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Una ballena de cuento

noviembre 27, 2018
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Los científicos que buscan pequeñas partículas en la costa de Italia tropiezan con un tema de investigación mucho más grande.

Una ilustración de las ballenas nadando entre los sensores

Cerca de 60 millas del extremo sur de Sicilia, en la parte más profunda del mar Mediterráneo, parecen crecer objetos extraños. Aproximadamente cada 330 pies, encontrará pocos cables anclados al lecho marino, cada uno tirado por una boya de aproximadamente media milla recta y ensartada con 18 esferas de vidrio.

Las esferas, cada una de las cuales es un poco más grande que una pelota de baloncesto, conforman un detector de partículas gigantesco bajo el agua. Este es ARCA, un prototipo para el detector KM3NeT planeado aún más grande.

ARCA fue creado para ayudar a los científicos a detectar neutrinos, partículas misteriosas que siempre pasan por nosotros y que rara vez interactúan. Pero cuando dispararon sus prototipos por primera vez en 2005, los científicos descubrieron algo más.

Grabación de neutrinos

Cuando un neutrino golpea una molécula en el Mediterráneo, libera partículas cargadas que pasan a través del agua más rápido que la velocidad de la luz, es decir, más rápido que la velocidad de la luz a través del agua. El resultado es una explosión de luz, el equivalente visual de un estampido sónico, en una escala muy pequeña. Se llama radiación Cherenkov, el mismo resplandor azul liberado en un reactor nuclear.

Los globos de vidrio ensartados en el fondo del mar están llenos de fotosensores que recogen estos destellos azules y registran cómo se mueven a través del agua. Es el mismo concepto utilizado en el detector de neutrinos IceCube, compuesto por esferas similares colocadas a lo largo de una sección de hielo antártico.

Sin embargo, a diferencia de IceCube, el KM3NeT de navegación marítima y sus prototipos no pueden contar con que sus partes detectoras permanezcan perfectamente quietas. Debe monitorear sus ubicaciones, lo que hace a través de sensores acústicos en las propias esferas y sus anclajes.

Esos sensores acústicos hacen grabaciones, que los científicos decidieron utilizar para investigar qué tipo de fenómenos podrían afectar a sus detectores.

Una semana después de encender la primera estación de grabación en 2005, el científico KM3NeT Giorgio Riccobene escuchaba los sonidos del mar. Oyó el familiar estrépito de las olas, el patrón de la lluvia y el ruido de las naves. Pero también hubo un extraño sonido de clic.

“No tenía idea de qué podrían ser estas señales”, dice Riccobene.

Habitantes de las profundidades

Envió la grabación a su colega Gianni Pavan, profesor de la Universidad de Pavía. Pavan se sorprendió de lo que escuchó. Los clics fueron las llamadas de los cachalotes, una especie en peligro de extinción que se cree que dejó el Mediterráneo años atrás.

Los cachalotes usan el sonido no solo como una forma de explorar su entorno, sino también como una forma de comunicarse. Las ballenas producen diferentes sonidos cuando realizan diferentes actividades, como bucear, cazar o socializar. Los sonidos producidos cuando las ballenas se están socializando, llamadas “codas”, varían dependiendo de su región en el mundo, similar a un dialecto.

Usando los datos acústicos de KM3NeT, los científicos pudieron rastrear a los cachalotes que encontraron, monitoreando lo que estaban haciendo, dónde estaban en el mar y cuántos habían. Incluso podrían determinar el tamaño y el sexo de cada uno. Han identificado a cientos de criaturas que se esconden en las profundidades.

“KM3NeT ha proporcionado una gran infraestructura para el estudio de los cachalotes”, dice Virginia Sciacca, investigadora del Consejo Nacional de Investigación de Italia y ecologa marina que trabajó en la colaboración de KM3NeT estudiando el ruido acústico. “Creo que marca una gran diferencia tener estas colaboraciones interdisciplinarias, especialmente para monitorear las profundidades del mar”.

Desde 2005, Riccobene y su equipo han seguido monitoreando las ballenas utilizando sensores de audio de KM3NeT y de otros experimentos desplegados frente a la costa siciliana. Los colegas ubicados en la Universidad de St. Andrews en Escocia, la Institución Oceanográfica Woods Hole en Massachusetts y el Consejo Nacional de Investigación en Italia utilizan los datos de audio para investigar todo tipo de vida marina. Colaborando con el Instituto Italiano de Geofísica y Vulcanología en 2012, descubrieron las ballenas de aleta en la zona también.

El experimento KM3NeT ARCA está programado para comenzar a finales de 2019, alcanzar el tamaño de 1/10 de IceCube en 2020 y completarse antes de 2025. Pero para aquellos que estudian la vida marina del Mediterráneo, el experimento ya ha demostrado su valor.

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