Los científicos persuadiendo a la naturaleza con el sonido

Más allá del oído humano, una cacofonía de chasquidos, silbidos y zumbidos naturales nos rodea, conectando a miles de millones de seres vivos en redes de sonido.

Las madres ballenas susurran a sus crías para que los depredadores no puedan oírlas. Las abejas emiten señales de zumbido únicas para distinguir las amenazas de depredadores específicos. Los embriones de tortuga sincronizan su momento colectivo de nacimiento emitiendo sonidos a través de sus caparazones. Y especies de peces desconocidas zumban entre sí en las profundidades: sus propias identidades son uno de los innumerables misterios sónicos de la naturaleza.

Lamentablemente, esta biodiversidad sónica, evolucionada durante millones de años, está en declive. En los océanos, las poblaciones de ballenas cantoras y peces vocalizadores están disminuyendo rápidamente. Las llamadas de insectos y pájaros son ahogadas por el estruendo de los humanos y se extinguen. A medida que desaparecen las especies, también lo hacen sus canciones, lo que hace que los paisajes sonoros naturales sean homogéneos y demasiado silenciosos.

Pero, ¿y si aprovechar estos sonidos pudiera permitirnos no solo aprender más sobre el mundo natural, sino también ayudarnos a comenzar a curarlo? Una apreciación emergente de la importancia biológica del sonido ha llevado a nuevas estrategias para la conservación del medio ambiente. Desde larvas microscópicas perdidas en el mar hasta aves que viajan cientos de millas desde su hogar, los conservacionistas ahora están comenzando a usar los sonidos de la naturaleza para guiarlos de regreso a donde pertenecen.

Escuchar a escondidas la naturaleza

"El sonido es muy importante", dice Cheryl Tipp, curadora de vida silvestre y sonido ambiental en la Biblioteca Británica. "En el mundo natural, se usa en exhibiciones de apareamiento, en disputas territoriales, como señales de alarma".

Mientras tanto, para los humanos que intentan apoyar a la naturaleza, el sonido puede usarse para identificar nuevas especies, monitorear poblaciones y evaluar la salud de los ecosistemas, dice ella.

El sonido se ha utilizado durante mucho tiempo para observar el mundo natural, y los avances tecnológicos ahora hacen que el monitoreo acústico pasivo sea cada vez más accesible. Los sensores acústicos son pequeños, asequibles y no invasivos, y pueden permitir a los investigadores capturar fenómenos o especies que de otro modo serían difíciles de observar, como las especies que viven en el dosel de los bosques o en las profundidades del mar, o que a veces son inaccesibles debido al clima extremo. La tecnología puede escuchar donde los humanos no pueden.

Elizabeth Znidersic corta una grabadora acústica de un árbol después de una inundación (Crédito: Universidad Charles Sturt)

Sin embargo, más recientemente, los científicos han comenzado a investigar formas en que se puede usar el sonido para provocar activamente ciertos comportamientos en los animales. En un artículo de 2020, por ejemplo, los investigadores describieron cómo reprodujeron grabaciones de lluvia para desencadenar la reproducción en ranas.

Ahora hay un interés creciente en el uso del sonido para acelerar la restauración del hábitat en sí mismo, persuadiendo a ciertas especies a ciertos lugares usando sus propios sonidos. Los científicos han utilizado con éxito "señuelos acústicos" para guiar especies, incluidos murciélagos, peces y ballenas, hacia o desde lugares específicos.

autopistas del sonido

"Cuando trabajas con poco dinero, tienes que pensar creativamente", dice Dominic McAfee, ecologista marino de la Universidad de Adelaide en Australia.

En 2015, McAfee y sus colegas comenzaron a restaurar los arrecifes de ostras frente a la costa de Australia utilizando parlantes submarinos que ellos mismos fabricaron para alentar a las larvas de ostras silvestres a regresar al área para asentarse en el hábitat recién restaurado.

