Comprender las operaciones de embarcaciones, el sonar y la seguridad de las ballenas

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Comprender las operaciones de embarcaciones, el sonar y la seguridad de las ballenas

Ballenas jorobadas cerca del banco Stellwagen

 


13 de noviembre de 2023

La gracia de una enorme ballena capta la atención de casi todos los que alguna vez han visto una. Estas increíbles criaturas son el foco de las industrias turísticas de todo el mundo y han capturado los corazones de niños y adultos por igual. Desafortunadamente, la mayoría de las poblaciones de mamíferos marinos son frágiles. Una de las principales causas de muerte de las grandes ballenas es el choque con barcos y el objetivo de estas regulaciones es proteger a estos animales del impacto humano (ya sea muerte, lesión o incluso simplemente un cambio de comportamiento). Mientras el mundo busca nuevas tecnologías para ayudar a evitar a las ballenas, es importante que no tengan impacto sobre las ballenas y el medio ambiente. Del mismo modo, a medida que evolucionan las regulaciones, operar embarcaciones cerca de ballenas requiere una sólida comprensión de las regulaciones, un estricto cumplimiento de prácticas seguras y el uso efectivo de las tecnologías adecuadas. 

En Estados Unidos, por ejemplo, la Ley de Protección de Mamíferos Marinos (MMPA) y la Ley de Especies en Peligro (ESA) son las principales leyes diseñadas para proteger a estos leviatanes. Las restricciones impuestas por estas leyes varían de una especie a otra y según la ubicación. Sin embargo, en general, ninguna embarcación puede acercarse a menos de 100 yardas (91,4 m) de cualquier tipo de ballena, a no menos de 200 yardas (182,9 m) de las orcas residentes del sur y a no menos de 500 yardas (457,2 m) de las especies en peligro de extinción. Ballenas francas del Atlántico norte. 

Muchos otros países tienen regulaciones similares, aunque se puede considerar que Estados Unidos tiene las protecciones más sólidas. Para los fines de este artículo, se utilizan ejemplos que siguen las regulaciones estadounidenses. Sin embargo, los conceptos básicos se pueden aplicar a regulaciones en otras jurisdicciones. Al igual que con cualquier reglamentación marítima, es responsabilidad del operador de la embarcación asegurarse de que opera de acuerdo con las leyes y regulaciones de las aguas en las que opera.

La motivación inicial de FarSounder para desarrollar nuestra tecnología de sonda 3D con visión de futuro provino directamente de un punto de vista medioambiental. Nos preguntamos “¿Cómo podemos detectar ballenas para evitar colisiones con barcos” y “¿Cómo podemos ayudar a los barcos a evitar chocar contra rocas para evitar causar derrames de petróleo?”. Un requisito crítico de nuestro desarrollo tecnológico fue que no debemos crear nuevos problemas para el medio marino mientras intentamos resolver otros. Por lo tanto, era necesario garantizar que nuestros productos no impactaran negativamente a los mamíferos marinos que intentábamos ayudar a proteger.

Prueba de uno de los primeros prototipos de sonar en 2002

La solución que desarrollamos utiliza un sonar activo para mirar hacia delante de un barco, bajo el agua, a distancias significativas para la navegación. Cualquier cosa que utilice una onda de presión para realizar una medición es un sonar (y no sólo los productos marinos que operan en el agua, sino incluso los productos industriales que operan en el aire y otros gases y fluidos). En el sector marino, existen muchos tipos de sonares que funcionan a diferentes frecuencias y niveles de potencia y que se utilizan de diversas formas para una gran cantidad de aplicaciones. En este artículo, analizamos los conceptos básicos de la acústica de los mamíferos marinos y explicamos cómo FarSounder garantiza que los sonares de navegación Argos sean benignos para los mamíferos marinos.

Sonar Argos 500 detecta un muelle de madera y mapea el fondo marino

Muchos mamíferos marinos utilizan sonidos para comunicarse, encontrar alimento e incluso navegar. Las frecuencias utilizadas por los mamíferos marinos varían de una especie a otra. Sin embargo, en general, el rango de audición de las ballenas más grandes está por debajo de 40 kHz y el rango de audición de las especies de ballenas dentadas más pequeñas (es decir, delfines, orcas, falsas orcas, belugas, marsopas, etc.) puede extenderse por encima de 130 kHz. para soportar un tipo de vocalización de banda ancha llamada “clics”. 

Ejemplos de umbrales de audición para algunos mamíferos marinos. Figura cortesía de Darlene Ketten, Institución Oceanográfica Woods Hole y Facultad de Medicina de Harvard. Del sitio web Discovery of Sound in the Sea .

