I cetacei si spiaggiano perché vanno troppo veloci per sfuggire al rumore antropico?

Il costo energetico dello spavento e del nuoto a velocità elevata può causare gli spiaggiamenti

[20 marzo 2017]

I delfini che nuotano alla massima velocità  utilizzano due volte più energia per battere la pinna caudale di quelli che nuotano a un ritmo più rilassato,  è quello che emerge dallo studioSwimming and diving energetics in dolphins: a stroke-by-stroke analysis for predicting the cost of flight responses in wild odontocetes” pubblicato su Journal of Experimental Biology da un team di ricercatori del Center for ocean health, Long marine laboratory dell’università della California- Santa Cruz (Ucsc) e dell’Epcot’s The Seas del Walt Disney World Resorts

I ricercatori hanno anche scoperto che gli zifi (Ziphius cavirostris) spaventati dai rumori prodotti dagli esseri umani per fuggire utilizzano il 30,5% «Il che suggerisce che l’alto costo della fuga potrebbe aver contribuito ai recenti spiaggiamenti di balene e delfini».

Al Long marine laboratory Ucsc spiegano che «I mammiferi marini in immersione devono bilanciare la velocità e la durata dell’apnea con la necessità di conservare le riserve di ossigeno limitate, rendendoli vulnerabili quando cercano di fuggire dalle minacce percepite».  La principale autrice dello studio, Terrie Williams, che insegna ecologia e biologia evolutiva all’Ucsc, aggiunge: «Sorprendentemente, ci sono stati solo un pugno di studi che hanno effettivamente misurato il costo energetico di un immersione per i delfini o le balene».

La Williams è affascinata da come i mammiferi marini bilanciano le  loro richieste di energia e il loro apporto di ossigeno e spiega che i delfini in fuga battono le pinne continuamente quando nuotano per allontanarsi dal rischio, mentre hanno un movimento delle pinne caudali molto più lento durante le immersioni di routine. La scienziata si è quindi chiesta quanta energia  i cetacei consumassero per ogni stile di nuoto e quanta energia un animale spaventato potrebbe utilizzare per eludere un pericolo.

Nello studio pubblicato sul Journal of Experimental Biology,  il team statunitense riporta i costi energetici dei vari stili di nuoto di delfini (Tursiops truncatus) addestrati e di altri cetacei. Utilizzando dati e osservazioni precedenti del zifi selvatici in fuga dai sonar a bassa frequenza, gli scienziati sono stati in grado di calcolare quanta  energia in più questi rari ed elusivi animali spendono per sfuggire ai rumori molesti provocati dalle attività antropiche.

Lavorando con un team di addestratori esperti, la Williams ed i suoi colleghi hanno passato più di 6 mesi ad addestrare 6 delfini, che aveva già lavorato con la Marina Militare Usa, e li hanno sottoposti a test sul nuoto  che hanno permesso ai ricercatori di misurare i costi metaboliche dei diversi stili di nuoto.

Nel primo test i delfini hanno imparato a spingere una piastra sulla parete della piscina nuotando alla loro velocità più comoda, mentre i ricercatori filmavano il numero di battute della pinna caudale. Nel secondo test ai cetacei, dotati di un fin-beat tracker, è stato richiesto di immergersi fino a 10 metri e di nuotare attraverso una serie di cerchi prima di tornare in superficie.

La Williams è stata in grado misurare direttamente il costo metabolico di ogni immersione addestrando i delfini a riaffiorare in una cupola d’aria dove poteva registrare la quantità di ossigeno inalata dai cetacei mentre ricaricavano i polmoni per sostituire l’ossigeno consumato durante il nuoto. Quando la Williams ha cominciato a misurare il metabolismo delle orche (Orcinus orca). ha dovuto costruire realizzare una cupola di 1,7 m2 per ospitare la testa di questi grandi animali.

Dopo mesi di paziente studio, il team è stato finalmente in grado di calcolare che tursiopi consumano 3,3 Joule per kg per ogni  battito di coda durante il nuoto di routine, ma il consumo di energia raddoppia quasi a 6,4 J/kg a battito quando il loro nuoto diventa più veloce. Quando il team di ricerca ha aggiunto i dati sul coso energetico del battito delle pinne caudali di orche, focene e beluga a quelli dei tursiopi ha avuto finalmente a disposizione uno strumento utilizzabile per stimare i costi energetici dell’immersione per qualsiasi specie di cetaceo.

Ma quali sono le implicazioni per la salvaguardia dei cetacei del maggiore costo energetico di ogni battito di pinna quando balene e delfini devono sfuggire a un pericolo? Si pensa che il forte inquinamento acustico artificiale sia responsabile di alcuni spiaggiamenti di massa, quindi la Williams ha contattato Brandon Southall, un ricercatore dell’ Institute of marine sciences dell’Uscsc che aveva registrato come gli zifi reagiscono a 20 minuti di sonar ad alta intensità to a 20 minuti di sonar ad alto volume e con queste registrazioni ha dimostrato che i battiti  caudali di questi cetacei erano aumentati in modo significativo, da circa 13,6 a 16,9 colpi al minuto. E’ così che ha calcolato che gli animali spaventati userebbero il 30,5% in più di energia, mentre il loro tasso metabolico sale vertiginosamente per alimentare i battiti delle pinne degli animali in fuga. E gli zifi non  hanno recuperato in fretta: hanno continuato con il loro battito di pinne caudali vertiginoso per quasi due ore dopo che il rumore era cessato.

Quindi molti spiaggiamento potrebbero essere dovuti al fatto che i cetacei sono spossati e disorientati dopo ore di fuga da un disturbo antropico, da un forte rumore che magari può aver avuto origine anche molto lontano dalla costa dove i cetacei vanno a morire.

La Williams conclude: «Per il nuoto dei delfini, non tutti i battiti sono uguali in termini di dispendio energetico e questo per i  cetacei selvatici ha enormi implicazioni per il costo della fuga dagli stimoli avversi. Considerando il numero di spiaggiamenti di massa di cetacei in tutto il mondo e l’aumento della presenza umana negli oceani, tali dati sono fondamentali. Dobbiamo prenderci cura degli animali e dare loro un’opportunità».