Olivier Adam, informático y profesor de procesamiento de señales en la Universidad de la Sorbona, descubrió los sonidos que emiten los cetáceos durante una misión a Gibraltar en 2003. Fue el comienzo de una pasión de por vida. Acaba de regresar de Madagascar, donde estudia con sus colegas las ballenas jorobadas. En esta ocasión, le contó a Elsa Couderc, Jefa de SecciónOlivier Adam es informático especializado en acústica y procesamiento de señales. Rastrea cetáceos utilizando sus vocalizaciones. Ciencia y tecnología en ” La Conversación Francia “, cómo aprendemos más sobre estos animales gracias a las sorprendentes ondas sonoras que emiten constantemente. Bienvenido a un mundo que es cualquier cosa menos silencioso.
Usted es informático, especializado en acústica y procesamiento de señales. Cuando oye estas palabras, no piensa inmediatamente en la vida submarina. ¿Cómo llegó a estudiar los cetáceos?
Hasta el año 2000, estudiaba las patologías del sistema auditivo en humanos. Habíamos desarrollado herramientas informáticas para evaluar cómo funciona nuestra audición. Un día, un colega biólogo regresó de una conferencia en Estados Unidos, donde los investigadores ya habían empezado a recoger y analizar los sonidos de los cetáceos. Este colega, Christophe Guinet, quería conocer las profundidades a las que descendían los cachalotes durante sus inmersiones profundas. En aquella época, la única forma de seguir a estos animales era registrar sus emisiones sonoras mediante hidrófonos desplegados en la superficie. Y me preguntó si podía acompañarle en una misión : ” Vamos a hacer unos avistamientos de cachalotes en mayo en Gibraltar, ¿quieres venir ? “. Acepté. Allí vi mi primer cachalote. Lo grabé y nunca he mirado atrás. Es algo que nunca olvidaré. Fue un verdadero punto de inflexión para mí, tanto personal como científicamente.
¿Qué ha oído?
Son sonidos completamente improbables para el oído humano, muy diferentes de los que oímos en nuestra vida cotidiana. Es una locura, porque es un mundo completamente distinto, un mundo sonoro al que no solemos tener acceso, que no conocemos. Y es cualquier cosa menos silencioso.
Aquella primera vez en Gibraltar, el cachalote permaneció en la superficie, inmóvil, respirando intensamente durante cinco o diez minutos, luego hace un ” pato ” [el animal levanta la aleta caudal para iniciar su inmersión] y, a partir de entonces, para mí, que no puedo descender físicamente a esas profundidades abisales, la única forma de seguirlo era escuchándolo (en aquella época no existían las balizas). Eso es lo que hice, sentado totalmente quieto en el barco, con los auriculares puestos, durante los cuarenta y cinco minutos de su extraordinaria inmersión. Luego salía a la superficie y el ciclo volvía a empezar con una fase de respiración intensa antes de sumergirse de nuevo. Gracias a las grabaciones sonoras, pudimos reconstruir su actividad, es decir, su exploración de la masa de agua que tenía delante en busca de alimento, su caza en la oscuridad de las profundidades y los momentos en que había encontrado comida. Fue sorprendente y espectacular.
Los chasquidos de un cachalote:
Hay que entender que cuando escuchas a estos cetáceos, entras completamente en su mundo, en su intimidad. Eso es lo loco en cuanto bajan a unos metros, desaparecen, y la única forma de estar en contacto es a través de la acústica. Puedes ir con ellos y seguirlos, ¡sin ni siquiera tener que sumergirte con ellos!
¿Qué puede deducir de los sonidos que grabas?
La primera información que podemos deducir de esto es que si los oímos, obviamente están presentes. Esto es muy importante, porque una gran proporción de cetáceos son muy discretos y no se acercan a los barcos. Así que no se les puede ver ni siquiera cuando salen a la superficie a respirar. Sin embargo, se les puede oír, y es esta detección de sus emisiones sonoras la que indica su presencia. Entonces podemos intentar localizarlas y saber si están cerca o lejos. Esta información es crucial cuando queremos describir el uso de una zona de interés, como un área marina protegida, o los efectos potenciales de la actividad humana en el mar.
