Los científicos que investigan una falla sísmica en la costa oeste de EE.UU. cuentan ahora con un aliado inesperado en su esfuerzo por obtener imágenes de las profundidades de la corteza oceánica: el rorcual común.

Los rorcuales comunes (Balaenoptera physalus) son gigantes de 20 a 25 metros de longitud cuyos cantos pueden escucharse hasta a 1000 kilómetros de distancia y retumban en el mar con la misma intensidad que el motor de un barco. Un estudio publicado el pasado 12 de febrero en Science concluye que las ondas sonoras de los cantos pueden emplearse para generar imágenes del subsuelo marino hasta una profundidad de 2,5 kilómetros.

En la obtención de imágenes del fondo oceánico, esenciales para estudiar la mecánica sísmica o la capacidad de almacenar carbono, suelen utilizarse grandes pistolas de aire que envían ráfagas sonoras hacia el suelo. Las ondas sonoras penetran en la corteza y regresan a los instrumentos instalados en el lecho marino con información sobre las estructuras por las que se han propagado. Pero tales mediciones son costosas y el ruido de las armas de fuego puede perturbar a los mamíferos marinos que utilizan sonidos para comunicarse.

Kuna, quien entonces trabajaba en la Universidad Estatal de Oregón, estudiaba en 2012 y 2013 los terremotos asociados a la falla transformante de Blanco, frente a las costas de Oregón, cuando detectó unas lecturas extrañas en los instrumentos sísmicos instalados en el fondo marino. Las lecturas coincidían con las frecuencias de los cantos del rorcual común.

Según Emily Roland, sismóloga marina de la Universidad de Washington que no participó en el estudio, los cantos de ballena aparecen con frecuencia en los registros de los instrumentos, pero los sismólogos suelen verlos como un estorbo. Kuna, sin embargo, se dio cuenta de que algunas señales únicamente aparecían en los sismómetros de los instrumentos del fondo marino, que solo detectan vibraciones, pero los micrófonos de audio no captaban los sonidos correspondientes. Por tanto, las señales no provenían directamente de los rorcuales, sino que eran ecos reflejados procedentes del interior de la corteza.

Para usar tales señales con el fin de obtener imágenes, Kuna tuvo que determinar la ubicación de los rorcuales, lo cual fue posible porque cada canto generaba dos conjuntos de ondas: unas que viajaban directamente a la estación sísmica situada en el fondo oceánico y otras que rebotaban entre el fondo y la superficie antes de llegar a la misma estación. Al comparar los tiempos de llegada de ambos conjuntos de ondas, Kuna pudo calcular la ubicación aproximada de los cetáceos.

Los rorcuales comunes cantan emitiendo fuertes pulsos de un segundo de duración, un patrón que favorece la obtención de imágenes sísmicas, puesto que los pulsos son más fáciles de analizar que el ruido continuo, explica William Wilcock, geofísico marino de la Universidad de Washington que no participó en el estudio pero que ha empleado instrumentos sísmicos para rastrear ballenas. Los rorcuales se encuentran prácticamente en todas partes, excepto en las zonas cubiertas de hielo del Ártico, señala, por lo que sus cantos «podrían usarse en numerosas regiones».

Kuna explica que la técnica presenta ciertas restricciones. Los rorcuales comunes cantan en un rango limitado de frecuencia, por lo que las imágenes del subsuelo no son tan nítidas como las obtenidas mediante pistolas de aire. Además, se necesita un fondo marino relativamente plano para calcular la posición de los rorcuales y emplear sus sonidos en el análisis de datos con una sola estación sísmica; en regiones montañosas o en pendiente se requerirían múltiples estaciones, añade.

No obstante, Roland señala que, dada su abundancia, los cantos de los rorcuales podrían brindarnos una nueva perspectiva sobre los antiguos conjuntos de datos sísmicos. Las imágenes de los primeros 2,5 kilómetros de sedimentos y corteza oceánicos podrían emplearse en campos como la climatología (para estimar mejor el potencial de los sedimentos para almacenar carbono) y la sismología (para localizar con precisión los terremotos y determinar cómo interactúan los sedimentos y la corteza en las zonas de falla).

«Si usamos los cantos de los rorcuales como complemento de otras fuentes de señales, lo bueno es que son gratis y siempre están ahí», comenta Kuna. «Todo son ventajas.»

Referencia: «Seismic crustal imaging using fin whale songs». Václav M. Kuna y John L. Nábělek en Science, vol. 371, págs. 731-735, febrero de 2021.