Siglos de sobreexplotación, degradación del hábitat y enfermedades han llevado a la población mundial de ostras al borde de la extinción, con al menos el 85 % de los arrecifes perdidos en los últimos 150 años.

"Los arrecifes fueron destruidos por la pesca con dragas", dice McAfee. "Rasparon todas las ostras del fondo del mar para que no quedara sustrato duro para que se regeneraran".

La forma convencional de restaurar estos arrecifes es la estrategia de "escupir en la concha", donde las larvas de ostra se crían en criaderos, se depositan en otras conchas de ostras, momento en el que se las conoce como "escupitajos", y luego se colocan en el lecho marino. Pero este es un proceso costoso, dice McAfee, con una baja tasa de éxito.

En cambio, McAfee se fijó en atraer a cualquiera de las pocas larvas de ostra que quedan en el océano, dándoles "carreteras de sonido" para seguir. Hubo algunas investigaciones que mostraron que, en presencia de ciertos sonidos, las larvas de ostras se sumergen en el fondo del mar. MacAfee vio el potencial de esta técnica para atraer larvas de ostras silvestres desde más lejos.

Inicialmente, McAfee y su equipo comenzaron a reproducir varios paisajes sonoros con larvas de ostras en el laboratorio y vieron que, de hecho, se movían hacia algunos sonidos más que otros. "Les reproducimos los sonidos de praderas de pastos marinos, arrecifes rocosos saludables, arrecifes rocosos degradados, y rápidamente reconocimos qué música les gusta a las ostras. Cuanto más saludable es el sonido del hábitat, más vibrante, más biológicamente activo, más fuerte es la atracción". Las ostras bebés se sienten atraídas por el sonido de los camarones al romperse, lo que indica un arrecife saludable.

A continuación, el equipo construyó una "canalización de ostras", un tanque en el laboratorio, y descubrió que estas criaturas microscópicas podían nadar a lo largo de varios metros hacia la fuente del sonido.

"Este tipo de movimiento dinámico activo, que interactúa con las señales ambientales, nunca se había visto antes", dice.

Cuando el equipo colocó rocas en el océano, se sorprendieron por los resultados.

"Las larvas parecen viajar en manadas", dice McAfee. "Se mueven a través de la columna de agua en grupos, lo cual es fenomenal. No sé cómo lo hacen. Cientos y cientos de millones se asentaron casi de inmediato".

El estudio, publicado en 2022, sugiere que, al menos en el caso de las ostras, reproducir los sonidos del mar es una técnica eficaz para la restauración. "En tan solo unos pocos años hemos resucitado un ecosistema extinto", dice McAfee.

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McAfee ahora siente que no tiene mucho sentido usar técnicas costosas de criadero, solo para sacrificar unos pocos millones de ostras.

Sin embargo, todavía queda mucho por aprender sobre el uso de señuelos acústicos de esta manera. Por ejemplo, ¿podría la técnica crear sumideros de hábitat donde las poblaciones aisladas no pueden sobrevivir? MacAfee cree que eso podría ser un problema para los dispersos dinámicos como los peces, que necesitan buscar más de su propia especie para reproducirse, pero ese no sería el caso de las ostras, que se ha visto que forman poblaciones autosuficientes en hábitats recientemente restaurados. .

La idea de convencer a las ostras con el sonido se está extendiendo por los océanos.

La cuenca de la Bahía de Chesapeake, que abarca 64 000 millas cuadradas (166 000 kilómetros cuadrados) y se extiende por seis estados del este de EE. UU., fue una vez el sitio de una enorme población de ostras.

"Las ostras podrían, en un punto, filtrar todo el volumen de la bahía en tres días", dice Allison Colden, directora ejecutiva de Maryland para la Fundación de la Bahía de Chesapeake (CBF). "Esto ahora lleva más de un año debido a la pérdida de la población de ostras".

