Marcando con tiburones en la zona crepuscular del océano

Solo el más tenue destello de la luz del sol puede penetrar la zona crepuscular del océano, un espacio cerrado y lleno de humo que los marinos deben navegar hacia sus descendientes en completa oscuridad. Este es un lugar perfecto para que los tiburones se escondan. Pero los detalles precisos de adónde van y lo que hacen en las sombras de este inframundo parecido a un limbo aún son en gran parte desconocidos para los biólogos.

Lo que saben es que en el fondo La zona del crepusculo, que van desde 650 a 3300 pies (o 200 a 1000 metros) por debajo de la superficie, hay corredores secretos a través de los cuales los tiburones viajan a través del océano sin ser vistos. Aunque las etiquetas estándar emparejadas por satélite en tiburones han podido iluminar parte de este comportamiento, todavía hay lagunas en los datos debido a las limitaciones de la tecnología actual. Una nueva etiqueta está en camino, y los científicos esperan que pueda combinar las mejores características de la tecnología marina existente para brindar una imagen más clara de cómo los tiburones navegan a través de la zona crepuscular.

Simon Thorold, científico sénior de la Institución Oceanográfica Woods Hole, sostiene un dispositivo bulboso gris que cabe en la palma de su mano. Se llama etiqueta de transmisión de archivo satelital emergente, explica, y es una etiqueta común que los científicos usan para rastrear animales marinos como tiburones y atunes. Moviente. Se sujeta al tejido muscular del animal mediante una correa corta y registra continuamente la temperatura, la profundidad y los niveles de luz. El dispositivo utiliza la detección de niveles de luz, como la hora de salida y puesta del sol y la duración del día, para proporcionar una ubicación aproximada, por ejemplo, si el pez está en el Mediterráneo o en el Golfo de México.

Después de un cierto período de tiempo, tal vez unos meses más o menos, se activa un cable quemado, que separa la etiqueta y permite que salga a la superficie. La etiqueta no se comunica con ninguno de los satélites durante el despliegue. Cuando finalmente aparece, transmite un resumen de los datos de la etiqueta a un satélite en órbita y se lo devuelve a los investigadores en sus oficinas.

Con las nuevas etiquetas, los investigadores pueden rastrear tiburones en las oscuras profundidades de la zona crepuscular del océano.
Thorold con una etiqueta de satélite emergente Tom Kleindinst/Instituto Oceanográfico Woods Hole

Otra etiqueta del tamaño de la palma de la mano, llamada lugarSe han utilizado animales para obtener una ubicación más precisa, pero esto puede estar a una milla o más de distancia.

Estas etiquetas son comunes y confiables, pero tienen inconvenientes. Las etiquetas emergentes requieren iluminación para la geolocalización. “Si tenemos especies que pasan mucho tiempo en la zona crepuscular donde hay muy poca luz, efectivamente estamos perdiendo esos peces o tiburones cuando están en las profundidades. Este es un problema real porque muchos peces pelágicos grandes pasan una cantidad significativa de tiempo en profundidades donde este nivel de luz ni siquiera funciona», dijo Thorold. «Tenemos un agujero en nuestra tecnología de etiquetado».

Mientras tanto, las etiquetas SPOT pueden transmitir datos solo cuando las condiciones se alinean: el animal que lleva la etiqueta tiene que viajar a la superficie para que la etiqueta se comunique con un satélite en órbita y obtenga una ubicación. Y las etiquetas SPOT solo son adecuadas para animales marinos individuales grandes con aletas dorsales rígidas.

Con las nuevas etiquetas, los investigadores pueden rastrear tiburones en las oscuras profundidades de la zona crepuscular del océano.
Una marca puntual en la aleta dorsal de los tiburones cailón. Craig LaPlante/Institución Oceanográfica Woods Hole

es tan profundo

los Primer conjunto de datos Alrededor de 2011, el equipo de Thorold recibió una etiqueta de satélite emergente de un colega, Greg Skomal, que había etiquetado tiburones peregrinos en Cape Cod. Los tiburones peregrinos, el segundo pez vivo más grande después del tiburón ballena, pasan el rato allí en el verano, pero luego desaparecen. «Y siempre ha habido dudas sobre adónde van», dijo Thorold. «La gente pensó que literalmente se hundió hasta el fondo, se durmió y volvió a la superficie en la primavera».

Pero las etiquetas que colocaron en los tiburones fueron vistas siete meses después en el Caribe. Al principio, cuando apareció una etiqueta allí, pensaron que era una casualidad. Luego, aproximadamente una semana después, apareció un segundo en el Caribe. «Lo interesante es que nunca se han reportado tiburones peregrinos en el Caribe», dijo Thorold.

Cuando recuperaron las etiquetas, pudieron ver por qué. “Están en la superficie aquí en Cape Cod, pero cuando se van para el invierno, se sumergen y nunca salen a la superficie. Van desde los 200 hasta los 1.000 metros [the Twilight Zone] durante meses a la vez. Y solo están en lo profundo del Caribe. No hay forma de saber que estaban allí, pero estaban absolutamente allí».

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Anteriormente, una forma de obtener más información era mediante el etiquetado doble o colocando etiquetas emergentes y etiquetas puntuales en el mismo animal. Alrededor de 2012, Thorold y sus colegas comenzaron a hacer precisamente eso: etiquetar ambas especies de tiburones, rayas grandes y tiburones ballena. «Un comportamiento que encontramos muy rápido que etiquetamos fue más profundo de lo que pensábamos», dice. Incluye tiburón ballenaque ocultan sus viveros a simple vista.

En los años siguientes, más estudios demostraron que una población rica y relativamente desconocido Ecosistemas llenos de peces grandes y otros organismosvivir La zona del crepusculo.

