Cada invierno, miles de tiburones de puntas negras se juntan en las aguas claras y poco profundas de la costa de Palm Beach, en Florida. Allí, un equipo de la Florida Atlantic University fondeó una barca, dejó un altavoz submarino a la deriva y puso un dron a grabar desde el aire qué hacían los animales cuando empezaba a sonar.
La mayoría de las veces hicieron lo mismo: un giro brusco y una huida rápida para alejarse del altavoz. El tiburón que reaccionó más lejos estaba a 74 metros del altavoz, una distancia que, según la FAU, supera con creces lo demostrado hasta ahora en tiburones que nadan en libertad.
El trabajo lo dirigió Stephen Kajiura, profesor de Ciencias Biológicas en la Facultad de Ciencias Charles E. Schmidt de la Florida Atlantic University (FAU). La primera autora es Caroline Sullivan, que lo hizo como parte de su máster, y firma también Edmund Gerstein, uno de los directores de investigación de la misma facultad.
Un altavoz a la deriva y un dron en el aire
Los experimentos se hicieron cerca de las bocanas de Jupiter, Palm Beach y Pompano Beach, con la barca anclada en fondos de 2 a 5 metros y el motor apagado. El altavoz colgaba a un metro bajo la superficie y la corriente lo alejaba hasta unos 13-19 metros de la popa, para que la barca influyera lo menos posible.
El dron volaba a unos 40-50 metros de altura con la cámara mirando hacia abajo. Los investigadores usaron la eslora de la barca, de 6,73 metros, como regla para medir en cada fotograma a qué distancia estaba cada tiburón.
«Su abundancia y lo fácil que es acceder a ellos nos permitieron observarlos desde arriba sin alterar su comportamiento natural, mientras les presentábamos sonidos submarinos controlados», explica Kajiura en la nota de prensa de la FAU.
Sonaban tres tipos de ruido grave pulsado, en las bandas de 100 a 200 hercios, de 200 a 400 y de 400 a 800. Como control usaron un sonido de 10.000 hercios, que queda fuera de lo que pueden oír los tiburones, y siempre lo ponían antes que el sonido grave.
El volumen era alto a propósito, unos 80 decibelios por encima del ruido de fondo más bajo documentado. «En este estudio presentamos deliberadamente a los tiburones un estímulo acústico repulsivo, diseñado para provocar una respuesta inmediata y clara fuera cual fuera su estado de motivación», escriben los autores.
Ningún tiburón reaccionó al sonido de control
En las 209 veces que sonó el control, ningún tiburón cambió de rumbo. Con los sonidos graves respondieron el 81,9 % de las veces a la banda de 100-200 hercios, el 87 % a la de 200-400 y el 71,1 % a la de 400-800.
Desde el aire, la reacción se veía con claridad. El tiburón giraba de golpe entre 20 y 160 grados para alejarse del altavoz y salía nadando deprisa.
«No sabíamos cómo iba a funcionar. No sabíamos si los tiburones iban a responder», contó Sullivan a la revista Discover Wildlife. «Conseguir los datos y tener tanta confianza en nuestro protocolo experimental fue muy emocionante», añadió.
Reacciones hasta a 74 metros del altavoz
Los 74 metros son el récord individual, y llegaron con la banda más grave. La distancia media de respuesta fue de 40,7 metros con los sonidos de 100-200 hercios, de 41 metros con los de 200-400 y de 30 metros con los de 400-800.
Los sonidos más graves también necesitaban menos volumen. Al de 100-200 hercios le bastaba con superar el ruido de fondo en unos 16 decibelios, mientras que el de 400-800 tenía que superarlo en unos 45.
El campo cercano y el campo lejano
Cerca de la fuente, en lo que se llama campo cercano, el sonido es sobre todo movimiento de partículas, es decir, el agua oscilando adelante y atrás. Más allá de unas tres longitudes de onda empieza el campo lejano, donde manda la onda de presión.
Los peces óseos captan esa presión con la vejiga natatoria, una bolsa de gas que la convierte en vibraciones para el oído interno. Los tiburones y las rayas no la tienen, y se daba por hecho que solo oían de cerca, igual que se creía que otras capacidades eran exclusivas de los peces óseos.
