Los estudios sísmicos marinos se emplean principalmente para localizar yacimientos de petróleo y gas, evaluar sitios potenciales de almacenamiento de carbono y seleccionar zonas adecuadas para la instalación de plataformas petroleras offshore.
Estos estudios utilizan cañones de aire comprimido que emiten potentes impulsos sonoros bajo el agua. Estas señales son breves pero extremadamente intensas –con niveles de presión acústica muy elevados–, y el resultado es como si hubiera una explosión bajo el mar que se repite cada algunos segundos, las 24 horas del día, durante semanas o meses, cubriendo amplias extensiones de mar. Las ondas sonoras pueden viajar miles de kilómetros en el océano y penetrar más de 10 km bajo el fondo marino, lo que permite obtener imágenes detalladas de las capas geológicas y detectar estructuras donde podrían existir acumulaciones de hidrocarburos. Los ecos generados por estas ondas son captados por hidrófonos dispuestos a lo largo de cables (“streamers”) que remolca el buque sísmico.
¿Por qué son tan dañinos los pulsos acústicos de la sísmica?
Las exploraciones sísmicas marinas usan ondas sonoras de muy alta intensidad y baja frecuencia (entre 10 y 300 Hz, parecidas a los sonidos más graves que el oído humano puede percibir). Estas ondas se generan con “cañones de aire” que liberan burbujas de aire comprimido bajo el agua, produciendo niveles de ruido bajo el agua de más de 230 decibeles (una turbina de avión a un metro de distancia emite 140 decibeles, el umbral de dolor y daño físico del oído humano es de 120-130 decibeles, comparables al despegue de un cohete).
El agua transmite muy bien los sonidos (poco más de cuatro veces más rápido que en el aire), sobre todo los de baja frecuencia, es decir, los que tienen ondas largas y lentas. Cuanto más baja es la frecuencia, más larga es la longitud de onda, y esas ondas largas pierden menos energía al propagarse, por lo que pueden viajar cientos o incluso miles de kilómetros bajo el agua sin debilitarse demasiado. Estas ondas son tan potentes que, a corta distancia, podrían causar daños físicos graves o incluso resultar letales para una persona. Por eso, un disparo sísmico puede escucharse a enormes distancias y afectar a animales marinos muy alejados del lugar donde se realiza la prospección.
El sonido de baja frecuencia puede propagarse a grandes distancias en el océano al desplazarse por los canales naturales de sonido –como el canal Sofar– que también utilizan las ballenas para su comunicación, permitiendo que tanto las vocalizaciones de estos animales como las ondas generadas por fuentes sísmicas viajen miles de kilómetros bajo el agua.
El canal Sofar (o canal de sonido profundo) es una capa del océano donde la velocidad del sonido alcanza un mínimo debido a la combinación de temperatura, presión y salinidad. En esta zona, las ondas acústicas de baja frecuencia quedan atrapadas y pueden propagarse miles de kilómetros con muy poca pérdida de energía, razón por la cual es aprovechado por mamíferos marinos para comunicarse y también como instrumentación acústica submarina y estudios oceanográficos de los humanos.
Interacción con los mamíferos marinos del océano
Los cetáceos (ballenas y delfines) dependen enteramente del sonido para sobrevivir. Lo usan para comunicarse, encontrar pareja, grupos de interacción social, navegar por el océano y alimentarse utilizando la ecolocalización de alta frecuencia (delfines) y de baja frecuencia (ballenas).
Los estudios sísmicos pueden representar una fuente de contaminación acústica significativa. La exposición a sonidos intensos puede afectar la audición de los cetáceos, de manera temporal o permanente, según el nivel de presión recibido y la distancia respecto del buque o la fuente de emisión, es decir, puede causar barotrauma: ruptura de tímpanos, daños en pulmones y órganos con bolsas de gas, hemorragias internas y daño al sistema nervioso por la onda de choque. También puede interferir con la comunicación: algunas ballenas podrían aumentar la intensidad de sus cantos, cambiar de frecuencia o incluso dejar de vocalizar, lo que podría alterar su comportamiento social y reproductivo.
Además, se ha observado que los pulsos sísmicos pueden modificar la distribución de presas (plancton y peces), lo cual afecta indirectamente a las ballenas y delfines que dependen de ellas para alimentarse.
Cetáceos del mar uruguayo y posibles impactos de la sísmica marina
El mar uruguayo alberga una notable diversidad de cetáceos, tanto misticetos (grandes ballenas) como odontocetos (delfines y cachalotes).
Grandes ballenas (Mysticeti)
Las grandes ballenas emiten y perciben sonidos de baja frecuencia (10-500 Hz), el mismo rango en el que operan los cañones de aire comprimido utilizados en la prospección sísmica. Esto hace que sus cantos y señales sociales puedan ser fácilmente enmascarados o interferidos por las emisiones acústicas antropogénicas.