Dependiendo del rango de frecuencia, la duración y la intensidad, los sonidos antropogénicos (también conocidos como ruidos generados por humanos) pueden afectar a los mamíferos marinos de diversas maneras, incluidos daños fisiológicos, interferencias en sus comunicaciones, interferencias en su capacidad para encontrar alimento y cambios en su comportamiento. . Afortunadamente, muchos científicos de todo el mundo han dedicado sus carreras a estudiar a estos animales y han desarrollado una comprensión bastante sólida de lo que es y lo que no es dañino. Sin embargo, como cualquier estudio del mundo natural, nunca estará completo y muchos están trabajando activamente para ampliar aún más nuestra comprensión. 

En Estados Unidos, el Servicio Nacional de Pesca Marina (NMFS) es la agencia federal encargada de proteger a los mamíferos marinos. Trabajando en conjunto con una amplia gama de científicos, han desarrollado un conjunto de pautas técnicas para definir lo que constituye una violación de la MMPA y la EPA en términos de producción de sonido antropogénico bajo el agua. Es ilegal “acosar” a los mamíferos marinos sin permiso y el acoso acústico se divide en dos tipos: Nivel A que indica un daño permanente y Nivel B que indica un cambio temporal de comportamiento. Las directrices definen los niveles y la duración del ruido acústico en función de la frecuencia y el tipo de especie. Esta guía técnica está repleta de tablas y ecuaciones. Afortunadamente, NMFS también ha creado herramientas basadas en hojas de cálculo para realizar los cálculos necesarios. Con estas herramientas, se puede calcular fácilmente la distancia segura a varias especies de mamíferos marinos para un sonido submarino generado.

FarSounder siempre se ha centrado en desarrollar productos que sean seguros para los mamíferos marinos y que sean igualmente (o más) benignos que otros sensores marinos comúnmente aceptados (es decir, ecosondas). Al utilizar las pautas y herramientas desarrolladas por NMFS, es fácil evaluar estos niveles de seguridad. Por ejemplo, utilizando las características de los sonidos de mayor intensidad y mayor duración generados por cualquiera de la línea de productos de FarSounder, el rango de distancia segura para el acoso de Nivel A es inferior a 0,02 m para cetáceos de baja frecuencia, cetáceos de frecuencia media, pinnípedos fócidos, y Pinnípedos Otáridos, y menos de 4,1 m para Cetáceos de Alta Frecuencia. El rango de distancia segura para el acoso de Nivel B se calcula en menos de 91 m (<100 yardas).

Estos cálculos se alinean muy bien con las distancias de aproximación de los buques antes mencionadas exigidas por la ley estadounidense. Dado que ningún barco puede acercarse a una ballena a menos de 100 yardas, incluso si opera con sus señales de mayor intensidad y mayor duración, ningún sonar FarSounder excederá los niveles de acoso Nivel A o Nivel B. Aunque un mamífero marino puede decidir por sí solo acercarse a una embarcación a menos de 100 yardas, si lo hace, la embarcación y sus emisiones de sonido claramente no están causando un cambio en el comportamiento de la ballena (es decir, interrumpiendo la búsqueda de alimento o alterando su curso de viaje). Al participar en actividades de observación de ballenas, los usuarios de FarSounder deben apagar su sonar o poner sus sistemas en "espera" cuando las ballenas se acerquen a los barcos muy cerca. Esto es análogo a las directrices que establecen que los barcos deben poner sus motores en punto muerto cuando las ballenas se acercan a ellos. 

Más allá de ser simplemente benignos para la vida marina, queremos que nuestros productos sean herramientas útiles para ayudar a todo tipo de embarcaciones a evitar los choques con ballenas. Tenemos muchas anécdotas de clientes que informan que han podido detectar ballenas bajo el agua con éxito con nuestros sonares. Al igual que los corales, los icebergs, los contenedores de transporte perdidos y los pináculos rocosos, las ballenas son un claro peligro para la navegación de yates, cruceros, guardacostas, buques de investigación e incluso vehículos estadounidenses sin tripulación.

El tema de la detección de mamíferos marinos es algo en lo que el equipo de ingeniería de FarSounder ha estado trabajando durante más de dos décadas y participa activamente en la recopilación de datos de ingeniería sobre la reflectividad acústica de varias especies de ballenas. Nuestro objetivo es eventualmente aumentar el conocimiento científico sobre estos increíbles animales y proporcionar métricas de desempeño cuantificables para una variedad de tipos de ballenas en una variedad de entornos. Por supuesto, todos nuestros esfuerzos de recopilación de datos siguen planes detallados para garantizar que se sigan todas las regulaciones ambientales y que estos esfuerzos no afecten a las criaturas que intentamos estudiar. Es responsabilidad de toda la comunidad marítima proteger nuestros preciosos recursos marinos y su vida marina.

Para obtener más información sobre la tecnología de FarSounder, visite su blog de tecnología: www.farsonder.com/blog

 

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