Il fascino delle voci dei mammiferi marini

Peter Tyack di Woods Hole ci parla di una meraviglia nascosta del mare: i suoni sottomarini. Dal palco di Mission Blue ci rivela gli stupefacenti modi in cui le balene utilizzano i suoni per comunicare a distanze di centinaia di miglia negli oceani.

Grazie mille.

Cercherò di portarvi in viaggio
nel mondo dei suoni sottomarini

di balene e delfini.

Poiché il nostro senso principale
è la vista,

non sarà una cosa facile da capire.

Perciò farò uso di figure e suoni

sperando di rendere l'idea.

Ma pensiamo anche a come ci sentiamo,

facendo snorkeling o immergendoci

quando proviamo a guardare sott'acqua.

Non riusciamo a vedere molto lontano.

La nostra vista, tanto efficace nell'aria,

improvvisamente si fa
molto limitata e claustrofobica.

Ciò che i mammiferi marini
hanno evoluto

nelle ultime decine di milioni di anni,

sono modi di affidarsi ai suoni

sia per esplorare il proprio mondo

sia per comunicare con i propri simili.

I delfini e gli altri odontoceti
usano l'ecolocalizzazione.

Emettono forti click,

e per orientarsi usano l'eco
che ritorna dal fondale marino.

Ascoltano l'eco
riflessa da una preda

per capire dove si trovi il cibo,

e decidere quali catturare.

Tutti i mammiferi marini usano i suoni

per mantenersi in contatto comunicando.

I grossi misticeti creano
lunghi e bellissimi canti,

che utilizzano come richiami amorosi

da maschi e femmine per potersi trovare
e scegliere un compagno.

Le madri e i piccoli,
o gli esemplari con forti legami

usano questi canti
per rimanere in contatto.

Il suono è fondamentale
per la loro esistenza.

La prima cosa
che mi ha suscitato interesse

nei suoni di queste creature sottomarine

il cui mondo
mi era del tutto sconosciuto,

è stata la prova che delfini in cattività

riuscivano a imitare suoni
generati dall'uomo.

Come anticipato, vi mostrerò
alcune immagini visive del suono.

Ecco il primo grafico,

della frequenza rispetto al tempo,

una specie di spartito musicale,

in cui le note alte si trovano in alto
e quelle basse in basso,

e il tempo va in questa direzione.

Ecco il grafico del fischietto
di un addestratore,

un fischietto che usa per dire al delfino

che obbedito, e può ricevere un pesce.

Ha un suono simile a un 'tweeeeeet'.

E questo è un piccolo in cattività,

che sta imitando il suono

del fischietto dell'addestratore.

Se fischiettaste questo motivo
al cane o al gatto

e loro ve lo riproducessero,

ne rimarreste di certo sorpresi.

Sono molto rari i mammiferi non umani

che riescono a imitare un suono.

È importante per la nostra musica
e per la nostra lingua.

Ma resta il dubbio:
i rari gruppi di mammiferi

che lo fanno,
per quale ragione lo fanno?

Ho dedicato gran parte della mia carriera

al tentativo di comprendere

come questi animali
usino ciò che apprendono

e la capacità di trasformare ciò che dici,

basato su quello che senti

all'interno dei propri sistemi
di comunicazione.

Cominciamo con i richiami
di un primate non umano.

Molti mammiferi ricorrono
a richiami per comunicare

per esempio quando madre
e piccolo sono distanti.

Questo è un tipo di richiamo
prodotto dai saimiri

quando si trovano isolati.

Notate, non c'è molta varietà
in questi richiami.

Al contrario, il fischio tipico

che un delfino produce per comunicare,

varia radicalmente
da un esemplare all'altro.

Si avvalgono della capacità
di imparare i richiami

per svilupparne
di più complessi e peculiari

per identificare uno specifico esemplare.

E il contesto in cui questi animali
devono usare i richiami?

Diamo un'occhiata a madri e piccoli.

Normalmente, madre e piccolo di delfino

spesso si separano
se la madre insegue un pesce.

Dopo essersi separati,

devono ritrovarsi.

Questo grafico mostra
la percentuale delle separazioni

durante le quali i delfini fischiano,
rispetto a una distanza massima.

Quando i delfini sono distanti
tra loro meno di 20 m.

hanno bisogno di fischiare
meno della metà delle volte.

Per la maggior parte riescono a ritrovarsi
nuotando in zona.

