Mistério do som ‘Biotwang’ vindo da Fossa das Marianas foi finalmente resolvido

Scientific American

Gravado por microfones nas profundezas do oceano, o som inexplicável – um grunhido baixo e sonoro seguido por um eco mecânico estridente, como um sapo coaxando no espaço – ressoou pela primeira vez em um alto-falante de computador há cerca de uma década. Pesquisadores perplexos o chamaram de “biotwang”.

“Você tem essa parte de baixa frequência, como um gemido”, diz Lauren Harrell, cientista de dados do AI for Social Good do Google Research, acrescentando sua própria impressão de um gemido caloroso. “Então você tem o componente de frequência mais alta que soa, para mim, como a nave original da Star Trek Enterprise – o som ‘bip boo, bip boo’.”

Planadores subaquáticos autônomos registraram pela primeira vez o ruído estranho ecoando pela Fossa das Marianas em 2014. Os pesquisadores não conseguiram identificar uma fonte, mas tinham algumas teorias. “Há tantas outras chamadas artificiais de baleias que soam como Star Wars que eles adivinharam que foram feitas por uma baleia de barbatanas”, diz Ann Allen, oceanógrafa pesquisadora da Administração Nacional Oceânica e Atmosférica dos EUA (NOAA). Mas ela observa que “qualquer pessoa que não esteja familiarizada com baleias nunca pensaria que isso foi feito por um animal”.

Ouça o biotwang:

Confirmar qual animal marinho faz um barulho peculiar não é fácil: é necessário que uma pessoa em um barco veja e identifique a fonte exatamente ao mesmo tempo em que o som é ouvido. “Leva muito tempo, muito esforço e muita sorte”, diz Allen.

Foi assim que Allen, Harrell e seus colegas finalmente resolveram o mistério do biotwang. Enquanto pesquisavam baleias nas Ilhas Marianas, um arquipélago perto da fossa de mesmo nome no Oceano Pacífico Norte, Allen e outros pesquisadores da NOAA viram uma espécie misteriosa chamada baleia de Bryde (Balaenoptera edeni) 10 vezes. Essas baleias estão espalhadas pelo enorme oceano aberto, por isso é difícil para os cientistas observá-las ou estudá-las. Em nove das ocasiões em que as baleias de Bryde apareceram, os pesquisadores também ouviram o biotwang. “Uma vez, é uma coincidência”, diz Allen. “Duas vezes é casualidade. Nove vezes, é definitivamente uma baleia de Bryde”.

Depois de identificar a fonte, eles revisaram anos de dados de áudio de hidrofones subaquáticos para descobrir onde esse som específico da baleia havia sido ouvido anteriormente. Mas o crescente banco de dados da NOAA tem mais de 200.000 horas de tais gravações. “São tantos dados que é simplesmente impossível analisar [manualmente]”, diz Olaf Meynecke, especialista em baleias de barbatanas como pesquisador da Universidade Griffith, na Austrália, e não esteve envolvido no novo estudo de Allen, publicado na quarta-feira (18) na Frontiers in Marine Science.

Ao analisar dados de áudio para outro projeto, Allen ficou “pasmo” com os enormes volumes de dados para analisar. A certa altura, ela diz, seu pai sugeriu: “Basta fazer com que o Google faça isso por você”. Então Allen entrou em contato com a equipe da empresa e, para sua surpresa, eles concordaram. A empresa forneceu ferramentas de IA que ajudaram a acelerar a análise, transformando dados de áudio em uma imagem chamada espectrograma e, em seguida, treinando algoritmos para procurar certas frequências usando reconhecimento de imagem.

O novo estudo apresenta as evidências que associam biotwangs com as baleias de Bryde no oeste do Pacífico Norte. Os dados confirmaram que os animais que os pesquisadores estudaram compreendem uma população distinta de baleias de Bryde e mostraram onde no oceano elas foram encontradas durante diferentes estações e anos – algo que antes era impossível porque os cientistas não conseguiam distinguir diferentes populações das misteriosas baleias. E em 2016, quando um forte El Niño levou a uma mudança na localização da comida das baleias (principalmente krill, sardinha e anchova), havia muitos biotwangs – mesmo nas ilhas do noroeste do Havaí, uma área em que essas baleias só se aventuraram sob certas condições climáticas. Isso pode significar que seus movimentos são pelo menos parcialmente determinados pela distribuição de suas presas, que muda com as condições ambientais.

“Uma vez que os cientistas saibam para onde e quando essas baleias viajam”, diz Harrell, os modelos de IA podem “conectar esses dados a fatores climáticos e ambientais” e, assim, apoiar os esforços de proteção. À medida que as mudanças climáticas pioram e há possíveis mudanças no El Niño e em sua contraparte de água fria, La Niña, “essas baleias terão que viajar mais – e podem ter que trabalhar um pouco mais para encontrar comida”, diz Allen.

A tecnologia não é perfeita. “Esses algoritmos só podem procurar uma frequência que conhecem”, diz Meynecke. As vocalizações das baleias mudam com o tempo e entre as populações. Mas como as ferramentas são de código aberto, outros cientistas podem usá-las para descobrir mais sobre a linguagem das baleias. “Parece que estamos tão desapegados ou simplesmente não temos acesso a esse incrível mundo subaquático acústico”, diz ele. “Acho que é hora de mudarmos isso.”