Las ostras mejoran la calidad y claridad del agua y forman arrecifes biogénicos que proporcionan hábitat para otras especies (Crédito: AJ Metcalf)

Las ostras, dice Colden, son importantes. Mejoran la calidad y claridad del agua. También forman arrecifes biogénicos, estructuras duras que son el equivalente templado de los arrecifes de coral en los trópicos, que proporcionan hábitat para otras especies.

En 2018, CBF fundó Chesapeake Oyster Alliance, cuyo objetivo es agregar 10 000 millones de ostras a la bahía para 2025.

En la última década, la población de ostras de la bahía pasó de estar "al límite" a prosperar. Ahora que tienen paisajes sonoros de arrecifes saludables para grabar y reproducir utilizando el método de McAfee, dice Colden, el proyecto espera acelerar aún más la tasa de restauración.

"Mi entrada en el mundo del uso de paisajes sonoros [para la restauración], particularmente con ostras, es relativamente reciente, pero si hay suficientes larvas en el agua, significaría un enorme ahorro de costos", dice. "Se necesitan millones de dólares por año para producir el volumen de producto de cáscara que normalmente usamos en la restauración".

Las emisiones de los viajes que se necesitaron para informar esta historia fueron de 0 kg de CO2. Las emisiones digitales de esta historia se estiman entre 1,2 ga 3,6 g de CO2 por página vista. Obtenga más información sobre cómo calculamos esta cifra aquí.

El equipo de Colden también planea introducir larvas cultivadas en laboratorio directamente en el agua sobre algunos hábitats recientemente restaurados donde puede que no haya suficientes larvas existentes.

"Al implementar la proyección del paisaje sonoro, podemos asegurarnos de que las larvas que liberamos tengan la mejor oportunidad de llegar al arrecife", dice ella.

Sin embargo, Colden es cauteloso.

"Cuando trabajas en entornos poco profundos cerca de la costa, como estamos en un estuario, tienes que competir con mucho ruido de embarcaciones: ruido de embarcaciones recreativas y navegación. Me imagino que podría ser muy difícil".(Lea más sobre cómo el ruido del océano afecta la vida silvestre y algunas de las formas simples en que podemos abordar este problema de contaminación que se pasa por alto).

También es importante evitar cualquier posible impacto negativo para otras especies, como los mamíferos marinos, agrega. "Estamos siendo conscientes de hacer que el entorno sea aún más ruidoso de lo que ya es".

discoteca de aves marinas

No son solo las ostras las que los conservacionistas están usando sonidos para atraer. A casi 6000 millas (9700 km) de distancia de la cuenca de la bahía de Chesapeake, una discoteca estridente explota desde las costas de un paraíso del Pacífico, llamando a especies de aves perdidas que podrían estar a cientos de millas mar adentro.

El atolón de Palmyra se encuentra entre los lugares más aislados de la Tierra, y se encuentra más o menos en el centro del Océano Pacífico. Durante la Segunda Guerra Mundial, los barcos militares estadounidenses trajeron ratas negras al atolón. Las ratas prosperaron, multiplicándose rápidamente mientras se alimentaban de mariscos nativos, plantas y crías de aves marinas. Gracias a un gran esfuerzo de conservación, Palmrya finalmente se deshizo de las ratas en 2011. (Leer más sobrelas ratas desalojadas del paraíso).

Pero se quedó con un vacío. Había un silencio espeluznante y ocho especies de aves marinas desaparecidas.

"Cuando están en el mar, las aves marinas se alimentan de peces, calamares y plancton", dice Alex Wegmann, científico principal de The Nature Conservancy, una organización ambiental sin fines de lucro que compró el atolón a propietarios privados en 2000 y ahora administra un parque natural. preservar allí. "Esos organismos marinos son ricos en nitrógeno y fósforo, que las aves traen, digieren y expulsan".

Las aves marinas, dice Wegmann, actúan como un servicio vital de suministro de nutrientes para estos lugares remotos, proporcionando los materiales a partir de los cuales pueden crecer los ecosistemas. También hacen mucho ruido. "Los ecosistemas insulares saludables son ensordecedores", dice. "Son tan ruidosos. Solo hay un ruido constante y persistente todo el tiempo".