Ma ogni volta che sono a una distanza
superiore ai 100 metri

devono usare questi fischi
che li distinguono individualmente

per ritrovarsi e riunirsi.

La maggior parte
di questi fischi distintivi

sono abbastanza stabili e stereotipati

nel corso della vita di un delfino.

Esistono tuttavia alcune eccezioni.

Quando un maschio lascia la madre

spesso fa gruppo con un altro maschio

con il quale forma una 'alleanza'
che durerà decenni,

e non appena i due esemplari
creano un legame sociale

i loro fischi distintivi convergono

diventando molto simili l'uno all'altro.

Questo grafico mostra
due individui di una coppia.

Come vedete, qui in alto,

condividono un suono ascendente:
woop, woop, woop.

Entrambi emettono
quel suono ascendente,

mentre i membri di questa coppia
fanno 'wo-ot, wo-ot'.

In questi casi i delfini hanno usato
il processo di apprendimento

per creare un nuovo segnale
che identifichi il nuovo gruppo.

È un modo molto interessante
per creare un nuovo identificativo

per il nuovo gruppo sociale formatosi.

Facciamo un passo indietro

per capire cosa ci dice questo messaggio

su come proteggere i delfini
dai disturbi provocati dall'uomo.

Chiunque osservi questa fotografia
nota che il delfino è circondato,

e il suo comportamento
è chiaramente disturbato.

Questa è una brutta situazione.

Ma anche quando una sola imbarcazione
avvicina un gruppo di delfini

a un paio di centinaia
di metri di distanza,

i delfini cominciano a fischiare,

cambiano il comportamento,
formano un gruppo più compatto,

aspettano che la barca passi,
quindi ritornano alle proprie attività.

In un luogo come Sarasota, in Florida,

l'intervallo di tempo medio
in cui le barche passano

a un centinaio di metri
da un gruppo di delfini

è di 6 minuti.

Quindi, anche una situazione
che non sia altrettanto negativa,

ha un impatto sul tempo
che i delfini dedicano

alle proprie attività.

Osserviamo un ambiente incontaminato
come l'Australia occidentale.

Lars Bider ha lavorato

confrontando il comportamento
e la distribuzione dei delfini

prima della comparsa delle barche
per l' avvistamento.

Con una sola barca,
l'impatto era irrilevante.

Quando hanno aggiunto la seconda barca,

si è visto che alcuni delfini

hanno abbandonato del tutto la zona.

Tra quelli rimasti,
il tasso di riproduzione è diminuito.

Ciò potrebbe avere un effetto negativo
sull'intera popolazione.

Pensare a riserve marine che tutelino
animali come i delfini

significa fare attenzione alle attività
che consideravamo positive.

Potremmo dover regolare l'intensità

del passaggio di barche da diporto
e lo stesso 'whale watching'

per prevenire questo tipo di problemi.

Vorrei anche sottolineare il fatto
che il suono non ha confini.

Possiamo tracciare una linea
per proteggere una zona

ma l'inquinamento chimico e quello sonoro

continueranno a diffondersi nella zona.

Ora vorrei spostarmi da questo
ambiente costiero che conosciamo bene,

verso il ben più esteso mondo
dei misticeti in oceano aperto.

Questa è una mappa
che tutti abbiamo visto.

Il mondo per la maggior parte è blu.

Ma vorrei sottolineare che gli oceani

sono molto più collegati
di quanto pensiamo.

Notate le minime barriere
al movimento, tra gli oceani,

rispetto alla terra ferma.

A mio avviso l'esempio più incredibile

di collegamento tra gli oceani

viene da un esperimento acustico

in cui alcuni oceanografi,

in viaggio verso il sud
dell'Oceano Indiano,

hanno immerso un altoparlante sottomarino

e hanno inviato un segnale acustico.

Il medesimo segnale,

ha viaggiato verso ovest
e si è sentito alle Bermuda

mentre verso est
si è sentito a Monterey.

Lo stesso segnale.

Sebbene viviamo in un mondo
di comunicazioni satellitari

e di comunicazione globale,

per me resta comunque affascinante

che l'oceano abbia delle proprietà

che permettono ai suoni a bassa frequenza
di viaggiare essenzialmente ovunque.

Il tempo di propagazione acustica
di ognuno di questi percorsi

è di circa 3 ore.

È quasi metà del giro intorno al globo.

Ora, nei primi anni '70

Roger Payne, studioso
di acustica sottomarina,

pubblicò una ricerca teorica

che indicava come fosse possibile

che il suono potesse attraversare
enormi distanze,

ma solo pochi biologi gli credettero.