Las vocalizaciones de una ballena de Groenlandia:
Y hay otros análisis que pueden hacerse a partir de las grabaciones de sus emisiones sonoras. Podemos estudiar su lenguaje, su comportamiento y, en definitiva, su sociedad. ¿Cómo conviven? ¿Cómo interactúan? Son cuestiones científicas muy interesantes y de gran actualidad.
¿Cómo perciben el mundo los cetáceos?
Tienen los mismos sentidos que nosotros. La vista, por ejemplo, porque aunque imaginemos que está oscuro en las grandes profundidades, con la bioluminiscencia [emanada de cefalópodos como el calamar diáfano, o las gambas], sigue habiendo algunas señales visuales.
Además, cerca de la superficie, los cetáceos permanecen en contacto y se acercan unos a otros: es el sentido del tacto. Resulta incluso sorprendente verlos así cuando tienen la inmensidad del océano para ellos solos. Parece que la convivencia es muy importante en su sociedad.
Luego están el gusto y el olfato, pero probablemente estén menos desarrollados que en los mamíferos terrestres.
La “percepción magnética” es más complicada. Es una hipótesis que se ha planteado a menudo en el caso de las grandes ballenas para explicar sus rutas migratorias, pero no se ha demostrado plenamente. En cambio, las investigaciones sobre los delfines han demostrado que son sensibles a los campos magnéticos.
Pero está claro que la audición es fundamental para los cetáceos. Simplemente no pueden vivir con un sistema auditivo defectuoso. Es más, los odontocetos [cetáceos con dientes, como los delfines y las orcas] tienen una facultad adicional: la ecolocalización. Emiten sonidos cortos para encontrar a sus presas u obtener información sobre su entorno inmediato. La ecolocalización consiste en emitir “clics” sonoros e interpretar sus rebotes acústicos en los obstáculos que les rodean, ya sean rocas, embarcaciones u otros animales. Gracias a estos ecos, pueden orientarse en el espacio, saber qué hay a su alrededor, si está quieto o en movimiento…
Hoy intentamos comprender si esta imagen acústica les proporciona otra información, como la textura o las sensaciones. Personalmente, no creo que debamos reducir la ecolocalización a la obtención de una imagen mental. Lo que digo es ciertamente muy especulativo, porque todavía no tengo ninguna prueba científica de ello, pero es mi intuición porque los odontocetos emiten chasquidos constantemente, incluso cuando están lo suficientemente cerca como para ver completamente lo que están ecolocalizando. ¿Por qué lo harían si ya tienen una visión muy clara de lo que tienen delante? Así que estoy convencido de que su percepción e interpretación de los ecos les proporciona información y sensaciones que van mucho más allá de una simple imagen.
¿Puede reconocer a estos animales por sus chasquidos?
Los cachalotes, sí, emiten sonidos muy específicos, muy fuertes y a menudo con ritmos particulares. Se distinguen claramente de otras 90 especies de cetáceos.
Pero es importante entender que mientras algunas de estas especies son bien conocidas porque se observan con regularidad, como las ballenas jorobadas por ejemplo, hay otras que casi nunca se ven en su entorno natural y que se descubren porque un día un individuo aparece en una playa. Así ocurrió, por ejemplo, en el noroeste de Madagascar, donde apareció un cachalote pigmeo. Medía menos de 4 metros, frente a los 15-18 metros del gran cachalote, y ni siquiera sabíamos que esta especie estaba presente en aguas malgaches. De hecho, es una especie muy sigilosa, lo que hace muy difícil observarla en libertad. Por eso tenemos muy poca información, ya sea sobre su estilo de vida, su grupo social o su producción de sonidos. Así que, evidentemente, ¡no conocemos las emisiones sonoras de todas las especies de cetáceos!
Los cetáceos pueden utilizar el sonido para muchas cosas y, como ha dicho, para tener una vida social. En particular, sabemos que diferentes clanes de la misma especie tienen diferentes formas de expresarse, y no tienen el mismo lenguaje. ¿Cómo aprendemos estas cosas?
