Canarias constituyen un enclave estratégico para el estudio de los cetáceos. Debido a sus profundos fondos marinos y a la influencia de sus corrientes, el archipiélago supone un auténtico «punto caliente» de biodiversidad, hogar de 31 especies de cetáceos, de las cuales 10 son especialistas en buceo profundo, como es el caso de los zifios, los calderones y el cachalote (Physeter macrocephalus). Sin embargo, el denso tráfico marítimo genera graves impactos en estas poblaciones marinas, principalmente por la contaminación acústica y el riesgo de colisiones.
Para dar respuesta a esta problemática, la investigadora Olivia Marín Delgado ha defendido con éxito en la Universidad de La Laguna su tesis doctoral, con mención internacional, titulada «New technologies applied to the study and conservation of deep diving whales in the Canary Island«. Dirigido por las biólogas Natacha Aguilar y Patricia Arranz Alonso y la ingeniera María de la Peña Fabiani, destaca por su carácter interdisciplinar mediante el uso de marcas acústicas de succión, Inteligencia Artificial (Machine Learning) y sistemas de visión térmica infrarroja.
Supervivencia al límite fisiológico
El cachalote es el cetáceo dentado más grande del mundo y posee asombrosas adaptaciones fisiológicas que le permiten descender a profundidades de más de 2.000 metros durante más de dos horas para alimentarse. Para soportar la presión y la escasez de oxígeno de los fondos abisales, colapsan sus pulmones para evitar la absorción de nitrógeno, ralentizan su ritmo cardíaco y redirigen selectivamente el flujo sanguíneo hacia órganos vitales como el cerebro y el corazón.
Sin embargo, estas inmersiones extremas conllevan un desgaste metabólico colosal. Al regresar a la superficie, los cachalotes entran en un estado de reposo pasivo conocido como «logging” en el cual flotan inertes en la superficie para recuperarse. Es en este momento crítico cuando se vuelven muy vulnerables al atropello por barcos de gran velocidad. De hecho, los datos científicos muestran que el 40% de los cachalotes que han aparecido varados en Canarias en la última década muestran signos inequívocos de colisión con embarcaciones. La gravedad de esta situación es tal que estudios de investigación sugieren que la especie podría estar sufriendo un declive poblacional en el archipiélago, ya que mueren más ejemplares de los que nacen al año.
La tesis de Marín Delgado arroja luz sobre una de las mayores incógnitas del comportamiento de estos gigantes: ¿por qué no huyen ante el ensordecedor ruido de un buque que se aproxima? «No es que no tengan el instinto de irse, sino que no tienen la posibilidad física de hacerlo porque ya están descansando en superficie el tiempo mínimo indispensable para no morirse una vez se vuelven a sumergir», explica la investigadora. «No están durmiendo en ese instante, están respirando activamente, intercambiando gases y devolviendo todo su cuerpo fisiológicamente a la normalidad antes de realizar la siguiente inmersión extrema».
Olivia Marín.
Zifios y elefantes marinos
Para entender mejor los límites y la rigidez de estas estrategias de descanso profundo, la investigación adopta una valiosa perspectiva comparada internacional, analizando los ciclos de buceo y descanso del cachalote junto a otros dos buceadores extremos del reino animal: el zifio de Cuvier (Ziphius cavirostris) y el elefante marino del norte (Mirounga angustirostris).
El zifio de Cuvier es el mamífero que ostenta los récords mundiales de inmersión, alcanzando profundidades de 3 kilómetros y tiempos de buceo de unas 3 horas. Para evitar quedar expuestos en la superficie ante depredadores letales como las orcas, estos tímidos cetáceos realizan buceos más superficiales y cortos que denominan «buceos de recuperación», los cuales les sirven para oxigenarse sin tener que permanecer estáticos y vulnerables en superficie
Por su lado, el elefante marino realiza inmersiones continuas durante meses en el océano, pasando apenas dos minutos en la superficie entre inmersiones. «Se queda dormido a mitad de camino mientras se va hundiendo de forma pasiva en el agua”. Tras entrar en fase de sueño durante la caída libre, se despierta a mitad del descenso y nada de vuelta a la superficie para respirar. Este drástico sacrificio del descanso en alta mar se compensa cuando regresan a tierra firme, donde pueden pasar hasta 11 horas durmiendo.
El sónar del cachalote
La investigación también ha profundizado en el comportamiento de caza de estos animales mediante el empleo de marcas acústicas digitales (DTAG) adheridas temporalmente al lomo del animal mediante ventosas, que registran de forma simultánea el sonido ambiental, los movimientos, la orientación del animal y la profundidad de sus inmersiones.
En la oscuridad absoluta de las profundidades marinas, los cachalotes localizan a sus presas utilizando la ecolocalización: emiten clics de sonido regulares de altísima potencia —alcanzando niveles de fuente de hasta 240 decibelios, el sonido biológico más potente del planeta— en una estrategia que actúa como un «modo foto» a larga distancia. Cuando fijan a su presa, cambian a ráfagas rápidas de clics denominadas buzz (o zumbidos), que funcionan como un «modo vídeo» continuo para guiar el ataque final.
Debido a la enorme dificultad de registrar de forma directa el paso de un barco justo sobre un animal marcado en el mar abierto, la investigadora ideó un método indirecto para medir su sensibilidad acústica: estudiar cómo les incomoda la reverberación de sus propios clics de alta potencia cuando cazan pegados al lecho marino.
«Analizamos una situación acústicamente incómoda para ellos: cuando comen muy cerca del fondo del mar y sus propios clics a 240 decibelios retumban y reverberan contra las rocas». El estudio demostró que los cachalotes alteran de manera activa su comportamiento de alimentación para evitar y mitigar esos efectos molestos. «Esto nos permite extrapolar que, si evitan y se sienten incómodos con su propio ruido de rebote, la contaminación acústica continua generada por los motores de barcos tiene un impacto negativo directo en su capacidad para alimentarse de forma eficiente».
La vertiente más tecnológica de la tesis se centra en la prevención activa mediante el uso de cámaras de visión térmica infrarroja en la proa de los buques. Dado que los cetáceos son de sangre caliente, sus cuerpos y soplos destacan con nitidez frente al agua fría que los rodea. El equipo de investigación colabora con la naviera Fred Olsen realizando pruebas en condiciones reales de navegación a bordo de dos de sus buques rápidos.
Sin embargo, el oleaje fuerte, el reflejo solar, la humedad y la calima interfieren en las lentes reduciendo drásticamente el contraste térmico de las imágenes. Para solucionarlo, Marín Delgado desarrolló un modelo de Inteligencia Artificial capaz de cuantificar la calidad de las imágenes térmicas y predecir con precisión matemática el potencial de avistamiento real bajo diferentes escenarios ambientales.
La intención es que este sistema automatizado sea plenamente fiable para emitir alertas tempranas e inequívocas a los puentes de mando en tiempo real: «Tienes un cachalote a 300 metros por la proa, cambia el rumbo o te lo llevas por delante». La tesis doctoral contó en el tribunal con Fabian Lorenzo, de La Universidad de La Laguna; Laura Botigué, de la Universidad de Barcelona; y Virginia Laura Ballerín, de la Universidad Nacional de Mar del Plata.
