Daño a cetáneos por medio de contaminación acústica

Introducción

La contaminación acústica es un problema social que altera las condiciones normales de vida, donde los principales productores de esta contaminación suelen ser maquinas, equipos, dispositivos que debido a su poca eficiencia, un porcentaje de pérdidas se va en ruido.

Este ruido en el mar puede traer graves consecuencias a los seres vivos que viven dentro de ella, sobre todo a los mamíferos marinos, llamados cetáneos. A estos cetáneos el ruido les puede traer como consecuencia desde cambios de su comportamiento hasta la muerte, donde el factor que determina que tan grave es la contaminación es la frecuencia. Los cetáneos se comunican en frecuencias muy bajas y sus oídos están diseñados para escuchar pequeñas frecuencias, pero si a estas frecuencias pequeñas se les modifica por frecuencias extrañas tanto bajas como altas, el ser vivo tendrá una serie de efectos secundarios.

En el presente documento se expone una breve introducción de cómo afecta la contaminación acústica a los cetáneos, los origines de la contaminación acústica, los efectos a los cetáneos y posibles soluciones que pueden reducir el nivel de contaminación acústica.

Cetáneos

Son un orden de mamíferos placentarios que viven exclusivamente en ambiente acuático, no necesitando de tierra firme para dar a luz. Los cetáceos producen señales acústicas para la comunicación y varían en los dos principales grupo de cetáceos, los odontocetos o cetáceos con dientes y los misticetos o cetáceos con barbas.

Las señales de comunicación de los odontocetos (delfines principalmente) suelen incluir frecuencias medias (1-20 KHz) y cuentan con un sistema de ecolocalización que opera a altas y muy altas frecuencias (20-150 KHz), utilizadas para detectar y localizar obstáculos, presas y congéneres, mientras que las señales de comunicación de los misticetos (ballenas principalmente) son de frecuencias bajas y medianas (12Hz – 8 kHz).

El sistema auditivo de los cetáceos está caracterizado por una serie de adaptaciones morfológicas únicas: una de las más interesantes es la capacidad de seleccionar las frecuencias para la discriminación de imágenes acústicas a través de los canales auditivos que actúan como filtros de frecuencias.

En un organismo sano, esta selectividad de frecuencias del oído (y por lo tanto de las señales acústicas que producen y reciben) está evolutiva y directamente en relación con el uso específico de su hábitat y caracteriza a cada especie de cetáceos. Por otro lado, dentro de esta selectividad de frecuencias, la sensibilidad del oído a algunas de ellas permite medir el estado fisiológico y/o patológico del sistema auditivo de un determinado individuo y estimar su capacidad acústica para utilizar su hábitat.

Cada una de las ochenta especies de cetáceos cuenta con un repertorio acústico complejo. Esta diversidad de señales acústicas intra e interespecíficas dificulta el análisis y limita considerablemente nuestra capacidad para estimar adecuadamente los efectos de una fuente sonora contaminante.

En pocas palabras, las señales acústicas para los cetáneos vendrían siendo como para nosotros son la vista, el oído y la percepción.

Contaminación acústica

Según la ONU, el aumento de la contaminación acústica marítima está poniendo en peligro a los cetáneos, ya que de acuerdo con el reporte del 7 de diciembre del 2008 por Antonio Figueroa en la página web www.madrimasd.org, "el ruido submarino hecho por el hombre ya ha provocado una especie de niebla acústica y una cacofonía de sonido en muchas partes de los mares y océanos del mundo", lo que trae como consecuencia eventos violentos en los cetáneos, como desorientación, sordera e inclusive el suicidio.

Como iniciativa ante este problema, la ONU a través del Programa para el Medioambiente "UNEP" solicita a los gobiernos e industrias a adoptar motores más silenciosos y sonares menos dañinos.

Adicionalmente a los efectos acústicos de la maquinaria acústica, la ONU también denuncia que los cambios en la composición química marina contribuyen al aumento de la contaminación acústica del océano, ya que el incremento de los niveles de acidez del agua del mar hacen que ésta absorba un 10% menos sonidos de baja frecuencia, ya que estos mamíferos utilizan sonidos a baja frecuencia.