Los primeros trabajos importantes sobre el lenguaje datan de los años 1960-1970, con estudios realizados con delfines en cautividad. Los científicos intentaron evaluar su inteligencia, en particular hablándoles en inglés o con silbidos.
Cuando queríamos llevar a cabo estos experimentos en el medio natural, era mucho más complicado. Hoy en día, hay científicos como Denise Herzing y Diana Reiss en Nueva York que llevan a cabo este tipo de investigación sobre la estructura social de los delfines en su entorno natural. Basan su trabajo en observaciones visuales y acústicas, y es muy complicado debido a la limitada disponibilidad de cetáceos. Yo mismo he intentado trabajar con delfines en Guadalupe y en la isla Reunión, pero hay que tener paciencia y persistencia para proponerles experimentos, porque es muy raro que se queden con nosotros el tiempo suficiente antes de marcharse a vivir su propia vida.
En cuanto a lo que podríamos llamar los “dialectos” de las poblaciones de ballenas jorobadas, los biólogos llevan comparando sus vocalizaciones desde la década de 1970. Se ha observado que sus cantos se transmiten de generación en generación. Además, los grupos que se encuentran en hemisferios diferentes y, por tanto, no pueden oírse entre sí, emitirán vocalizaciones diferentes. Por eso se habla de “dialectos regionales”.
Las vocalizaciones de una ballena jorobada:
Así que las ballenas jorobadas no “hablan” el mismo dialecto, aunque todas tengan la misma capacidad física para producir sonidos.
Exactamente. Trabajé con la investigadora estadounidense Joy Reidenberg en la anatomía de su sistema respiratorio, y describimos los distintos componentes de su generador vocal. Y sí, es el mismo para todas las ballenas jorobadas, machos y hembras. Aunque, técnicamente, sólo cantan los machos, las hembras también vocalizan, pero no repiten frases varias veces seguidas, así que para ellas no hablamos de canto, sino de “sonidos sociales”.
En cuanto a los dialectos, como he dicho antes, es normal que no compartan las mismas vocalizaciones con ballenas que no pertenecen a la misma población.
Sin embargo, hay excepciones a esta regla: hemos observado algunas vocalizaciones que todos tienen en común, como ” woop< ” y sonidos pulsátiles. Y no sabemos por qué. ¿Será porque son las vocalizaciones más antiguas de su repertorio ? o las más fáciles de hacer ? o las más intuitivas ?
La investigadora estadounidense Michelle Fournet [Universidad de New Hampshire] estudió esta cuestión. Postuló que el ” woop correspondía a una especie de señalización, como un ” hola “. Puso a prueba su hipótesis emitiendo este sonido en el agua, y había muchas ballenas cerca, que respondieron, a su vez, emitiendo esta misma vocalización. ¡Interesante! Hoy nos adentramos en algo totalmente especulativo, pero se trata de un nuevo tema cada vez más de moda, ” reproducción “.
Con mis colegas de [la Universidad de ]’Orsay y Cerema [Centre d’études et d’expertise sur les risques, l’environnement, la mobilité et l’aménagement, du ministère de la transition écologique], llevo dos años practicándolo. Grabamos sonidos y, para algunos de ellos, pensamos que tienen un significado. Así es como intentamos avanzar en el diccionario de los cetáceos. Es fascinante, pero no muy sencillo, porque tienes que ser capaz de observar muy de cerca las reacciones de los cetáceos en el mismo momento en que emites los sonidos que quieres probar.
Así que, para asegurarnos de que no se nos escapa nada, tenemos que combinar drones aéreos, para observar lo que hacen los animales en la superficie, con balizas electrónicas que aspiramos en sus lomos y que nos informan de sus movimientos cuando perdemos el contacto con ellos en la superficie porque están buceando. Estos experimentos son difíciles de montar y llevan mucho tiempo, pero son necesarios para registrar sus reacciones y comprender los efectos de un determinado sonido.
¿El objetivo de la ” reproducción ” es crear ” diccionarios ” en los que una palabra humana corresponda a un sonido animal ? ¿Hasta qué punto es antropomórfico el lenguaje animal?