Los sistemas de sonido que emiten a todo volumen las llamadas de especies desaparecidas son un tipo de técnica de "atracción social", junto con señuelos de plástico y espejos en ángulo en la costa. Todos estos han demostrado éxito en la restauración de ecosistemas perdidos.

Entonces, en 2020, armado con un par de altavoces alimentados por energía solar y un reproductor de MP3, Wegmann y su equipo crearon una "discoteca de aves marinas" para emitir cantos de aves las 24 horas del día, los 7 días de la semana, en un intento de guiar a las ocho especies de aves marinas desaparecidas a casa.

"Esperábamos que cualquiera de estas especies que pasara lo escuchara y pensara: 'Lo reconozco. Iré a verlo'", dice Wegmann. "Entonces tal vez se quedaría. Y si dos de ellos vinieran, tal vez anidarían. Hubo muchos tal vez y si".

Con el sonido a tan solo 500 m (660 pies) y compitiendo con el oleaje y el viento, las posibilidades de éxito pueden parecer escasas.

Pero una golondrina de lomo gris regresó, y luego vino otra. Y la pareja ha producido un polluelo, llamado Myra en honor a la hija del investigador que lo vio por primera vez, que lleva el nombre del propio atolón.

Después del uso de los altavoces, dos charranes de lomo gris regresaron a Palmyra y produjeron un polluelo, llamado Myra Jr. (Crédito: The Nature Conservancy)

"Ese polluelo todavía está, desde la semana pasada, corriendo en el sitio de anidación, la primera evidencia del éxito de nuestro programa de recuperación de aves marinas", dice Wegmann.

Desde el principio

A medida que estos prometedores resultados iniciales se filtran, algunos investigadores quieren llevar la idea un paso más allá, sugiriendo que la ecoacústica podría ayudar a restaurar ecosistemas completos.

Si bien los estudios muestran que las grabaciones de sonido se pueden usar para atraer a la naturaleza de regreso a donde debería estar, existe la preocupación de que no siempre sean útiles para la naturaleza. En un estudio de 2013 que analizó a los reyezuelos en Ecuador, los investigadores advirtieron sobre los impactos potencialmente negativos, como inducir estrés o desviar el tiempo de otras actividades, en el uso de vocalizaciones grabadas para atraer aves por parte de observadores de aves recreativos.

Después de desastres a gran escala como incendios forestales, blanqueamiento de corales, eventos de aguas negras o tormentas catastróficas, se puede restaurar un hábitat a través de la revegetación. Pero si bien "puede verse bien, no suena bien", dice Elizabeth Znidersic, ecologista de la Universidad Charles Sturt en Australia.

Znidersic y su equipo proponen reproducir grabaciones de audio para atraer comunidades enteras de diferentes especies.

"El sonido es una capa más en una gran cantidad de técnicas utilizadas para la restauración", dice Znidersic. "Pero incluso si la vegetación no está allí, el sonido es una invitación a venir: a hacer caca, a dejar caer las cosas microbianas que pueden impulsar la regeneración".

Crucialmente, dice, al aumentar la cantidad de animales que simplemente pasan, las semillas, esporas, bacterias y hongos que transportan se reintroducirán en el área, lo que acelerará la recuperación de redes tróficas completas desde cero.

Ahora se están acelerando los esfuerzos en todo el mundo para grabar y recopilar los diferentes sonidos de la naturaleza. Tal vez estos puedan incluso terminar desempeñando un papel vital en la restauración de los ecosistemas que se pierden en el futuro, si podemos actuar lo suficientemente rápido antes de que las especies desaparezcan de la Tierra para siempre.

Tipp, de la Biblioteca Británica, me dice que el sonido se ha convertido en un elemento vital de la conservación. "Es esencial que los investigadores tengan un banco de grabaciones a las que recurrir. Grabar los sonidos del planeta nunca ha sido tan importante, cuando tantas especies se enfrentan a la extinción".

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