Fundación Oceanogràfic/DICYT El Ártico se está calentando entre dos y tres veces más rápido que la media del planeta por el cambio climático. Las consecuencias las sufren, entre otras muchas especies, las belugas, de las que ya hay evidencias de que estarían buceando más a menudo y a más profundidad para comer. Para saber si éstos cetáceos podrán adaptarse hay que estudiar en detalle su fisiología, algo muy difícil en el medio natural. Investigadores de la Fundación Oceanografic, en Valencia, lideran un trabajo internacional que mide por primera vez la capacidad respiratoria de las belugas, gracias a la participación voluntaria de nueve de estos animales en tres centros oceanográficos en Valencia, Tejas (EEUU) y Vancouver (Canadá). El trabajo se publica en la revista Respiratory Physiology & Neurobiology.
“Es la primera vez que disponemos de información detallada sobre la respiración de las belugas”, explica Andreas Fahlman, investigador de la Fundación Oceanogràfic y primer firmante del estudio. “Nos ayuda a entender su fisiología, su comportamiento en condiciones normales y, por tanto, nos permitirá detectar cuándo los animales están sometidos a condiciones de estrés o enfermos”.
“Esta información es una pieza esencial del puzzle, si queremos saber si las belugas pueden invertir más energía en buscar alimento en un contexto de cambio climático”, añade Fahlman, autor de gran parte de los escasos trabajos publicados sobre función respiratoria en cetáceos.
Centinelas del cambio climático
Las belugas (Delphinapterus leucas) son cetáceos dentados -odontocetos- adaptados a vivir en un mar helado. Son totalmente blancos, con un sistema de ecolocalización -un radar- muy sensible con el que encuentran respiraderos en la placa de hielo. Pueden bucear en apnea a más de 700 metros, para alimentarse sobre todo de peces, crustáceos y otros invertebrados del fondo marino. Su posición en la cadena trófica los convierte en centinelas de la salud de todo el ecosistema y, por tanto, en indicadores del impacto del cambio climático en la región ártica.
Como explica Fahlman, “las belugas podrían ser especialmente vulnerables a alteraciones del ecosistema debidas al cambio climático, como una menor variedad de las presas o cambios en su distribución”.
Estudios con belugas en el medio natural han hallado indicios de que algunas poblaciones estarían dedicando más tiempo del habitual a buscar alimento, desplazándose a más distancia o alterando sus hábitos de buceo. Si esto se confirma, y en un contexto de deshielo acelerado del Ártico -las últimas medidas alertan de un 50% más de agua de deshielo desde la era preindustrial, la mayor parte del aumento producido en el siglo XX-, las belugas estarían sometidas a una presión creciente.
Participación voluntaria
Para estimar la gravedad de la amenaza y determinar qué condiciones ambientales quedan más allá de los límites fisiológicos de estos mamíferos marinos “es crucial que entendamos el funcionamiento de su sistema respiratorio y cardiovascular”, dice Fahlman.
El que se publica ahora es el primer estudio sobre función respiratoria en belugas y tiene la peculiaridad de que se lleva a cabo con animales que participan voluntariamente en la investigación. Es un detalle importante, porque reduce la posibilidad de que las medidas reflejen el comportamiento estresado del animal, en lugar del fisiológico.
Los investigadores se basaron en equipos de medida de función pulmonar en humanos para desarrollar un instrumento específico para este estudio, el denominado neumotacógrafo cilíndrico, un sello de silicona quirúrgica que se coloca sobre el espiráculo de las belugas. Los animales fueron entrenados durante meses para respirar en este dispositivo siguiendo las indicaciones de sus cuidadores. El objetivo era medir el volumen y el flujo de gases inspirados y expirados durante la respiración.
Participaron en el trabajo nueve belugas, tres machos y seis hembras de entre ocho y más de 35 años de edad. Dos de ellas viven en el Oceanogràfic, en Valencia; cinco en el centro SeaWorld de San Antonio, en Texas (EEUU), y dos en el Acuario de Vancouver (Canadá). “En todo momento los animales podían dejar de participar en las medidas simplemente alejándose”, escriben los investigadores.
1.884 respiraciones normales y ‘chuffs’
Cuando decidían participar, cada beluga se situaba con su cabeza hacia el entrenador, que colocaba el neumotacómetro sobre el espiráculo. Después, sin ningún dispositivo que lo sujetara o mantuviera en posición, el animal alternaba su respiración normal con exhalaciones forzadas, que los investigadores llaman chuffs, útiles para estimar la capacidad respiratoria máxima. Durante dos años se midieron 1.884 respiraciones de las nueve belugas.
La interpretación de estos datos permite concluir que en cada respiración estos cetáceos intercambian el 30% del volumen de aire presente en sus pulmones, un porcentaje entre dos y tres veces superior al habitual en humanos. Entre cada inspiración transcurren entre 10 y 15 segundos.
El paso siguiente, en el que ya se está trabajando, es relacionar la respiración de los animales con su metabolismo. Los investigadores creen que las medidas de función pulmonar pueden convertirse en una forma no invasiva de evaluar la salud respiratoria de los cetáceos.
En última instancia, escriben los autores en Respiratory Physiology & Neurobiology, “los datos obtenidos en este estudio mejorarán los modelos teóricos sobre los límites fisiológicos del buceo en mamíferos marinos y sobre el impacto de la acción humana en la supervivencia de las especies marinas; es una información muy importante para la conservación”.
Referencia bibliográfica Andreas Fahlman, Alexandra Epple, Daniel García-Parraga, Todd Robeck, Martin Haulena, Marina Piscitelli-Doshkov, Micah Brodsky. Characterizing respiratory capacity in belugas (Delphinapterus leucas). Respiratory Physiology & Neurobiology. doi.org/10.1016/j.resp.2018.10.009
