dalle onde. Ma proprio qui nel centro dove c'è un punto ideale, il rumore è dominato dalle imbarcazioni. Provate a pensarci. E' una cosa incredibile. Che in questa gamma di frequenze con cui le balene comunicano, la fonte principale di rumore, sul nostro pianeta, provenga dalle imbarcazioni, migliaia di imbarcazioni, distanti, lontane, ma tutte aggregate.

L'immagine seguente mostra quale impatto ciò possa avere sulla banda con cui le balene comunicano. Qui avete il volume di un canto di una balena. Man mano che ci allontaniamo il suono diventa sempre più debole. Ora, negli oceani 'pre-industrilai', come dicevamo, il canto di questa balena si sarebbe rilevato facilmente. E' più forte dei rumori. ad una distanza di migliaia di chilometri. Ora aggiungiamo quell'ulteriore aumento di rumore causato dalle imbarcazioni. Di colpo, la distanza effettiva di comnicazione precipita da migliaia di chilometri a 10 km. Ora, se questo segnale viene usato da maschi e femmine per ritrovarsi e accoppiarsi e loro sono distanti, immaginate l'impatto che ciò potrebbe avere sul recupero delle popolazioni a rischio.

Abbiamo anche dei canti di contatto simili a quelli descritti per i delfini. Vi faccio ascoltare un canto usato dalle balene franche per tenersi in contatto. Questo è il genere di canto usato da diciamo, mamma e piccolo di balena franca mentre si separano per poi ritrovarsi. Ora immaginiamo di introdurre il rumore della nave nel contesto. Cosa deve fare la madre se la nave si avvicina e il suo piccolo non c'è? Vi mostrerò un paio di strategie.

La prima, se il richiamo è qui in basso e il rumore è in questa fascia, è di spostare la frequenza del canto al di fuori dalla fascia del rumore e comunicare meglio. Susan Parks, di Penn State, ha studiato queste situazioni. Ha studiato l'Atlantico. Ecco i dati dell'Atlantico meridionale. Questo è un tipico canto di contatto nell'Atlantico meridionale negli anni '70. Guardate cosa è accaduto al canto medio fino al 2000. Stessa cosa nel Nord Atlantico. Negli anni '50 rispetto al 2000. Negli ultimi 50 anni, dato che abbiamo aggiunto sempre più rumore negli oceani, queste balene hanno dovuto cambiare. E' come se l'intera popolazione avesse dovuto cambiare, passando da un registro di basso a quello di tenore. E' un cambiamento incredibile, causato dagli esseri umani, su un'enorme scala, sia temporale che spaziale.

Noi sappiamo che le balene possono compensare il rumore con canti più alti, come ho fatto io quando quella nave faceva rumore, aspettando che torni il silenzio e spostando il loro canto fuori dalla fascia del rumore. Ora, probabilmente, ci sono dei costi da pagare per i richiami più forti o per i cambiamenti di frequenze rispetto ai propri. E ci sono probabilmente occasioni perse. Se anche noi dobbiamo aspettare che torni il silenzio, loro potrebbero perdere un' importante occasione per comunicare. Quindi dobbiamo seriamente preoccuparci di quando il rumore in alcuni ambienti li degradi al punto che gli animali devono pagare un prezzo troppo alto per poter comunicare, oppure sono impossibilitati a svolgere funzioni fondamentali. La questione è molto seria.

Ma sono felice di poter dire che si stanno facendo diversi importanti passi avanti in questo campo, rigurado all'impatto delle imbarcazioni sulle balene. In termini di rumori da imbarcazioni, la International Maritime Organization delle Nazioni Unite ha creato un gruppo il cui compito è quello di stabilire linee guida per ridurre il rumore delle imbarcazioni, di dire all'industria come ridurre il rumore delle imbarcazioni. E' già stato scoperto che un design migliore, più intelligente, delle eliche può ridurre il rumore del 90%. Se si insonorizzano e si isolano i motori della nave partendo dallo scafo, quel rumore si può ridurre del 99%. Quindi, a questo punto, si tratta principalmente di costi e standard. Se questo gruppo riesce a stabilire degli standard, e se l'industria di costruzioni navali li adotta per costruire le imbarcazioni, possiamo vedere la graduale diminuzione di questo potenziale problema.

Esiste però un altro problema, che viene dalle imbarcazioni, che vi illustrerò ora, ed è il problema delle collisioni. Questa è una balena che è riuscita a schivare una veloce nave cargo e ha evitato la collisione. Ma le collisioni sono un problema serio. Balene minacciate muoiono ogni anno per collisioni con navi. Dunque è fondamentale cercare di ridure il fenomeno. Vi mostrerò due approcci promettenti. Il primo caso viene dalla Baia di Fundy. Queste linee nere sono le rotte di navigazione in entrata ed in uscita dalla Baia di Fundy. L'area colorata mostra il rischio di collisione per le balene franche minacciate dalle navi che percorrono questa rotta. Si è scoperto che questa rotta qui attraversa un'importante zona in cui le balene franche si nutrono durante l'estate. rendendola un'area ad alto rischio di collisione. Bene, i biologi, che non hanno accettato un 'no' come risposta si sono rivolti alla International Maritime Organization con una petizione che chiedeva: "Non potete spostare quella rotta? Sono solo delle traiettorie sul fondo. Non potete trasferirle in una zona che sia a più basso rischio?" E la International Maritime Organization ha risposto in modo molto deciso: "Ecco le nuove rotte". Le rotte di navigazione sono stata spostate. E, come vedete, il rischio di collisione è diminuito notevolmente.

Dunque la situazione è molto incoraggiante. e possiamo mostrare creatività nel pensare a diversi modi in cui ridurre tali rischi. Un'altra azione intrapresa indipendentemente da una compagnia navale è nata grazie alle preoccupazioni della compagnia stessa nei confronti delle emissioni di gas serra legate al riscaldamento globale. La Maersk Line ha studiato la concorrenza e ha visto che tutti, nel campo, pensano che il tempo sia denaro. Si affannano ad entrare in porto rapidamente. Ma spesso si ritrovano a dover aspettare lì. Quindi la Maersk ha pensato a modi per rallentare. Sono riusciti a rallentare di circa il 50%. Questo ha ridotto i consumi di carburante del 30% circa, che ha fatto loro risparmiare soldi, apportando allo stesso tempo un grande beneficio alle balene. Se rallenti riduci la quantità di rumore che emetti e diminuisci il rischio di collisione.

Per concludere,vorrei sottolineare il fatto che, come sappiamo, le balene vivono in un meraviglioso mondo acustico. E si sono evolute nel corso di decine di milioni di anni per poterne trarre vantaggio. Quindi noi dobbiamo essere molto attenti e vigili nel pensare alle situazioni in cui ciò che facciamo possa involontariamente impedire loro di portare a termine le loro attività cruciali. Nel contempo, dobbiamo essere molto creativi nell'ideare soluzioni che aiutino a ridurre questi problemi. Spero veramente che questi esempi abbiano mostrato alcune delle varie strade che possiamo intraprendere oltre alle aree protette. Per poter far sì che l'oceano resti un luogo sicuro per la comunicazione tra le balene.

Grazie mille.

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