Il rumore sotto le onde

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Il mondo del silenzio: così Jacques Cousteau si riferiva all’ambiente marino nel suo documentario del 1956. Sott’acqua però la vita è tutt’altro che silenziosa, sia per i rumori naturali, che per quelli provocati dalle attività umane. Sono proprio questi ultimi ad aver superato i livelli di guardia, con l’aumento esponenziale del traffico marittimo avvenuto nell’ultimo secolo.

Una ricerca recente pubblicata su PeerJ ha evidenziato come non solo le balene, ma anche altri cetacei più piccoli siano minacciati dall’inquinamento acustico dei mari, ed in maniera molto più pesante di quanto si ritenesse in passato. In particolare i grandi cargo e le petroliere possono ostacolare la comunicazione e la capacità di individuare le prede da parte di varie specie di cetacei, a cause del forte rumore che generano al loro passaggio.

Bisogna tenere presente che l’acqua è un ottimo conduttore acustico: chiunque abbia fatto immersioni, snorkeling, o semplicemente un bagno caldo, sa bene che i suoni in acqua si propagano con maggiore efficienza che nell’aria. Gli animali acquatici si sono evoluti per sfruttare al meglio questa caratteristica, anche perché la vista servirebbe a poco in acque torbide o nelle buie profondità oceaniche. Molti organismi acquatici, pesci inclusi, in acqua hanno una capacità uditiva di gran lunga migliore della nostra, che siamo adattati a vivere in ambiente aereo

Usando microfoni sottomarini e raffinate analisi acustiche, il team di ricerca guidato da Scott Veirs del Beam Reach Marine Science and Sustainability School (un’associazione di ricerca ed educazione ambientale centrata sulle orche ed il loro ambiente naturale) ha misurato il rumore provocato da più di 1500 grandi navi, per lo più commerciali, in oltre 2800 rotte attraverso lo stretto di Haro.

stretto di Haro

Lo stretto di Haro è un ampio braccio di mare del Pacifico Nordoccidentale che separa l’isola di Vancouver in Canada dalle Isole San Juan dello Stato di Washington in USA. Si tratta di una zona ricca di biodiversità: ospita orche, leoni marini, foche ed un gran numero di uccelli marini. In particolare, è un’area di foraggiamento per le orche: la popolazione locale, detta Southern Resident, è composta da 84 esemplari, e si nutre esclusivamente di salmoni reali. Si tratta della più piccola comunità di orche residenti nella zona, ed è considerata in pericolo di estinzione dal 2005. Comprende anche Granny (“Nonnina”), che con i suoi 105 anni è l’orca più vecchia del mondo.

Per le orche i suoni sono fondamentali: questi animali unici trascorrono la loro vita all’interno del gruppo familiare, e comunicano tra di loro con un proprio dialetto sonoro, diverso da quello di altri gruppi. Ciascun gruppo familiare condivide inoltre tecniche di caccia spesso molto raffinate, e particolari abitudini e preferenze ecologiche, tanto che molti ricercatori parlano di diverse culture locali. Il rumore a cui sono esposte oggi le orche Southern Resident è di circa 100-1000 volte sopra i livelli normali. Comunicare per loro è un po’ come provare a chiacchierare con un gruppo di amici mentre si cammina su una strada trafficata nell’ora di punta: sentire chi non è proprio al nostro fianco è praticamente impossibile, mentre per parlare con chi ci è più vicino bisogna alzare la voce, e al passaggio di un camion particolarmente rumoroso si perde comunque qualche parola.

In effetti, studi precedenti avevano già mostrato delle alterazioni nel comportamento delle orche in presenza di un consistente traffico marittimo: come noi, anche le orche sono costrette ad alzare la voce, con un considerevole dispendio di energia. La ricerca di Veirs e colleghi ha chiarito però che il rumore emesso dalle navi non è solo a bassa frequenza, come ci aspettava, ma ha anche delle componenti a frequenza medio-alta, che interferiscono specificamente con la capacità delle orche di cacciare. I cetacei infatti usano dei suoni a bassa frequenza per comunicare, mentre l’ecolocazione, ovvero il sistema di biosonar usato per individuare le prede, si basa su frequenze più alte.

ecolocalizzazione

L’ecolocazione è un sistema di caccia usato da tutti i cetacei odontoceti (ad esempio orche, delfini, globicefali, ma non le balene), ed è presente anche in altri gruppi di animali, come i pipistrelli ed alcuni uccelli di grotta. Si basa sulla produzione di suoni brevi (detti click) ad alta frequenza, tramite il passaggio dell’aria attraverso le labbra foniche, una struttura simile alle nostre cavità nasali che si trova nella testa, fra la bocca e lo sfiatatoio. Una volta emessi, i click si irradiano in tutte le direzioni e giungono al melone, un’altra struttura del capo tipica degli odontoceti. Il melone ha una componente lipidica che amplifica il segnale e una forma che agisce da lente acustica, convogliando le onde in un fascio con una direzione precisa, ovvero frontale al muso dell’animale. In questo modo le onde sonore possono essere indirizzate con precisione in una determinata direzione. Quando le onde sonore incontrano un ostacolo, producono un’eco, ovvero un segnale di ritorno di frequenza diversa, che viene recepito dal cetaceo. La ricezione non avviene tramite l’orecchio esterno come nell’uomo (i cetacei non hanno il padiglione auricolare!). La struttura deputata alla ricezione è invece una zona della mandibola ricca di grasso, che amplifica il suono e lo trasmette all’orecchio interno, che funziona come il nostro.

