Le fibre ottiche subacquee consentono di ascoltare le balene

  • Per la prima volta, i ricercatori sono stati in grado di ascoltare passivamente le balene utilizzando i cavi in ​​fibra ottica sottomarini esistenti, una tecnica che può utilizzare queste reti come satelliti oceanici.

Finora, questo tipo di studio era stato condotto combinando localizzazione satellitare, studi aerei, avvistamenti e dispiegamento di idrofoni individuali per ascoltare i richiami dei cetacei.

La nuova tecnica, denominata Distributed Acoustic Sensing, o DAS, utilizza uno strumento chiamato interrogatore per accedere a un sistema in fibra ottica, trasformando le fibre extra non utilizzate nel cavo in una lunga serie virtuale di idrofoni. La ricerca è stata condotta nell’arcipelago delle Svalbard, in una zona chiamata Isfjorden, dove è noto che i fanoni, come le balenottere azzurre, si nutrono durante l’estate.

“Penso che questo potrebbe cambiare il campo della bioacustica marina”, ha affermato in una nota Léa Bouffaut, la prima autrice di un articolo appena pubblicato su Frontiers in Marine Sciences. Bouffaut era un post-dottorato presso NTNU, l’Università norvegese di scienza e tecnologia, quando ha lavorato a questa ricerca e ora è al Centro K. Lisa Yang per la bioacustica di conservazione presso la Cornell University, dove continua ad espandere questo lavoro.

Satelliti nell’oceano

Bouffaut ha affermato che la bellezza del nuovo sistema è che potrebbe consentire ai ricercatori di attingere a una rete globale esistente. “L’implementazione degli idrofoni è estremamente costosa. Ma i cavi in ​​fibra ottica sono in tutto il mondo e sono accessibili”, ha affermato. “Questo potrebbe essere molto simile al modo in cui la copertura delle immagini satellitari della Terra ha consentito a scienziati in molti campi diversi di condurre molti diversi tipi di studi sulla Terra. Per me, questo sistema potrebbe diventare dei satelliti nell’oceano”.

Bouffaut ha affermato che altri tipi di monitoraggio delle balene basato sul suono spesso forniscono informazioni solo da una singola posizione o da pochi punti su un idrofono. Le posizioni dei punti forniscono una copertura limitata di un’area e ovviamente non sono distribuite uniformemente negli oceani, il che può rendere difficile per i ricercatori lo studio delle rotte migratorie, ad esempio.

Al contrario, il DAS non solo consente ai ricercatori di rilevare le vocalizzazioni delle balene, ma possono anche utilizzare la rete in fibra per individuare dove si trovano le balene sia nello spazio che nel tempo, con una risoluzione spaziale senza precedenti, ha

affermato.

“Con questo sistema, che in pratica possiamo chiamare un array di idrofoni, abbiamo l’opportunità di coprire un’area molto più ampia per il monitoraggio. E poiché riceviamo il suono da più angolazioni, possiamo persino dire dove si trovava l’animale: la posizione dell’animale. E questo è un grande vantaggio. E se andiamo ancora oltre, il che richiede ancora un po’ di lavoro aggiuntivo, ciò potrebbe accadere in tempo reale, il che sarebbe davvero un punto di svolta per il monitoraggio acustico delle balene”, ha affermato la collega Hannah Joy Kriesell, una delle coautori di l’articolo.

La tecnologia consente inoltre ai ricercatori di ‘sentire’ altri suoni trasmessi dall’acqua, dalle grandi tempeste tropicali ai terremoti e alle navi di passaggio, ha affermato Martin Landro, geofisico della NTNU e coautore dell’articolo. Landro è anche direttore del Center for Geophysical Forecasting, un centro di innovazione basato sulla ricerca finanziato dal Consiglio di ricerca norvegese.

Abbiamo rilevato almeno quattro o cinque diverse grandi tempeste che si sono verificate e siamo stati in grado di risalire ai dati meteorologici e identificarli per nome.

“Se qualcosa si avvicina o emette un rumore acustico vicino a quella fibra, che è sepolta nel fondo del mare, possiamo misurarlo’, ha detto. ‘Quindi quello che abbiamo visto è stato molto traffico navale, ovviamente molti terremoti, e siamo stati in grado di rilevare anche tempeste lontane. E, ultimo ma non meno importante, le balene. Abbiamo rilevato almeno 830 vocalizzazioni di balene in totale”.

I ricercatori hanno lavorato con Sikt, l’Agenzia norvegese per i servizi condivisi per l’istruzione e la ricerca, che ha fornito l’accesso a 250 km di cavo in fibra ottica alle Svalbard, sepolto nel fondale marino tra la città principale dell’arcipelago, Longyearbyen, e Ny-Alesund, un insediamento di ricerca su una penisola a nord-ovest. Il cavo va da un fiordo protetto, chiamato Isfjorden, al mare aperto.