La verdad es que es complicado. En los años 70, partimos de la idea de que “un sonido equivale a una palabra”: intentamos averiguar a qué palabra correspondía cada sonido.
Hoy hemos cambiado un poco el concepto. Nos fijamos más en las frases, porque las ballenas jorobadas emiten sus vocalizaciones en un orden determinado, en secuencias temporales perfectamente organizadas, y las repiten en el mismo orden.
También nos preguntamos sobre esta estructura temporal porque las vocalizaciones no se emiten al azar. También nos preguntamos : ” Si quitamos una vocalización, ¿cambia la frase, o no ? ” Es como quitar una nota de una partitura musical : ¿cambia completamente la melodía ? Y probablemente, como ocurre con ciertas notas, algunas vocalizaciones podrían tener un papel más importante que otras en la sintaxis melódica de la canción. Lo que digo es que quizá no deberíamos considerar todas las vocalizaciones de la misma manera.
Y también podríamos imaginar una combinación de ambos, es decir, un significado particular para una vocalización y otro vinculado al conjunto de la frase, es decir, cosas más complejas de imaginar y descifrar.
Los científicos también están interesados en la comunicación entre especies, por ejemplo mediante la emisión de sonidos de orcas a otras especies de cetáceos. Esto es lo que hace muy bien la investigadora Charlotte Curé [Cerema]. Y es súper interesante, ¡porque sus reacciones no son las mismas ! Por ejemplo, los cachalotes detuvieron su inmersión e inmediatamente salieron a la superficie para ver qué pasaba. Los calderones, que son delfines mulares que viven siempre en grandes grupos de varias decenas de individuos, se acercaron al barco… probablemente para comprobar si había comida, ya que comparten las mismas presas que las orcas. Las ballenas jorobadas, en cambio, hicieron lo contrario: se alejaron discretamente, probablemente para protegerse de posibles ataques…
En eso estamos hoy… Estas cuestiones lingüísticas llevarán tiempo.
Es comprensible que no sea un tema fácil. ¿Cuáles son los próximos pasos para avanzar en el lenguaje de las ballenas?
Hay muchas preguntas que siguen sin respuesta. Por ejemplo, aún no hemos conseguido extraer la firma acústica individual de las ballenas jorobadas. Esto significa que no podemos reconocer a un individuo a partir de los sonidos que emite. Personalmente, estoy convencido de que existe y de que estos cetáceos se identifican entre sí únicamente por sus emisiones sonoras.
Otra cosa que aún no sabemos es si existe una ” jerarquía vocal ” . Mientras hablemos de grupos sociales, cabe esperar cierto grado de organización con ” líderes ” o ” personas influyentes “. -Se podría imaginar que ciertos individuos son más vocales e imponen sus puntos de vista y decisiones. Si es así, ¿quiénes son? ¿Son los más viejos, los más grandes, los más rápidos o todo lo contrario?
Sabemos que éste es el caso de los cachalotes: hay comunidades de una docena de hembras que viven juntas el resto de su vida. Se trata de clanes. Estos individuos comparten sonidos, se alimentan en las mismas zonas y crían juntos a sus hijos. Los roles sociales son compartidos. La matriarca es la hembra de más edad. También se puede ver a las niñeras, que cuidan de todas las crías cuando los demás adultos se sumergen para alimentarse.
Las orcas tienen una estructura social diferente. La madre cuida de sus crías durante toda su vida. Les transmite sus conocimientos, por ejemplo, cómo encontrar presas, las mejores técnicas de caza y su repertorio vocal. Este aprendizaje de generación en generación es excepcional. Es esencial para su supervivencia y constituye la cultura del grupo.
Las ballenas jorobadas, en cambio, tienen una sociedad más abierta. Las relaciones entre adultos son muy flexibles, sobre todo durante la época de cría, cuando los machos se aparean con varias hembras, y viceversa. Sin embargo, hay un vínculo especialmente fuerte: el que une a la madre con su cría. Durante su primer año, la cría depende totalmente de su madre para alimentarse, viajar y protegerse.