El 30 de agosto del 2011, Alejandra Martins publicó en bbc.co.uk un reporte donde menciona que los cetáneos están muriendo debido principalmente a los barcos, sonares militares, cañones de aire y parques eólicos marinos.

En el reporte menciona un articulo por el Dr. Michel André, profesor de la Universidad Politécnica de Cataluña y director del laboratorio de aplicaciones bioacústicas de la misma, donde menciona que existen muchos tipos de intensidades y frecuencias que traen como consecuencia desde una mala comunicación entre los mamíferos hasta la muerte. La falta de comunicación provoca el pierde de la capacidad de socializarse, lo cual es fatal, ya que estos tipos de animales están en manadas y se cuidan unos a otros, si un miembro se separa, este reducirá su probabilidad de supervivencia.

El Dr. André señala que no solo afecta a los cetáceos, sino también a otros tipos de animales, como pulpos y sepias. Menciona en el reporte que el efecto de la contaminación acústica en los animales es muy parecido a la contaminación que nosotros recibimos en un antro o centro nocturno, donde existe tanto ruido que se nos es muy difícil comunicarnos a medianas distancias, además de que nuestro rango eficiente auditivo se reduce, ya que el nivel del sonido ambiente se eleva a gran escala. La sordera temporal que nos provoca un antro se puede comparar en la vida marítima con un barco o alguno de las causas ya antes mencionadas, que al haberse desaparecido las causas, queda un zumbido que en nuestro caso puede desaparecer en horas o hasta días, pero si las causas son constantes, entonces no se les dará tiempo de restablecer los oídos ocasionando un desastre físico-psicológico en el ser.

Causas de contaminación acústica.

Existe muchos reportes que concluyen en lo mismo, existe un problema de contaminación acústica y está perjudicando el ecosistema marítimo, las causas son muchas, y, de acuerdo con el Dr. André, no existe un límite específico para discriminar el nivel del sonido que se puede catalogar como contaminante, y para saber este nivel, se tendría que sacrificar una gran cantidad de mamíferos en laboratorios, ya que la autopsia en un mamífero muerto por contaminación acústica debe ser inmediatamente cuando el mamífero muera, ya que lleva tiempo encontrar los mamíferos muertos y verificar la causa de muerte, lo que da tiempo para la putrefacción de los tejidos que hace que no se pueda distinguir la fuente de la muerte, menciona el Dr. André.

La tabla 1 muestra un estudio hecho por el Dr. John Hildebrand del 2005 de las principales fuentes de contaminación acústica y sus valores en niveles de presión de sonido (SPL), en "ping"( el cual es el sonido que emite diferentes equipos que es muy perturbarte=, su duración, su pico, su anchura y su direccionalidad.

Tabla 1: Fuentes principales de contaminación acústica.

Fuente: J. Hildebrand (2005).

A continuación se presenta una breve introducción a los principales contaminantes acústicos.

Barcos.

Toda la maquinaria que hace que funcione y trabaje el barco genera un ruido que va en relación a la potencia y a su eficiencia, los cuales van desde turbinas, alternadores, bombas, etc.

Adicionalmente y de acuerdo con el reporte de Daniel Howden del 27 de octubre del 2007, los barcos no solamente están contaminando con ruido, sino también con emisiones de gases de efecto invernadero que en base al reporte de la ONU, esto puede crear una aumento en la acidez del agua que trae como consecuencia una reducción de la capacidad del agua de transportar sonidos a baja frecuencia.

Otro problema a sumar es que la hélice del barco puede provocar cavitación, el cual genera aprox. El 80 % del ruido generado por el barco.

Sonar.

Sound Navigation And Ranging, se utiliza para la propagación del sonido para comunicación o detección de objetos en un radio determinado del barco. Los sonares comerciales y básicos utilizan frecuencias que pueden ser escuchadas por el hombre, que es un rango de 20 Hz a 20 KHz, pero conforme se aumenta la frecuencia (80 o 350 KHz) su precisión aumenta, pero su longitud de radio disminuye, por otro lado, bajas frecuencias aumenta la longitud de radio, pero disminuye la precisión.