In realtà è stato dimostrato che,

sebbene conosciamo la propagazione
a lungo raggio da pochi decenni,

i cetacei hanno chiaramente evoluto

nel corso di decine di milioni di anni,
un modo per sfruttare

questa sorprendente
caratteristica degli oceani.

La balenottera azzurra
e la balenottera comune

emettono suoni
a frequenze molto basse

che possono attraversare
enormi distanze.

In cima al grafico si vede

una complicata serie di richiami

che vengono ripetuti dai maschi.

Questi creano canti che sembrano avere un ruolo nella riproduzione,

simile a quello degli uccelli.

Qui sotto vediamo alcuni richiami emessi da maschi e femmine

e anche questi attraverso lunghe distanze.

I biologi hanno continuato ad essere scettici

sulla comunicazione a grandi distanze

ben oltre gli anni '70,

fino alla fine della Guerra Fredda.

Quello che accadde, durante la Guerra Fredda, fu

che la Marina USA aveva un sistema, a quel tempo tenuto segreto,

che usava per localizzare i sottomarini russi.

Erano microfoni sottomarini, o idrofoni,

cablati a terra,

e tutti collegati a una stazione centrale che poteva ascoltare

i suoni di tutto il Nord Atlantico.

Dopo la caduta del Muro di Berlino, la Marina rese questi sistemi disponibili

agli studiosi di bio-acustica

per vedere cosa riuscivano a sentire.

Questo è un grafico di Christopher Clark,

il quale tracciò un esemplare di balenottera azzurra

mentre passava dalle Bermuda,

scese alla latitudine di Miami e poi torno' indietro.

E' stata seguita per 43 giorni

che nuotava per 1.700 km,

più di 1.000 miglia.

Ciò ci mostra sia che i richiami

sono rintracciabili per centinaia di miglia,

sia che normalmente le balene nuotano per centinaia di miglia.

Questi sono gli immensi animali oceanici,

che comunicano a distanze molto maggiori

di quello che credevamo inizialmente.

A differenza della balenottera comune e di quella azzura,

che si disperdono negli oceani temperati e in quelli tropicali,

le megattere si congregano

in aree favorevoli alla riproduzione.

Per questo possono emettere richiami ad una frequenza leggermente più alta,

con bande maggiori e più complessi.

Ecco, qui state ascoltando gli elaborati canti

emessi dalle megattere.

E le megattere, quando sviluppano

la capacità di produrre questi canti,

stanno ascoltando altre balene

e modificano il proprio canto sulla base di ciò che sentono,

proprio come gli uccelli o i fischi dei delfini di cui vi ho parlato.

Ciò significa che i canti delle megattere

sono una forma di cultura animale,

proprio come la musica per gli esseri umani.

Credo che uno degli esempi più interessanti a questo proposito

arrivi dall'Australia.

I biologi della costa orientale dell'Australia

stavano registrando i canti delle megattere in quella zona.

Questa linea arancione indica i canti tipici

delle megattere della costa orientale.

Nel '95 tutte emettevano il canto tipico.

Ma nel '96 furono ascoltati dei canti insoliti.

E si scoprì che questi strani canti

erano tipici delle balene della costa occidentale.

I richami della costa occidentale diventarono sempre più frequenti,

finché, nel 1998,

nessuna balena emetteva più i canti della costa orientale. Erano spariti.

Tutte cantavano i nuovi canti della costa occidentale.

Era come se una nuova moda

avesse completamente cancellato

lo stile precedente,

e con nessuna stazione che trasmettesse i vecchi successi.

Nessuno cantava più le vecchie canzoni.

Vorrei mostrarvi in breve cosa fa l'oceano a questi richiami.

Ora state ascoltando una registrazione fatta da Chris Clark

a una distanza di 0,2 miglia (400 mt) da una megattera.

Potete sentire la banda completa della frequenza. E' piuttosto acuta.

Come se foste molto vicini.

La registrazione che state per sentire

è dello stesso canto della stessa megattera

a 50 miglia (circa 80 km) di distanza.

La vedete qui in basso.

Potete sentire solo le basse frequenze.

Sentite il riverbero

mentre il suono attraversa lunghe distanze

e non è più così forte.

Ora, dopo avervi fatto riascoltare questi canti di megattere,

sentirete quelli delle balenottere azzurre, ma li devo velocizzare

perché hanno una frequenza talmente bassa

che altrimenti non potreste sentirli.

