Los futuros recopiladores de datos de Farzaneh Mansouri están navegando por los océanos de todo el mundo, siguiendo el florecimiento de la productividad y acumulando décadas de información, todo en su cera. Mansouri, un científico ambiental en la Universidad de Baylor en Waco, Texas, estudia los "tapones para los oídos" de cera acumulados durante años en los canales auditivos sellados de las ballenas. Los tapones para los oídos según sus hallazgos, proporcionar registros de los movimientos y las dietas de los animales a lo largo de su larga vida.

Las ballenas son conocidas como centinelas oceánicas:los enormes mamíferos pueden brindar a los investigadores información valiosa sobre el medio ambiente oceánico, pero son muy difíciles de estudiar. dijo Sascha Usenko, un químico ambiental e investigador principal del proyecto de Mansouri, quien también trabaja en la Universidad de Baylor.

Mansouri, Usenko y sus colegas han encontrado una nueva forma de acceder a esa información:analizando tapones para los oídos de ballenas, recolectados de ballenas muertas durante las últimas décadas y conservados como simples rarezas en los almacenes de museos de todo el mundo. Los investigadores descubrieron que las capas de los tapones para los oídos de ballenas contienen capas específicas de tiempo de isótopos estables de carbono y nitrógeno. Esos isótopos pueden mostrar dónde viajaron las ballenas y de qué se alimentaron durante décadas. Mansouri presentó los resultados de su trabajo a principios de esta semana en la Reunión de Otoño de la Unión Geofísica Estadounidense de 2017 en Nueva Orleans.

"Esta investigación, en su propio derecho, cambia nuestra comprensión del comportamiento de búsqueda de alimentos, "Dijo Usenko.

La nueva investigación también brinda a los científicos información sobre las condiciones oceánicas pasadas.

"Este tipo de bases de datos a largo plazo son imposibles de obtener para la mayoría de los animales, "dijo Michael Polito, un ecologista de la Universidad Estatal de Louisiana en Baton Rouge que no participó en la investigación de Mansouri. "Es un récord asombroso".

Un historial completo

Ballenas como jorobadas aletas los azules y los minkes son migratorios. Todos los veranos nadan hacia sus zonas de alimentación polares y excretan cerumen de color claro. La cera de color oscuro marca sus viajes hacia los más cálidos, más criaderos ecuatoriales en invierno. Pocos animales son tan longevos y tan variados.

A medida que pasan los años estas capas oscuras y claras delinean los movimientos de las ballenas a través de los océanos del mundo. Los científicos a principios del siglo XX descubrieron que podían leer estas capas como anillos de árboles, contando la edad de una ballena en su cerumen, pero no fue más lejos.

"Es como un núcleo de sedimento, o un núcleo de hielo, ", Dijo Mansouri. Y los científicos modernos conocen muestras de núcleos, ya sean de arrecifes, glaciares o incluso árboles, puede albergar enormes cantidades de información. Los investigadores decidieron profundizar.

Tomaron muestras de 20 tapones para los oídos de varias especies de ballenas en los océanos Atlántico y Pacífico, adquirir algunos del Museo Nacional de Historia Natural de la Institución Smithsonian en Washington, D.C. (que ha almacenado más de mil tapones para los oídos de ballenas durante más de cincuenta años) y otros del Museo de Historia Natural de Londres.

Los investigadores separaron cada capa delicada de cerumen, hecho de una matriz orgánica de lípidos, ceras, y queratina. Ellos pulverizaron el cerumen y analizaron las proporciones de diferentes isótopos de carbono y nitrógeno en los lípidos. Las proporciones de isótopos dentro de las capas del tapón para los oídos de una ballena en particular se pueden usar como línea de tiempo, mostrando estabilidad o variabilidad a lo largo de los años de vida de una ballena. Se sabe que las concentraciones de carbono 13 disminuyen con latitudes más altas, por lo que los perfiles de ese isótopo pueden revelar qué tan lejos del ecuador podría haber viajado una ballena en particular de un año a otro.

Las concentraciones de nitrógeno 15 aumentan a medida que asciende en la cadena alimentaria, por lo que sus perfiles podrían revelar los cambios en la dieta de las ballenas de un año a otro. Por ejemplo, si las ballenas se alimentaran de plancton, sus niveles de nitrógeno 15 deberían ser inferiores a los años en los que se alimentaron de peces que se alimentaban de plancton.

Algunos de los tapones para los oídos que estudiaron los investigadores revelaron concentraciones de isótopos relativamente estables tanto para el carbono como para el nitrógeno. lo que indica que las ballenas probablemente ingirieron los mismos tipos de alimentos en las mismas áreas durante muchas décadas.

Algunos, sin embargo, tenía patrones menos sencillos de concentración de isótopos. Mansouri se preguntó si el grupo de ballenas cuyos niveles de carbono 13 disminuyeron de manera constante durante varias décadas podría haber sido impulsado hacia el norte con el tiempo por un aumento en el tráfico mundial de barcos o el calentamiento de las temperaturas de la superficie del océano.

El contenido estable de nitrógeno-15 a lo largo del tiempo indicó que algunas ballenas probablemente se estaban alimentando del mismo tipo de alimento (ballenas azules, por ejemplo, especializarse en plancton oceánico llamado krill), pero con mucha más variabilidad en su carbono-13, deben haber estado viajando más para encontrar su comida, Mansouri dijo.

Más profundo en las capas

Mansouri y el equipo creen que sus resultados son solo la punta del cerumen.

Mansouri y Usenko están entusiasmados con el potencial de emparejar patrones en los isótopos de carbono 13 y nitrógeno 15 con otros eventos que podrían registrarse en la historia o con otros tipos de datos recopilados de especímenes de ballenas.

Hormonas por ejemplo, podría indicar períodos estresantes en la vida de las ballenas. El mapeo de la incidencia del estrés junto con los períodos particularmente variables durante la vida útil de una ballena en particular podría mostrar una imagen más clara de sus razones para cambiar la fuente de alimento o la ubicación. Niveles de contaminantes, también, podría aclarar algunos de los patrones de isótopos, según los investigadores. Guerras mundiales, La presencia y ausencia de la caza de ballenas de alto impacto y el aumento del ruido en los océanos durante los últimos 250 años representan algunos de los dramáticos cambios oceánicos potencialmente codificados en la masa de cerumen enterrada en lo profundo del cráneo de una ballena. Usenko dijo.

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), una comunidad de blogs de ciencia espacial y de la Tierra, alojado por la American Geophysical Union. Lea la historia original aquí.