En los reportes que se han estudiado especifica que la contaminación acústica es muy alta en sonares militares, los cuales sus frecuencias, ventajas y consecuencias son secretas, pero el sonar más famoso por crear ruido es el SURTASS LFAS (Sistema de Sonar de Vigilancia por medio de Barrido Reticular Activo a Baja Frecuencia), el cual utiliza ondas de sonido de alta densidad de arriba de 200 dB y baja frecuencia (entre 450 y 700 Hz). Tiene una velocidad de 10 emisiones por segundo y se utiliza a una profundidad de 50 metros.

La resonancia de los sonares provocan la vibración de todas las cavidades del cuerpo, la tráquea, las mandíbulas, los espacios craneales y los órganos internos y puede provocar hemorragias en los pulmones y los oídos en los cetáneos.

Estas frecuencias artificiales distorsionan y/o eliminan la frecuencia utilizada por los animales. Este efecto es utilizado en los filtros de sonido en los audífonos para eliminar el ruido, ya que el filtro genera una frecuencia inversa a la del ruido generando un sonido teórico 0.

En 1997, la Comisión del Congreso Estadounidense sobre Mamíferos Marinos presento un informe en el que reconoce el impacto del LFAS, donde sus resultados concluían en que los efectos de la LFAS incluía muerte por hemorragia en los pulmones y traumas en tejidos; pérdida total o parcial de audición; disrupción de los hábitos alimenticios, reproductores, de la comunicación acústica y sensitiva; perturbaciones que provocan alteraciones en rutas migratorias tales como zonas de alimentación y reproducción.

También existen sonares tácticos de guerra antisubmarinos de media frecuencia que están diseñados para detectar submarinos, pero también se utiliza para el sondeo a gran profundidad, la comunicación entre las plataformas y los dispositivos de activación.

Y por último, sonares de alta frecuencia, los cuales están incorporados en torpedos y minas o en sistemas de defense frenta aminas y artefactos anti torpedos.

Dentro de los sonares comerciales se emplean para encontrar pesca, sondear a gran profundidad y hacer perfiles de la columna de agua. exploración y búsqueda de petróleo.

Construcción/ instalación de parque eólicos

Existen 3 fases en el ciclo de vida de un parque eólico; la construcción, la explotación y el desmantelamiento, donde en cada una de las fuentes puede haber una gran variedad de ruidos.

Durante la construcción, el ruido proviene de actividades de pre-instalación, tales como los estudios topográficos, el aumento de tráfico marítimo, el hincado de pilotes, el dragado, la apertura de zanjas y la perforación. Durante la fase de operación y explotación, pueden surgir también ruidos provenientes de varias fuentes, entre ellas el ruido aerodinámico de las hojas y la caja de cambios. El desmantelamiento puede implicar ruido de cortes hidráulicos, cortes por chorro abrasivo o el uso de cargas de corte.

Dragados.

Se suele llevar a cabo en las aguas costeras, para conseguir más profundidad en canales y puertos, ganar terreno al mar o extraer recursos marinos. También en este caso se encuentran 2 fuentes de ruido, la maquinaria empleada y los barcos dragadores.

Cañones de aire.

Las ondas de presión necesarias para la realización de un estudio sísmico se consiguen mediante disparos de aire comprimido efectuados por cañones de aire alimentados por potentes compresores. Los cañones liberan un determinado volumen de aire a alta presión, creando una onda de presión sonora y la expansión y contracción de la burbuja de aire liberada. Suele incluir sensores de sonido que detectan las ondas de presión reflejadas por el fondo marino formando, en un receptor adecuado, una imagen de la superficie del fondo marino y de las capas de roca y sedimientos que se encuentran por debajo del mismo.

Exploración y extracción de petróleo

Los barcos de empresas petroleras remolcan formaciones de cañones de aire que disparan muy fuerte para localizar petróleo enterrado bajo el lecho marino, donde el radio de ruido puede ser de más de 100 km.

Una vez habiendo encontrado petróleo, se le suma la contaminación acústica debido a perforaciones, emplazamientos y retirada de estructuras a mar abierto y todo su respectivo transporte. El ruido creado por todo esto es catastrófico.