Questo è il richiamo di una balenottera azzurra a 50 miglia (80 km),

distanza notevole per le megattere.

E' forte, distinto -- si sente molto chiaramente.

Questo è lo stesso richiamo registrato da un idrofono

a 500 miglia (circa 800 km) di distanza.

Si sentono molti rumori, che sono soprattutto di altre balene.

Ma si riesce ancora a sentire quel debole canto.

Proviamo ora a pensare

al potenziale impatto antropico.

Il suono predominante che l'uomo immette negli oceani

è quello delle imbarcazioni.

Questo è il suono di una nave

ed io devo alzare leggermente la voce per farmi sentire.

Immaginate la balena che lo sente da 500 miglia (800 km).

Esiste il potenziale problema che forse

questo tipo di imbrcazione impedirebbe alle balene

di sentire i canti dei propri simili.

Ora, questa cosa è nota già da tempo.

Questo è un grafico preso da un testo scolastico sull'acustica sottomarina.

Sull'asse delle Y

c'è l'altezza del rumore medio del suono nell'oceano profondo

in relazione alla frequenza.

Nelle basse frequenze, questa linea indica

il suono che deriva dall'attività sismica della terra.

In alto, queste linee variabili

indicano l'aumento di rumore in questa gamma di frequenze

causato dai venti forti e dalle onde.

Ma proprio qui nel centro dove c'è un punto ideale,

il rumore è dominato dalle imbarcazioni.

Provate a pensarci. E' una cosa incredibile.

Che in questa gamma di frequenze con cui le balene comunicano,

la fonte principale di rumore, sul nostro pianeta,

provenga dalle imbarcazioni,

migliaia di imbarcazioni, distanti, lontane,

ma tutte aggregate.

L'immagine seguente mostra quale impatto ciò possa avere

sulla banda con cui le balene comunicano.

Qui avete il volume di un canto di una balena.

Man mano che ci allontaniamo

il suono diventa sempre più debole.

Ora, negli oceani 'pre-industrilai', come dicevamo,

il canto di questa balena si sarebbe rilevato facilmente.

E' più forte dei rumori.

ad una distanza di migliaia di chilometri.

Ora aggiungiamo quell'ulteriore aumento di rumore

causato dalle imbarcazioni.

Di colpo, la distanza effettiva di comnicazione

precipita da migliaia di chilometri a 10 km.

Ora, se questo segnale viene usato da maschi e femmine

per ritrovarsi e accoppiarsi e loro sono distanti,

immaginate l'impatto che ciò potrebbe avere

sul recupero delle popolazioni a rischio.

Abbiamo anche dei canti di contatto

simili a quelli descritti per i delfini.

Vi faccio ascoltare un canto usato

dalle balene franche per tenersi in contatto.

Questo è il genere di canto usato da

diciamo, mamma e piccolo di balena franca

mentre si separano per poi ritrovarsi.

Ora immaginiamo di introdurre il rumore della nave nel contesto.

Cosa deve fare la madre

se la nave si avvicina e il suo piccolo non c'è?

Vi mostrerò un paio di strategie.

La prima, se il richiamo è qui in basso

e il rumore è in questa fascia,

è di spostare la frequenza del canto al di fuori dalla fascia del rumore

e comunicare meglio.

Susan Parks, di Penn State, ha studiato queste situazioni.

Ha studiato l'Atlantico. Ecco i dati dell'Atlantico meridionale.

Questo è un tipico canto di contatto nell'Atlantico meridionale negli anni '70.

Guardate cosa è accaduto al canto medio fino al 2000.

Stessa cosa nel Nord Atlantico.

Negli anni '50 rispetto al 2000.

Negli ultimi 50 anni,

dato che abbiamo aggiunto sempre più rumore negli oceani,

queste balene hanno dovuto cambiare.

E' come se l'intera popolazione avesse dovuto cambiare,

passando da un registro di basso a quello di tenore.

E' un cambiamento incredibile, causato dagli esseri umani,

su un'enorme scala,

sia temporale che spaziale.

Noi sappiamo che le balene possono compensare il rumore

con canti più alti, come ho fatto io quando quella nave faceva rumore,

aspettando che torni il silenzio

e spostando il loro canto fuori dalla fascia del rumore.

Ora, probabilmente, ci sono dei costi da pagare per i richiami più forti

o per i cambiamenti di frequenze rispetto ai propri.

E ci sono probabilmente occasioni perse.