Con el cálculo más prudente, el campo lejano empezaba a 45 metros para el sonido de 100 hercios, a 22,5 para el de 200 y a 11,3 para el de 400. El 71,5 % de las 165 respuestas registradas se produjo más allá de esa línea.
«Lo que hace este hallazgo especialmente interesante es que los tiburones respondían a sonidos más allá del campo cercano acústico, donde el sonido se comporta de forma distinta a como lo hace cerca de la fuente», dice Kajiura en la nota de la universidad. «Esto sugiere que detectan el movimiento de partículas asociado al sonido incluso a distancias considerables de la fuente, algo que hasta ahora no habíamos podido demostrar en tiburones en libertad».
La mácula neglecta, la principal sospechosa
Los autores señalan una pieza poco conocida del oído interno, la mácula neglecta. Es una zona de células sensoriales que no lleva encima los pequeños cristales de carbonato cálcico de otras partes del oído y que es muy sensible a las vibraciones.
En los parientes del tiburón de puntas negras que se han estudiado, todos del género Carcharhinus, esa mácula tiene muchísimas células. El tiburón sedoso tiene unas 260.000, el mayor número descrito en un vertebrado, aunque en el de puntas negras todavía no se han contado.
«Creemos que ahí es donde entra la mácula neglecta», dijo Kajiura a Discover Wildlife. ¿Y cómo se demuestra eso? «Todavía tengo que averiguarlo», admite.
Por qué hacerlo en el mar y no en un tanque
«Hacer experimentos de audición en un tanque hace que el sonido rebote en las paredes, lo que provoca señales complejas y confusas; es como estar en una casa de espejos», explica Sullivan. «Por eso es tan importante hacer este tipo de experimentos en el océano, con tiburones salvajes, para obtener una respuesta natural».
Palm Beach era el sitio ideal para eso. «Hay literalmente decenas de miles de tiburones a un tiro de piedra de nuestra costa», dijo Kajiura en 2016 a la televisión local WPEC, en declaraciones recogidas por CNN. «Podrías tirar un guijarro y darle literalmente a un tiburón. Están así de cerca».
Los drones ya se usan para vigilar tiburones, por ejemplo para prevenir ataques en las playas de Australia. Aquí, según los autores, a 40-50 metros de altura los tiburones no podían detectar el aparato.
Lo que el estudio no demuestra
El equipo midió la presión del sonido con hidrófonos, que son micrófonos submarinos, pero no el movimiento de partículas que creen que perciben los tiburones. «Lo ideal habría sido medir también el movimiento de partículas, pero no era práctico en las condiciones de campo», reconocen los autores.
Parte del sonido de la banda más grave podía colarse además por debajo de los 100 hercios, y eso alarga el campo cercano. Por eso, escriben, algunas respuestas atribuidas al campo lejano «podrían deberse a un movimiento de partículas que se extendía más allá de lo modelado». Muchas reacciones a la banda de 400-800 hercios no se explican de esa forma.
Todo se hizo en aguas poco profundas y con fondo de arena, donde los tonos graves se pierden antes. El sonido se diseñó para provocar una huida, no para medir el oído del tiburón, así que los decibelios que hacían reaccionar a los animales no equivalen al mínimo que pueden oír. Tampoco se probaron sonidos naturales del mar.
Tampoco estudia el ruido de los barcos, aunque el mar es cada vez más ruidoso y en España el 90 % de los encuestados por IFAW pide actuar contra el ruido submarino. Otros animales dependen del sonido de forma aún más directa, como los delfines, que identifican objetos solo con el sonido.
«Por tanto, no debería sorprender descubrir que los tiburones son capaces de orientarse a sonidos en el campo lejano acústico. Sin embargo, el mecanismo sigue sin estar claro», concluyen.
El estudio completo se ha publicado en Integrative Organismal Biology.
«El océano es un entorno acústico, y está claro que los tiburones están sintonizados con él de formas que solo empezamos a entender», resume Kajiura. «La siguiente pregunta es cómo su sistema sensorial les permite captar e interpretar estos sonidos lejanos».
Imagen: Stephen Kajiura / Florida Atlantic University