La frequenza dei click può arrivare ai 200 Hertz, è specie-specifica, e uno stesso esemplare può modificarla in funzione della sua attività. Solitamente frequenze maggiori sono usate per la caccia o la percezione di un pericolo, frequenze minori per un orientamento generale rispetto all’ambiente circostante. L’insieme dei click prodotti in brevissimo tempo (fino a 600 al secondo) può generare un treno di onde sonore, che permette ai cetacei di ottenere informazioni molto accurate su forma e posizione dell’oggetto colpito. Questa capacità supplisce alle carenze visive ed olfattive dei cetacei, e sfrutta la conducibilità acustica dell’acqua, mettendo i cetacei in condizione di individuare con grande precisione gli ostacoli e le prede.

Circa 20 grandi navi attraversano ogni giorno lo stretto di Haro, per lo più dirette al grande porto di Vancouver. Grazie ai dati messi a disposizione dalla locale guardia costiera, Veirs e colleghi hanno assegnato a ciascuna nave il proprio tracciato acustico. È emerso che in genere le navi portacontainer sono quelle più rumorose, mentre le più silenziose sono le imbarcazioni militari, che usano una tecnologia specifica per diminuire il rumore del motore e quindi la propria tracciabilità. Inoltre anche un piccolo aumento di velocità si traduce in un notevole aumento del rumore: bastano 6 nodi in più per raddoppiare i decibel prodotti.

Altri odontoceti che usano suoni ad alta frequenza sono particolarmente sensibili al rumore dei motori, ad esempio il lagenorinco dai denti obliqui (una specie di delfino che abita le acque fredde e temperate del Pacifico settentrionale) ed il focenoide di Dall. Ma l’innaturale intensità del rumore che oggi caratterizza l’ambiente marino è un problema per tutti i cetacei, e può danneggiare anche i pesci. Contrariamente al luogo comune, infatti, i pesci non sono affatto muti, ma emettono impulsi sonori tramite vari meccanismi fisiologici, come lo sfregamento di particolari strutture (denti, ossa del cranio, raggi delle pinne) o la contrazione di peculiari muscoli (detti muscoli sonici) che modificano il volume della vescica natatoria. Il suono viene percepito da due sistemi sensoriali diversi: l’orecchio interno, deputato alla ricezione dei suoni ad alta frequenza, e la linea laterale, un sistema di cellule sensorie situate sulla pelle dei fianchi e del capo, che è sensibile ai suoni a bassa frequenza.

In alcuni momenti chiave del loro ciclo vitale molti pesci si affidano proprio ai suoni per comunicare con altri membri della loro specie: ad esempio, per trovare e corteggiare il partner riproduttivo e per sincronizzare l’emissione dei gameti. Ricerche recenti hanno dimostrato che il rumore di un motore fuoribordo può ridurre di 100 volte la distanza a cui alcune specie di pesci sono in grado di segnalare la propria presenza ad un potenziale partner: l’impatto del rumore sulla capacità riproduttiva può essere quindi devastante. Inoltre, il rumore interferisce con la capacità dei pesci di individuare i predatori, aumentandone molto la mortalità.

Tornando alle orche, l’inquinamento acustico va a sommarsi alle altre minacce che questi animali si trovano oggi a dover fronteggiare, come la rarefazione delle loro prede, l’avvelenamento da PCB ed altri contaminanti organici (che ne danneggia salute e fecondità, come descritto in precedenza su questo sito), la degradazione dell’habitat, il rischio di finire intrappolati nelle reti da pesca o di scontrarsi con le grandi navi. Per le Southern Resident, data la piccola dimensione della popolazione, l’inquinamento acustico potrebbe avere conseguenze gravissime, riducendo la loro capacità di trovare le prede e accelerandone il declino. Questo rischio è stato ufficialmente riconosciuto, ma ancora non è stato fatto nulla per contrastarlo.

L’inquinamento acustico è relativamente facile da gestire rispetto ad altri tipi di inquinamento: la plastica ed i contaminanti chimici una volta immessi nell’ambiente sono molto difficili da rimuovere, mentre il rumore può cessare anche subito una volta che si elimina la fonte. Ad esempio, potrebbe essere imposto un limite di velocità in alcune aree, o utilizzare le tecnologie militari di silenziamento anche sulle grandi navi commerciali.

Nel nostro piccolo, possiamo affidarci al buonsenso per limitare il nostro impatto acustico, evitando moto d’acqua, e motori fuoribordo a velocità eccessive: se per noi sono fastidiosi, per gli animali marini possono essere fatali.

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