Se anche noi dobbiamo aspettare che torni il silenzio,

loro potrebbero perdere un' importante occasione per comunicare.

Quindi dobbiamo seriamente preoccuparci

di quando il rumore in alcuni ambienti

li degradi al punto

che gli animali devono pagare un prezzo troppo alto per poter comunicare,

oppure sono impossibilitati a svolgere funzioni fondamentali.

La questione è molto seria.

Ma sono felice di poter dire che si stanno facendo diversi

importanti passi avanti in questo campo,

rigurado all'impatto delle imbarcazioni sulle balene.

In termini di rumori da imbarcazioni,

la International Maritime Organization delle Nazioni Unite

ha creato un gruppo il cui compito è quello di stabilire

linee guida per ridurre il rumore delle imbarcazioni,

di dire all'industria come ridurre il rumore delle imbarcazioni.

E' già stato scoperto che

un design migliore, più intelligente, delle eliche

può ridurre il rumore del 90%.

Se si insonorizzano e si isolano

i motori della nave partendo dallo scafo,

quel rumore si può ridurre del 99%.

Quindi, a questo punto, si tratta principalmente di costi e standard.

Se questo gruppo riesce a stabilire degli standard,

e se l'industria di costruzioni navali li adotta per costruire le imbarcazioni,

possiamo vedere la graduale diminuzione

di questo potenziale problema.

Esiste però un altro problema, che viene dalle imbarcazioni, che vi illustrerò ora,

ed è il problema delle collisioni.

Questa è una balena che è riuscita a schivare

una veloce nave cargo e ha evitato la collisione.

Ma le collisioni sono un problema serio.

Balene minacciate muoiono ogni anno per collisioni con navi.

Dunque è fondamentale cercare di ridure il fenomeno.

Vi mostrerò due approcci promettenti.

Il primo caso viene dalla Baia di Fundy.

Queste linee nere sono le rotte di navigazione

in entrata ed in uscita dalla Baia di Fundy.

L'area colorata

mostra il rischio di collisione per le balene franche minacciate

dalle navi che percorrono questa rotta.

Si è scoperto che questa rotta qui

attraversa un'importante zona in cui le balene franche si nutrono durante l'estate.

rendendola un'area ad alto rischio di collisione.

Bene, i biologi,

che non hanno accettato un 'no' come risposta

si sono rivolti alla International Maritime Organization

con una petizione che chiedeva:

"Non potete spostare quella rotta? Sono solo delle traiettorie sul fondo.

Non potete trasferirle in una zona

che sia a più basso rischio?"

E la International Maritime Organization ha risposto in modo molto deciso:

"Ecco le nuove rotte".

Le rotte di navigazione sono stata spostate.

E, come vedete, il rischio di collisione è diminuito notevolmente.

Dunque la situazione è molto incoraggiante.

e possiamo mostrare creatività nel pensare

a diversi modi in cui ridurre tali rischi.

Un'altra azione intrapresa indipendentemente

da una compagnia navale

è nata grazie alle preoccupazioni della compagnia stessa

nei confronti delle emissioni di gas serra legate al riscaldamento globale.

La Maersk Line ha studiato la concorrenza

e ha visto che tutti, nel campo, pensano che il tempo sia denaro.

Si affannano ad entrare in porto rapidamente.

Ma spesso si ritrovano a dover aspettare lì.

Quindi la Maersk ha pensato a modi per rallentare.

Sono riusciti a rallentare di circa il 50%.

Questo ha ridotto i consumi di carburante del 30% circa,

che ha fatto loro risparmiare soldi,

apportando allo stesso tempo un grande beneficio alle balene.

Se rallenti riduci la quantità di rumore che emetti

e diminuisci il rischio di collisione.

Per concludere,vorrei sottolineare il fatto che,

come sappiamo, le balene vivono

in un meraviglioso mondo acustico.

E si sono evolute nel corso di decine di milioni di anni

per poterne trarre vantaggio.

Quindi noi dobbiamo essere molto attenti e vigili

nel pensare alle situazioni in cui ciò che facciamo

possa involontariamente impedire loro

di portare a termine le loro attività cruciali.

Nel contempo, dobbiamo essere molto creativi

nell'ideare soluzioni che aiutino a ridurre questi problemi.

Spero veramente che questi esempi abbiano mostrato

alcune delle varie strade che possiamo intraprendere

oltre alle aree protette.

Per poter far sì che l'oceano resti un luogo sicuro per la comunicazione tra le balene.

Grazie mille.

(Applausi)