¿Las crías de ballena “balbucean”?
Sí, así es. Los sonidos de las crías de ballena son menos potentes, menos construidos, menos coherentes… ¡es bastante bonito! Hemos demostrado que emiten sonidos desde la primera semana después de nacer, igual que nuestros bebés.
Después, durante sus primeras semanas de vida, aprenderán a controlar su generador vocal para imitar las vocalizaciones de sus mayores y reproducirlas durante toda su vida.
Dos ballenas jorobadas : la cría de ballena y su madre:
Una de nuestras estudiantes, Maevatiana Ratsimbazafindranahaka, que defendió su tesis en noviembre de 2023, ha demostrado que las crías de ballena exigen leche a sus madres. Algo así como ¡quejarse cuando tienen hambre!
Usted trabaja mucho sobre las ballenas jorobadas en Madagascar… Este verano estuvo allí de nuevo, y de ahí proceden las fotos que ilustran esta entrevista. ¿Cómo han evolucionado las cosas desde su primera misión a la isla en 2007?
Cuando empecé a trabajar con cetáceos a principios de la década de 2000, nadie en Francia se interesaba por sus emisiones sonoras. Además, el equipo necesario para grabar sonidos en el mar era caro, por lo que resultaba difícil empezar.
Por fin conseguí mis primeros datos de un laboratorio estadounidense, pero también fue mi primera decepción: no eran de calidad suficiente para ser utilizados científicamente. Hay que recordar que, a diferencia de hoy en día, en aquella época la gente no compartía sus datos con mucha facilidad.
Así que la única solución era salir al mar a hacer mis propias grabaciones. Me sorprendió mucho que los biólogos pasaran meses en medio de la nada grabando especies no humanas, mientras que cuando hice mi doctorado en informática, todos los datos que utilizaba eran fácilmente accesibles en Internet, sólo había que descargarlos en un servidor. Cuando empecé a investigar sobre cetáceos y a trabajar con biólogos, me di cuenta del tiempo, la energía y la paciencia que se necesitan para observar seres vivos.
Llegué a Madagascar en 2007. Nunca había visto ballenas jorobadas, nunca las había escuchado. Y fue un shock. En primer lugar, porque me encontré en un barco de seis metros de eslora, totalmente a la intemperie, con un pequeño motor de 60 caballos y sin chalecos salvavidas… En cuanto a la seguridad, ¡tengo que admitir que no estábamos del todo al día! Salíamos al mar durante días enteros para escuchar canciones. Yo desplegaba un simple hidrófono desde el barco y, durante horas, las escuchábamos en directo. La energía acústica que transmitían a través del océano era absolutamente demencial.
Después, seguí trabajando con la asociación Cétamada. Con ellos hicimos cosas excepcionales. Montamos la primera estación acústica para grabar los cantos durante toda la temporada. Tomamos muestras de piel para crear la mayor base de datos genéticos del océano Índico. También estudiamos los hábitats y la distribución geográfica de estas ballenas. Hemos demostrado que son muy móviles durante la temporada de cría, desplazándose por todo el Océano Índico. Durante la misma temporada, los mismos individuos pueden verse en la isla Reunión, Madagascar, las islas Comoras y hasta la costa africana. Son verdaderos nómadas. Y ahora, como he dicho antes, estamos trabajando en reproducción.
En la actualidad, sus bases de datos acústicos se enriquecen con otros tipos de datos?
Sí, absolutamente, la acústica es uno de los métodos. Al principio de mi carrera me centré en la acústica, todavía lo hago, pero, ahora, también utilizo otras herramientas de observación para obtener una descripción lo más completa posible. Es importante entender que cada método tiene sus ventajas y sus inconvenientes. Son complementarios. Así que recomiendo encarecidamente no dudar en combinar las observaciones visuales realizadas por observadores a bordo de embarcaciones o mediante un dron aéreo, la acústica, por supuesto, y también la toma de muestras de agua para hacer ADN ambiental.