Dispositivos acústicos de disuasión y de hostigamiento

Los dispositivos acústicos de disuasión (ADDs) utilizan el sonido para ahuyentar a los mamíferos marinos de las zonas en las que tienen lugar actividades pesqueras. La idea de estos dispositivos es la de mantener estos animales lejos de la pesca mediante la introducción de señales acústicas locales de alerta o que causen una molestia. Esto se pueden emplear con la idea de reducir la captura accidental de cetáneos alertándoles de la presencia de redes pesqueras u otras artes en las que pudieran sufrir daños, y conduciéndoles lejos de las mismas.

Los dispositivos acústicos de hostigamiento (AHDs), por su parte, se utilizan para reducir la depredación, por parte de los cetáneos, de pescado silvestre o en las piscifactorías

Estos dispositivos han sido parcialmente efectivos reduciendo las capturas accidentales en algunas especies de mamíferos marinos, pero se necesitan estudios a más largo plazo para demostrar que el sonido generado no sirve para atraer a estas u otras especies, al reconocerlo como "presencia de presa". Por desgracia estos señales si son muy frecuentes puede provocar la sordera o la desorientación de los cetáneos.

f. Experimentos científicos

El uso del sonido se utiliza a menudo en la investigación de la propagación acústica submarina y en la acústica oceanográfica.

Por ejemplo, la termometría acústica estudia los cambios de temperatura midiendo la velocidad del sonido en el océano, usando un sonido de baja frecuencia que alcanza distancias de hasta 10 km, emite intervalos de aproximadamente 4 horas con un periodo de rampa de 5 minutos y una duración de la señal con la máxima energía a 20 minutos.

Otro proyecto de investigación con un sonar de amplia escala son los emisores RAFOS (Ranging And Fixing of Sound). Estos dispositivos van a la deriva a profundidad y emiten periódicamente un tono de alta intensidad o una señal continua con una duración de 80 segundos o más. Los sonidos son detectados por receptores distantes (de al menos 600 Km.), y el tiempo de llegada se utiliza para determinar la localización de los emisores y por consiguiente su deriva, como indicador de las corrientes profundas.

Efectos de contaminación acústica

• a. Enmascarado de la señal.

Esto ocurre cuando el ruido reduce parcial o totalmente la capacidad de oir una señal. En la siguiente tabla se presenta un resumen de artículos donde menciona diferentes eventos y sus respectivas consecuencias en diferentes especies de cetáneos.

Tabla 2:Efecto por enmascarado de señal.

Fuente: M, André (2005).

• b. Trauma acústico

Los factores que influencian sobre la magnitud del cambio del umbral de audición incluyen la amplitud, duración, contenido de frecuencias, patrón temporal y distribución energética de la exposición al ruido. Los cambios del umbral de audición se llaman trauma acústico y pueden ser reversibles o permanentes.

En la siguiente tabla se expone un resumen de artículos sobre el trauma acústico en diferentes especies de cetáneos.

Tabla 3: Efectos por trauma acústico.

Fuente: M, André (2005).

• c. Efectos en comportamiento.

Las respuestas de cambio de comportamiento por el ruido son complejas y no muy conocidas. Pueden dependeeer de la sensibilidad auditiva, estado de comportamiento, habitación o desensibilizacion, edad, sexo, presencia de crias, localización de la exposición y proximidad a la costa.

La siguiente tabla muestra un resumen de artículos relacionados al comportamiento de los cetáneos debido a la contaminación sonora.

Tabla 4: Efectos en comportamiento.

Fuente: M. André (2005).

Posibles soluciones

El Dr. André y su equipo desarrolló un proyecto llamado Listening to the Deep Ocean Environment "LIPO" el cual es una página web donde se puede escuchar en tiempo real los ruidos en diferentes puntos del planeta. Por desgracia mucho de estos sonidos para un humano no les es posible escucharlos con claridad, debido a la baja frecuencia de estos sonidos. Aún así, es posible utilizar este software para realizar pruebas de emisión de ruido y analizar el impacto de dicho ruido, como es el caso de la construcción de parques eólicos, donde su construcción/ instalación es muy contaminante y podría reducirse su impacto si se realizará un estudio para determinar si existen mamíferos presentes a la hora de su instalación. El principal propósito de este proyecto es el de diseñar los cronogramas de actividades en las diferentes actividades en días u horarios donde el tráfico de fauna marina sea mínimo, con el fin de tener un impacto hacia ellos lo más mínimo posible. Otra posible solución mediante el uso de esta aplicación es la de realizar rutas alternativas en las embarcaciones para disminuir el radio efectivo de efecto sonoro entre los cetáneos y las naves marinas.