Entre las especies presentes en aguas uruguayas se destacan la ballena franca austral (Eubalaena australis), que se acerca a la costa durante el invierno y la primavera para reproducirse y criar, y la ballena jorobada (Megaptera novaeangliae), que atraviesa la plataforma continental uruguaya durante sus migraciones estacionales, desplazándose hacia el norte en invierno y hacia el sur en primavera, entre las áreas de alimentación subantárticas y las zonas reproductivas del litoral de Brasil. También se registran la ballena minke antártica (Balaenoptera bonaerensis), la ballena de aleta (Balaenoptera physalus) y la ballena azul (Balaenoptera musculus), principalmente en aguas profundas del talud continental.
Dado que estas especies dependen de la comunicación acústica en frecuencias similares a las de la sísmica, las interferencias y posibles alteraciones de comportamiento son altamente probables, especialmente durante la temporada reproductiva o en zonas de agregación costera.
Odontocetos (delfines y cachalotes)
Los odontocetos utilizan frecuencias mucho más altas (1-150 kHz) para la ecolocalización y la comunicación social. Sin embargo, los ruidos de baja frecuencia generados por las exploraciones sísmicas pueden causar estrés, desplazamientos temporales y enmascaramiento acústico de sonidos ambientales relevantes.
En la franja costera uruguaya se destacan el delfín nariz de botella (Tursiops truncatus gephyreus) y la franciscana (Pontoporia blainvillei), ambas especies costeras y vulnerables que habitan principalmente en el Río de la Plata y la zona litoral de Rocha y Maldonado. Ambas especies residen en áreas someras donde las ondas de baja frecuencia, generadas incluso a cientos de kilómetros mar adentro, pueden llegar con niveles aún significativos de energía.
En aguas más profundas, sobre la plataforma y el talud, se registran muchas especies oceánicas, como el cachalote (Physeter macrocephalus), los calderones (Globicephala melas), el delfín común (Delphinus delphis), el delfín de Risso (Grampus griseus) y las especies de cachalotes pigmeo y enano (Kogia breviceps y Kogia sima), entre otras que han sido poco o nada estudiadas.
Zonas sensibles del mar uruguayo
En nuestro país hay diversas áreas con mayor sensibilidad biológica frente a las emisiones sísmicas.
La franja costera de Rocha, Maldonado y Canelones: coincide con zonas de reproducción de la ballena franca y hábitats permanentes de delfines franciscanas y toninas.
El talud continental frente a Punta del Este, La Paloma y Cabo Polonio: es un área de tránsito migratorio de ballena francas, ballenas Minke y orcas, entre otras.
El Río de la Plata exterior: es un ecosistema productivo donde confluyen aguas dulces y marinas, y hábitat crítico de especies costeras vulnerables.
En conjunto, estas regiones representan puntos clave de interacción entre la actividad sísmica y la fauna marina, y deberían ser consideradas prioritarias para la implementación de medidas de monitoreo acústico y mitigación.
Impacto potencial de la sísmica en peces
Los peces, en particular las especies de importancia comercial, pueden verse afectados por las emisiones acústicas generadas durante los estudios sísmicos. En Uruguay, la merluza (Merluccius hubbsi), la pescadilla (Cynoscion guatucupa) y la corvina (Micropogonias furnieri) representan los principales recursos pesqueros del país.
Estas especies producen sonidos de baja frecuencia durante la época reproductiva, los cuales cumplen funciones esenciales en la atracción de parejas, la coordinación del desove y el establecimiento de jerarquías territoriales. Dado que las prospecciones sísmicas emiten señales en el mismo rango de frecuencias, estas pueden interferir con la comunicación acústica natural de los peces. Este fenómeno, conocido como enmascaramiento acústico, disminuye la eficacia de la comunicación y puede alterar procesos reproductivos, sociales y territoriales.
Dado que las ondas de baja frecuencia generadas por los cañones de aire pueden propagarse a decenas o incluso cientos de kilómetros, alcanzando sin dificultad las zonas costeras, esto representa un peligro potencial para peces como la corvina y la pescadilla, que desovan cerca del litoral. Por lo tanto, es posible que estas emisiones interfieran con la actividad acústica reproductiva durante los períodos de desove.
Además, numerosos peces —comerciales y no comerciales— dependen del sonido ambiente para orientarse, alimentarse y mantener la cohesión del cardumen. Cualquier alteración en el paisaje sonoro marino puede modificar estas conductas y afectar la estructura y dinámica de las comunidades costeras y pelágicas.
Diversos estudios han documentado daños físicos en órganos auditivos, respuestas de estrés y cambios de comportamiento ante la exposición a cañones de aire. En algunos casos, los peces abandonan temporalmente zonas de alimentación o reproducción, con posibles repercusiones en las capturas y en la disponibilidad de presas para depredadores superiores. En otros casos, se ha observado habituación al ruido, lo que podría prolongar la exposición a niveles potencialmente dañinos de sonido.