Pero hay que tener en cuenta que no todos estos datos son lo suficientemente instantáneos como para que podamos seguir la pista de lo que hacen los cetáceos, ni siquiera a posteriori. Como resultado, hoy en día también estamos desplegando etiquetas electrónicas que se succionan en la espalda de los cetáceos. Están equipadas con una cámara, un hidrófono y varios sensores que nos permiten saber exactamente qué hicieron durante sus inmersiones.
Por desgracia, estas balizas sólo permanecen fijas unas horas antes de desprenderse por sí solas, generalmente debido a la fuerza hidrodinámica ejercida cuando la ballena está en movimiento. Conocer su actividad durante tan poco tiempo es bastante frustrante si tenemos en cuenta que una ballena vive cien años. Lo ideal sería seguir su vida durante varios años…
Sea como fuere, las bases de datos han crecido increíblemente. A mediados de la década de 2010, hubo un verdadero cambio radical: pasamos de una era en la que teníamos muy pocos datos a otra en la que teníamos demasiados: grandes datos de cetáceos. Los hidrófonos y los drones son muy accesibles, los smartphones se pueden llevar a todas partes… podemos recopilar datos 24 horas al día, 7 días a la semana.
Nuestra comunidad científica se está organizando para desarrollar métodos de análisis de los sonidos que hemos medido, para que no los desechemos porque no tenemos tiempo de analizarlos. Por ejemplo, actualmente trabajo con una estudiante de doctorado, Lucie Jean-Labadye, también informática, que aplica métodos de inteligencia artificial y aprendizaje profundo para interpretar grabaciones submarinas.
¿Para qué se utiliza exactamente la IA en su trabajo?
Por dos razones. En primer lugar, es necesario procesar estas grandes bases de datos. De hecho, para la detección y clasificación de eventos sonoros, los programas desarrollados desde el año 2000 se basaban en la extracción de unas pocas características acústicas, como frecuencias y duraciones. Esto era suficiente cuando nos interesábamos por determinadas vocalizaciones, pero su rendimiento se deterioraba con el fuerte aumento del tamaño de las bases de datos. En pocas palabras, estos métodos no se generalizan bien.
Hoy necesitamos métodos capaces de procesar grandes bases de datos. La IA nos ayuda a procesar todas las grabaciones acústicas a escala masiva y, por tanto, a analizar paisajes sonoros.
La segunda razón para interesarse por la IA es que permite centrarse en los detalles. Para clasificar las vocalizaciones de las ballenas hay que establecer criterios y umbrales. Pero esto resulta muy complicado y tedioso. Y a menudo, al final, no nos ayuda a comprender mejor la información, porque no sabemos realmente dónde se esconde.
Con la IA podemos probar muchos criterios distintos y aplicarlos a cientos de horas de grabaciones. Esto nos permite probar distintas soluciones, hacer las cosas más rápidamente y comprender mejor el significado de su lenguaje.
Hoy también trabaja en “paisajes sonoros submarinos”. ¿De qué se trata? ¿Por qué estudiar estos paisajes sonoros?
Es importante situar lo que hacen los cetáceos en el contexto medioambiental en el que viven. En particular, sabemos que las actividades humanas tienen una influencia directa en los ecosistemas marinos. Y todas nuestras actividades son ruidosas.
Por tanto, trabajar en paisajes sonoros significa averiguar qué hacemos los seres humanos en el mar y poder caracterizar esta contaminación acústica. La idea es clasificar los eventos sonoros en tres categorías: la “biofonía”, que incluye los sonidos de los seres vivos, como el canto de las ballenas; la “geofonía”, que incluye los sonidos del medio ambiente, como la lluvia; y la “antropofonía”, que incluye todos los sonidos de la actividad humana.
Las grabaciones acústicas nos proporcionan principalmente niveles sonoros y bandas de frecuencia. En función del tipo de sonido y de la duración de la exposición, podemos deducir los riesgos para los cetáceos. El objetivo es claramente avanzar en la conservación de los océanos y la protección de los cetáceos. Es esencial hacer todo lo posible para tener más en cuenta el océano y sus habitantes. Y apoyar una reglamentación de nuestras actividades económicas que proteja eficazmente el medio marino. Ahora es urgente.
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