Para reducir el ruido ocasionado por los barcos, ya existen proyectos donde ya no se utilizan generadores de combustión interna, sino la generación de energía eléctrica será mediante una planta nucleoeléctrica, la cual reduce en gran escala las emisiones de gases contaminantes y el ruido ocasionado por los generadores de combustión interna. En nuestra opinión, este proyecto es una espada de doble filo, ya que una pequeña falla en la planta nucleoeléctrica traerá consecuencias colosales, de las cuales, ya ha habido en el planeta, el accidente de Chernóbil y el accidente en Fukushima, donde han provocado daños de contaminación extraordinarios y de muy alta escala. Imaginarse un accidentes de estos en el mar, nadie sabe que pasara.

Otra opción en el caso de los barcos es el uso de Skysaoils, que so velas atadas que utilizan el viento para ayudar en la propulsión de este, permitiendo un ahorro de combustible del 10 al 35%, disminuyendo el ruido emitido por los motores.

La Comisión Europea realizo el 26 de junio del 2011 una propuesta relativa a las emisiones de gases contaminantes y contaminación sonora por parte de las embarcaciones de recreo y a las motos acuáticas, donde menciona: "Las embarcaciones de recreo con motores intraborda o mixtos sin escape integrado, las motos acuáticas, los motores fueraborda y los motores mixtos con escape integrado deberán diseñarse, construirse y montarse de manera que las emisiones sonoras no superen los valores limites que se indican en el siguiente cuadro.

Tabla 2: Niveles de presión sonora por potencia nominal.

Fuente: Comisión Europea (2011).

Lamentablemente los grandes contaminantes son las grandes empresas en embarcaciones y los ejércitos, los cuales son muy difícil hacerles cambiar de parecer e inducirlos a soluciones para reducir la contaminación sonora que ellos mismos están produciendo.

Conclusión

Existen muchos otros productores de contaminación acústica y día a día va empeorando, ya que existe mucha maquinaria vieja en el mar que tiene muy poca eficiencia y contamina demasiado. Otro factor son las constantes pruebas que se realizan ya sean los investigadores o el ejercito, las cuales no tienen ningún límite y generar grandes frecuencias que pueden dañar a los seres vivos que están cercanos. Ya se cuenta con un software que puede indicar el trafico de cetáneo, ahora es cuestión de hacer conciencia y que las grandes empresas reduzcan la contaminación que han estado produciendo.

Bibliografía

Martins, A., (2011), "Ruidos que están matando a los animales marinos" publicado el 30 de agosto de 2011, en: http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/2011/08/110830_ruido_mar_am

Allen, L., (2011), "Ruido oceánico" publicado el 11 de septiembre del 2011, en: http://natgeo.televisa.com/articulos/362785/ruido-oceanico

Howen, D., (2007), "La contaminación de los barcos mucho mas perjudicial que la de los aviones", publicado el día 21 de octubre del 2007, en: http://www.ecoportal.net/content/view/full/73509

Figueroa, A., (2008), "Contaminación acústica daña delfines" publicado el 7 de diciembre del 2008, en: http://www.madrimasd.org/informacionidi/biblioteca/publicacion/default.asp

Hildreband, J. (2004), "Impacts of anthropogenic sound on cetaceans" publicado en junio 2004, documento pdf.

André, M. (2009), "Buenas prácticas en la gestión, evaluación y control de la contaminación acústica subacuática", publicado el 30 de junio del 2009, documento pdf.

Autor:

Lira Martínez Manuel Alejandro

Granados Castellanos Jose Maria

Estrada Chi Pedro Jesus

DOCENTE: DR. MANDUJANO SÀNCHEZ PORFIRIO