Invertebrados y plancton: los más olvidados
Aunque los invertebrados marinos representan más del 90% de la biodiversidad oceánica, sus respuestas al ruido antropogénico recién comienzan a estudiarse.
Experimentos realizados en otras regiones mostraron que langostas expuestas a disparos sísmicos sufren daños en los órganos sensoriales responsables del equilibrio, mientras que los bivalvos presentaron altas tasas de mortalidad y alteraciones fisiológicas e inmunológicas.
Incluso el zooplancton, base de la cadena trófica marina, mostró una reducción drástica de su abundancia luego de exposiciones a cañones de aire, con mortalidad significativa hasta más de un kilómetro del punto de disparo.
Conocimientos actuales y desafíos
A pesar del creciente cuerpo de evidencia sobre los posibles impactos del ruido sísmico en la fauna marina, persisten importantes incertidumbres. Los resultados de los estudios son variables: algunos no detectan efectos significativos en determinadas especies o regiones, mientras que otros muestran alteraciones claras en el comportamiento o incluso daños fisiológicos.
Un ejemplo frecuentemente citado como “ausencia de impacto” es un trabajo de 2022 de PT Madsen y colegas que analizó el comportamiento de cachalotes machos adultos durante exposiciones a pulsos generados por un buque sísmico ubicado a más de 20 km de distancia en Noruega.
En este estudio, los autores observaron que los animales no abandonaron la zona durante los 13 días de exposición, ni modificaron de manera evidente sus clics de ecolocalización ni sus patrones de inmersión y forrajeo (alimentación). Con base en ello, concluyeron que, bajo esas condiciones particulares (distancia elevada, machos solitarios en forrajeo), los cachalotes no mostraron un efecto observable atribuible a la actividad sísmica.
Sin embargo, la interpretación de estos resultados debe hacerse con cautela. Por un lado, la distancia de exposición fue considerable, por lo que los niveles recibidos ya estaban muy atenuados respecto de los generados por el buque. El estudio además se centró en machos adultos en una situación conductual específica y en un área determinada, lo que no representa a todas las especies ni contextos, y sólo se evaluaron respuestas conductuales y acústicas, sin analizar efectos fisiológicos, reproductivos o de largo plazo. Por último, el número de individuos observados fue reducido, lo que limita la capacidad de detectar impactos sutiles o acumulativos.
Este caso ilustra cómo la ausencia de evidencia de impacto no equivale necesariamente a la evidencia de ausencia de impacto. Los resultados “negativos” en condiciones particulares no pueden extrapolarse a todos los escenarios de exposición.
La variabilidad en los resultados refleja tanto las diferencias en sensibilidad entre especies como las limitaciones metodológicas de los estudios: tamaños muestrales pequeños, condiciones ambientales cambiantes y dificultades para evaluar efectos de largo plazo o subletales.
Si es necesario buscar hidrocarburos en el mar, pretender compensar el impacto con medidas de mitigación leves no parece una buena idea. Si realmente se aspira a conservar y proteger, quizás la clave esté en conocer primero: investigar las áreas de nuestro mar, comprender su dinámica y su biodiversidad, y sólo entonces decidir si vale la pena intervenir.
¿Qué hacer? ¿Buscar o no buscar el oro negro?
Existen métodos alternativos para la exploración de hidrocarburos en el fondo marino que no emplean ondas sonoras y, por lo tanto, presentan un menor impacto acústico sobre el ambiente. Entre ellos se destacan los métodos electromagnéticos marinos (CSEM y magnetotelúricos), que permiten detectar variaciones en la resistividad eléctrica asociadas a la presencia de hidrocarburos; la gravimetría y la magnetometría, que identifican estructuras geológicas favorables a partir de diferencias en el campo gravitacional o magnético; y los estudios geoquímicos, que analizan la presencia de gases o compuestos orgánicos que migran naturalmente desde el subsuelo hacia los sedimentos o el agua.
Estos enfoques, junto con la teledetección satelital de filtraciones naturales de petróleo (oil seeps, en inglés), constituyen herramientas complementarias a la sísmica convencional para la prospección offshore. Aunque suelen ser más costosos y con menor resolución que la sísmica, son mucho menos invasivos y no utilizan fuentes acústicas.
Todo va a depender del precio que se quiera pagar por un ambiente marino protegido y sano.
Javier Sánchez Tellechea es biólogo especializado en bioacústica e investigador del Instituto de Ciencias Oceánicas de la Universidad de la República.
Referencias
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Artículo: Roaring and repetition: how bowhead whales adjust their call density and source level (Lombard effect) in the presence of natural and seismic airgun survey noise
Publicación: The Journal of the Acoustical Society of America (2020)
Autores: Aaron Thode, Susanna Blackwell, Alexander Conrad, Katherine Kim, Tiago Marques, Len Thomas, Cornelia Oedekoven, Danielle Harris y Koen Bröker.