Comportamiento respiratorio de un cetáceo de buceo profundo (Globicephala macrorhynchus): ¿Por qué hiperventila el calderón tropical?.

Abstract

La respirometría es una técnica no invasiva cada vez más empleada para estimar el gasto energético de los animales, pero su aplicación a los cetáceos aún no está muy desarrollada. Esto se debe a las dificultades intrínsecas a la calibración de la técnica y al diseño experimental para esta megafauna marina en libertad, en contextos relevantes a nivel ecológico. Este trabajo constituye uno de los primeros que realiza un estudio del comportamiento respiratorio de un cetáceo de buceo profundo. La especie es el calderón de aleta corta o tropical (Globicephala macrorhynchus), con una población residente en Canarias. El estudio se dirige a determinar qué factores influyen en su frecuencia respiratoria (FR), con el fin de comprender cómo maneja su respiración antes y después de una inmersión para prepararse y recuperarse de la misma. Para ello, primero se localizaron las respiraciones de cinco calderones en base al análisis de datos obtenidos con dispositivos adheridos a los cetáceos con ventosas. Este instrumento no invasivo, la DTag, es capaz de grabar una variedad de datos de múltiples sensores de cetáceos en libertad. Se analizaron la profundidad, que indica cuándo los animales suben a superficie a respirar, y el sonido de los soplos. Después se calculó la frecuencia respiratoria para cada minuto (FR) y se interpretaron los resultados. Se observó que los calderones incurren en una deuda de oxígeno cuando bucean, y que esta varía con la profundidad/duración de las inmersiones, de modo que la deuda es mayor tras buceos profundos. Para enfrentarse a este reto, presentan dos estrategias respiratorias principales: i) ajustan la duración de sus períodos de recuperación en superficie a la profundidad/duración de las inmersiones profundas, de modo que, cuanto más profundo y duradero es el buceo que realizan, mayor es el tiempo de reposo en superficie tras el mismo; ii) regulan su tasa respiratoria voluntariamente, preparándose para los buceos con un incremento de la FR que es especialmente elevado antes de las inmersiones profundas, e hiperventilando tras los mismos, siendo esta hiperventilación más rápida y duradera tras los buceos profundos.

Respirometry is a non-invasive technique increasingly used to estimate the energetic expenditure of animals. This technique is still not very developed for cetaceans due to the difficulties inherent to the calibration of the measurements, and to the experimental design of research on free-ranging megafauna, in contexts that are ecologically relevant. This work performs a study of the breathing behavior of a deep-diving cetacean, the short-finned pilot whale (Globicephala macrorhynchus), with a resident population in the Canary Islands, to determine which factors influence its respiratory rate, in order to understand how pilot whales manage their respiration before and after a dive to prepare for and recover from it. For this purpose, breaths were first located using data gathered with a non-invasive instrument, the DTag, capable of recording a variety of data from multiple sensors from wild cetaceans. We analysed the depth of the animal indicating when the whale comes up to the surface to breath, and the sounds of the blows. The respiratory rate for each minute (FR) was then calculated and the results were interpreted, showing that whales incur in an oxygen debt after dives, and this debt changes depending on the depth and duration of the dives. To confront this challenge, pilot whales have developed two main respiratory strategies: i) to adjust the duration of their recovery periods at the surface to the depth / duration of deep dives, so that the deeper and longer their dive, the longer the surface rest time after it; ii) voluntarily regulating their respiratory rate, preparing for diving by increasing their respiratory rate, which is especially high before deep dives, and hyperventilating after dives, this hyperventilation being faster and more durable after deep dives.