El antiguo misterio de por qué los delfines por lo demás sanos, Las ballenas y las marsopas quedan varadas a lo largo de las costas de todo el mundo se profundiza:después de una colaboración entre los científicos de la NASA y los biólogos marinos, Una nueva investigación sugiere que el clima espacial no es la causa principal de los varamientos de animales, pero la investigación continúa. La colaboración ahora busca que otros se unan a su búsqueda de los factores que desvían a los mamíferos marinos de su curso. con la esperanza de quizás algún día predecir los varamientos antes de que ocurran.

Los científicos han buscado durante mucho tiempo la respuesta a por qué estos animales van a la playa, y una colaboración reciente esperaba encontrar una solución clara:investigadores de una sección transversal de campos agruparon conjuntos de datos masivos para ver si las perturbaciones en el campo magnético alrededor de la Tierra podrían ser lo que confunde a estas criaturas marinas, conocidos como cetáceos. Se cree que los cetáceos utilizan el campo magnético de la Tierra para navegar. Dado que las tormentas solares intensas pueden perturbar el campo magnético, los científicos querían determinar si podían, por extensión, en realidad, interfieren con las brújulas internas de los animales y los desvían.

Durante su primera investigación, los científicos, del Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland; el Fondo Internacional para el Bienestar Animal, o IFAW; y la Oficina de Gestión de la Energía Oceánica, o BOEM:no pudieron establecer una conexión causal.

"Hasta ahora hemos aprendido que no existe una prueba irrefutable que indique que el clima espacial es el motor principal, ", dijo Antti Pulkkinen, científico del clima espacial de Goddard." Pero existe la sensación de que las condiciones geomagnéticas pueden ser parte de un cóctel de factores contribuyentes ".

Ahora, el equipo está abriendo su estudio mucho más:están pidiendo a otros científicos que participen en su trabajo y contribuyan con datos a la búsqueda del complejo conjunto de causas de tales varamientos.

Minería de datos para conexiones

Los varamientos masivos ocurren en todo el mundo y pueden afectar de tres a varios cientos de animales durante un evento determinado. Aunque son un fenómeno global, Los científicos han identificado ciertos puntos calientes:Nueva Zelanda, Australia, y Cape Cod, Massachusetts, todos los cuales comparten características geográficas clave como playas en pendiente y sedimentos de grano fino, factores que se cree que juegan un papel en los varamientos.

En varamientos que implican múltiples muertes, Las autopsias revelan que la gran mayoría de los animales fallecidos estaban sanos antes de llegar a la playa. Algunos investigadores plantean la hipótesis de que los grupos se desvían cuando sus fuertes lazos sociales los obligan a seguir a un individuo angustiado en aguas poco profundas.

"Las ballenas y los delfines siempre han sido emblemas míticos para nosotros, "dijo Desray Reeb, un biólogo marino en la sede de BOEM en Sterling, Virginia. "Son inteligentes, social y místico, y presentan un desafío intrigante para que los comprendamos porque son tan parecidos a nosotros, y sin embargo tan diferente ".

Esta investigación en particular fue una creación de Reeb; se acercó a Pulkkinen sobre el lanzamiento del esfuerzo de investigación después de escuchar su presentación sobre el clima espacial en junio de 2015. El equipo se centró inicialmente en Cape Cod, el punto caliente más grande de los Estados Unidos, y examinó casi dos décadas de observaciones de varamientos del IFAW junto con ambos terrestres. y datos del clima espacial de la NASA basados ​​en el espacio.

Así como el clima varía en la Tierra, ocasionalmente trayendo tormentas eléctricas y vientos racheados, el Sol en constante cambio a veces arroja nubes masivas de material solar y campos magnéticos al espacio, llamadas eyecciones de masa coronal, o CME. Los efectos de estas erupciones en el espacio cercano a la Tierra se conocen colectivamente como clima espacial. Las CME pueden provocar poderosas tormentas geomagnéticas si chocan contra el campo magnético de la Tierra. Si las tormentas solares y los varamientos estuvieran realmente conectados, los científicos pensaron que podrían detectar patrones en la actividad geomagnética de la Tierra en el tiempo que rodea a un evento de varamientos.

"Si podemos determinar qué condiciones promueven los varamientos y desarrollar un sistema de alerta que reconozca cuándo esos factores se unen, luego, las redes varadas en diferentes áreas pueden prepararse para el evento y llevar a cabo los esfuerzos de rescate en el terreno antes, "dijo la colaboradora del proyecto Katie Moore, el Vicepresidente Adjunto de Conservación y Bienestar Animal de la IFAW.

Con sede en el puerto de Yarmouth, Massachusetts, IFAW opera en 40 países, rescatar animales y promover la conservación para asegurar un hábitat seguro para la vida silvestre. En Cape Cod, IFAW ha desarrollado un sólido programa de respuesta a emergencias que ha aumentado la tasa de supervivencia por varamientos del 14 al 75 por ciento en casi 30 años. Pasar de capacidades reactivas a predictivas, sin embargo, representaría un enfoque completamente nuevo para el rescate de animales. Con fondos del Programa de Estudios Ambientales de BOEM y el Fondo de Innovación Científica de la NASA, el equipo llevó a cabo un importante esfuerzo de extracción de datos para dar los pasos iniciales hacia el desarrollo de predicciones.