“Lo interesante fue que nuestros datos de marcado mostraron que los tiburones sabían que estaba allí y las rayas. Entonces, cuando están en mar abierto, especialmente en este océano abierto donde no sucede mucho en la superficie, todos se sumergen profundamente», dijo Thorold. «Hay una pregunta biológica sobre cuán dependientes son estos depredadores de esta biomasa de aguas profundas; todavía estamos interesados ​​en esa pregunta».

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Hicieron esto con un tiburón tropical de aguas profundas, tiburón azuly fue capaz de utilizar datos robustos para mostrar cómo Estos tiburones estaban usando climas oceánicos, específicamente, núcleos cálidos remolinos—masas en espiral de agua tibia— para descender a las profundidades del océano (quizás para alimentarse) de formas que no podrían si los remolinos no estuvieran allí. «Simplemente muestra esta interacción entre nuestras corrientes oceánicas, especialmente estas pequeñas tormentas a pequeña escala en el océano, y la ecología apropiada de estos grandes depredadores», dijo Thorold.

una nueva etiqueta

Actualmente, el equipo está probando un nuevo tipo de etiqueta, llamada dar una vuelta. Es significativamente más pequeño que SPOT y las etiquetas emergentes. Su corazón tiene solo unas pocas pulgadas de ancho y puede permitir a los investigadores detectar animales con poca luz, incluso si no salen a la superficie. «Es una etiqueta de profundidad oceánica completa que permite [us to do] El seguimiento de grandes áreas del océano, pero con suficiente precisión, nos permite hacer el tipo de análisis que hacemos cuando obtenemos datos de ubicación de tipo GPS fuera de las etiquetas SPOT”, dice Thorold. En esencia, los investigadores toman datos de SPOT y etiquetas emergentes y los combinan en un solo dispositivo que es más pequeño, por lo que se puede colocar en más tipos de peces, como el atún o el pez espada.

«Esa fue nuestra motivación científica para la etiqueta ROAM, la idea [whether] Estos diferentes tipos de peces usan los mismos rasgos que usan los tiburones», dice Thorold.

Las etiquetas ROAM no son una tecnología completamente nueva. Es un Mini versión de un flotador RAFOS, un cilindro de vidrio de 6 pies de altura que puede medir la temperatura, la salinidad y la presión. Tanto la etiqueta como el flotador tienen un hidrófono y un reloj.

Las etiquetas, como flotadores, escuchan los sonidos producidos por una serie de balizas estacionarias que los investigadores colocan en el océano. Estas balizas, o fuentes de sonido, son tubos grandes adheridos a amarres marinos que producen señales de sonido de 261 a 263 hercios aproximadamente a media milla de profundidad porque hay Canal de sonido profundo esta en el mar «Es una frecuencia que algunos animales definitivamente podrán escuchar, pero no lo suficientemente fuerte como para crear una onda de choque», explica Thorold. El sonido puede viajar cientos de millas en este canal. Debido a que se extiende a largas distancias, no necesita tantas fuentes de sonido para cubrir una gran franja del océano. Está programado principalmente para emitir una señal durante unos 35 segundos dos veces al día.

Cuando la etiqueta detecta una señal de la fuente de sonido, la graba y le pone una marca de tiempo. Con algunas suposiciones sobre la velocidad del sonido a través de la masa de agua, los investigadores pueden estimar la distancia entre la etiqueta y la fuente de sonido. Si la etiqueta puede tomar la señal de dos fuentes de sonido, la comprime en dos lugares donde puede estar. Y si puede captar tres fuentes de sonido, triangula su ubicación. El satélite envía los datos de la etiqueta ROAM cuando aparece al final del viaje.

«Se vuelve factible pensar en implementar fuentes de sonido y luego implementar etiquetas y rastrear estos peces con gran precisión en toda la columna de agua en vastas áreas del océano», dijo Thorold. «Lo pones todo junto y tienes una tecnología bastante transformadora para descubrir a dónde van los animales en el océano y qué tipo de funciones pueden usar para hacerlo».

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La utilidad de las etiquetas ROAM depende de la cobertura de las fuentes de ruido en el área en la que trabajan los científicos. Esto significa que los investigadores deben diseñar sus matrices con cuidado. Este verano, Thorold y su equipo investigarán a qué distancia deben colocarse estas balizas para aprovecharlas al máximo. Ya han localizado dos fuentes de sonido en el océano y tienen planes para localizar dos más. Deberían proporcionar «una cobertura bastante buena en un área donde la Corriente del Golfo comienza a abrirse camino mar adentro y crea una tonelada de remolinos», especula.

Una gran parte de WHOI usa estas etiquetas para buscar esa ubicación en particular Zona crepuscular del océano El proyecto se está desplegando junto a ellos. Otras tecnologías como robots y muestreadores de eDNA. Aunque el equipo está comenzando con algunas fuentes de sonido en el Atlántico noroeste, existe la posibilidad de expandir esta cobertura a Groenlandia, el Reino Unido y partes de Europa.

Al proporcionar más información sobre cómo funciona la ecología de la zona crepuscular y cómo estos grandes depredadores la usan para moverse por el mundo, Thorold espera poder informar los esfuerzos futuros en la conservación internacional y la gestión pesquera dinámica, que protegen especies en peligro de extinción como los tiburones ballena. . Del enredo de engranajes mientras se mantiene la seguridad alimentaria.

“Hay nuevos métodos de gestión pesquera que queremos promover, que queremos ayudar a implementar. Y uno de ellos se llama gestión pesquera dinámica, donde se entiende que los peces se están moviendo”, dice Thorold. «Tenemos todas estas excelentes tecnologías, podemos detectar dónde están los peces, dónde están los barcos de pesca, y podemos ser más inteligentes sobre cómo y dónde se pesca».

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