Primero, buscaron correlaciones entre cada evento de varamientos y el pronóstico del clima espacial el día de ese evento. Luego, cambiaron los datos del clima espacial en diferentes períodos de tiempo:un día, dos días, 10 días, y así sucesivamente, para explorar si existe un retraso en los efectos de la actividad solar en los varamientos.

Después de analizar todos los datos, los científicos descubrieron que no importa el cambio en el tiempo, el clima espacial tenía la misma relación estadística con cada varamiento, lo que indica que no hay una conexión causal clara entre la actividad geomagnética y los varamientos de Cape Cod.

Mientras los científicos esperaban un momento eureka, Los resultados de su análisis aún los llevaron a considerar que, si bien el clima espacial no es un impulsor principal de los varamientos, podría ser un factor entre varios. Desentrañar interacciones y eventos en escenarios biológicos típicamente requiere perspectivas ecológicas; tal vez el clima espacial, Ellos pensaron, fue un componente necesario de las condiciones ecológicas más grandiosas que condujeron a eventos de varamientos masivos.

"Aunque nuestros análisis indicaron que las tormentas geomagnéticas probablemente no sean una causa importante, es muy difícil, si no imposible, para excluir completamente cualquier factor posible de la mezcla, Pulkkinen dijo. "Nuestra opinión es que los varamientos probablemente sean causados ​​por una combinación compleja de múltiples factores ambientales, por lo que queremos incluir la gama más amplia posible de parámetros posibles en el estudio de seguimiento ".

Expandiendo la búsqueda

Profundizando en el complejo rompecabezas de los varamientos masivos, el equipo decidió ampliar su análisis e incluir conjuntos de datos oceanográficos y atmosféricos adicionales de las misiones de ciencia de la Tierra de la NASA, incluyendo Terra, el sensor de amplio campo de visión con vista al mar, o SeaWIFS, para abreviar, y medición global de la precipitación, así como el Satélite Ambiental Operacional Geoestacionario de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, o VA, misión. Sucesivamente, el equipo en sí también se expandió para incluir más colaboradores con experiencia en el análisis estadístico cada vez más complejo que demandaba el proyecto.

Los datos adicionales pueden arrojar luz sobre las condiciones de interacción que afectan el comportamiento de los cetáceos. Por ejemplo, mareas los vientos y la temperatura de la superficie del mar podrían alterar sus hábitos migratorios, y el color del océano, que se refiere al contenido químico y de partículas del agua, podría reflejar cambios en la cadena alimentaria.

"La NASA tiene acceso a conjuntos de datos oceanográficos a gran escala que van desde la productividad primaria hasta la temperatura del océano, corrientes y viento, ", Dijo Moore." Por primera vez, estamos superponiendo enormes conjuntos de datos para estudiar este problema. Tal vez encontremos que hay una 'tormenta perfecta' de condiciones que conducen a un varamiento ".

Para determinar si han encontrado una explicación plausible para un varamiento, los estadísticos del equipo construyen modelos que intentan hacer predicciones dentro de sus conjuntos de datos. Quitan un pequeño subconjunto de datos, y si su modelo puede replicar con precisión las piezas faltantes, los científicos pueden estar en el camino correcto.

"Estas observaciones ambientales y de animales son datos ruidosos, así que lo que sea que encontremos, hay que tomarlo con un grano de sal, "dijo Erdem Karaköylü, un oceanógrafo y analista de datos científicos de Goddard Earth que se unió al equipo durante su expansión. "Pero también es un rico conjunto de datos. Cuando tienes muchos datos, es más fácil descartar lo que no es útil ".

Si bien la atención inicial del equipo se centra en Cape Cod, su investigación tiene implicaciones para prevenir varamientos en todo el mundo. Según Reeb, cada punto caliente de varamientos requiere un estudio individualizado, pero los factores que afectan los varamientos pueden ser los mismos a nivel mundial, aunque en diversos grados de importancia. Adicionalmente, La prioridad actual del equipo es sentar las bases para estudios futuros mediante el desarrollo de métodos para almacenar y analizar múltiples conjuntos de datos. Ellos prevén la construcción de una herramienta de código abierto que permitiría a los científicos de todo el mundo colaborar y estudiar los varamientos en su área de manera similar.

Moore todavía tiene la esperanza de que su equipo algún día tenga un modelo predictivo para respaldar sus rescates, en última instancia, permitiéndoles salvar más animales. Mientras tanto, el equipo continuará inspeccionando las capas de datos en busca de interacciones y patrones, profundizar su comprensión de los varamientos masivos y sentar un precedente para futuros estudios interdisciplinarios.

"En las últimas décadas, nosotros, los científicos, hemos trabajado a menudo de forma aislada, todos se apegan a su propia especialidad y responden preguntas desde su perspectiva, Reeb dijo. "Este interesante estudio reúne a personas asombrosas con experiencia diversa para responder una pregunta que tiene ramificaciones en todos los ámbitos".

Para obtener más información sobre el proyecto en curso, visite:http://spaceweathercenter.cua.edu/strandings-project.cfm