Em resumo
Num estudo no mar, tubarões-de-pontas-negras mudaram de direção quando ouviram sons baixos e pulsantes, mesmo estando longe do aparelho que os emitia. A maior distância registada foi de 74,0 metros. O estudo mostra que alguns tubarões reagem a sons distantes, mas não revela exatamente como os detetam nem prova que o som possa manter as pessoas em segurança.
Uma experiência no mar da Flórida
Um som emitido por um aparelho debaixo de água pode parecer um pormenor na vida de um tubarão. Mas a reação de um animal a nadar livremente, a dezenas de metros da fonte sonora, levanta questões importantes sobre os seus sentidos. Um grupo da Florida Atlantic University filmou tubarões-de-pontas-negras ao largo do condado de Palm Beach e registou mudanças de direção após a emissão de determinados sons. A maior distância observada foi de 74,0 metros. Também houve respostas a 66,1 e 61,8 metros. Estes valores descrevem o que o grupo viu numa experiência específica; não indicam a distância máxima a que os tubarões conseguem ouvir.
O estudo foi realizado por Carolyn Sullivan, Edmund Gerstein e Stephen Kajiura, da Florida Atlantic University, e publicado na revista Integrative Organismal Biology. O grupo escolheu tubarões-de-pontas-negras que se concentram no inverno em águas pouco profundas perto de Palm Beach. Como havia muitos animais num local fácil de observar, foi possível filmá-los de cima enquanto nadavam no seu ambiente natural.
Os investigadores ancoraram um barco em águas com 2 a 5 metros de profundidade e deixaram o altifalante a flutuar atrás dele, a uma distância de 13 a 19 metros. Um drone voou entre 40 e 50 metros de altura para registar os movimentos dos tubarões, sem que os investigadores tivessem de se aproximar deles dentro de água. A boia que sustentava o altifalante tinha também uma luz que se acendia no início de cada som. Assim, os investigadores conseguiram relacionar o momento da emissão com os movimentos dos animais no vídeo.
Os investigadores não consideraram que um tubarão tivesse reagido apenas por estar perto do equipamento. A resposta foi registada quando o animal alterou o rumo logo após o início do som. Para estimar a distância entre o tubarão e o altifalante, os investigadores usaram como referência o comprimento do barco, de 6,73 metros, nas imagens aéreas. O método permitiu calcular distâncias em condições reais no mar, em vez de limitar a observação a um tanque ou a outro espaço fechado.
Sons fortes para afastar, não para atrair
Cada teste começava com um tom de controlo de frequência elevada, de 10 quilohertz. Seguiam-se 5 segundos de silêncio e, depois, a emissão de um de três sons baixos e pulsantes. O tom de controlo também durava 5 segundos. Os tubarões não apresentaram mudanças de comportamento percetíveis em resposta ao tom de 10 quilohertz, que está fora do intervalo de frequências que se sabe que conseguem ouvir. Já os sons baixos estiveram associados a alterações de direção.
O grupo escolheu sons intensos, não sons fracos que imitassem uma fonte de alimento. O nível sonoro foi de 140 decibéis, referido a uma pressão de referência de 1 micropascal, medida a 1 metro da fonte. Isso corresponde a cerca de 80 decibéis acima dos níveis mais baixos de ruído de fundo no local da experiência. Segundo os investigadores, o objetivo era emitir um sinal suficientemente desagradável para provocar uma reação clara, mesmo que os tubarões estivessem em estados diferentes no momento do teste.
Este pormenor ajuda a interpretar os resultados: virar-se não significa necessariamente que o tubarão tenha ouvido um som natural conhecido ou que se tenha sentido atraído por ele. A experiência testou a reação a um som escolhido para ser incómodo. A intensidade também importa: um som suave pode ter uma função muito diferente da de um ruído súbito e forte.
O que mostram os números?
Os investigadores observaram os tubarões a virar-se para longe da fonte sonora em 165 dos 209 testes, ou seja, em cerca de 79% deles. Não registaram qualquer reação ao tom de controlo de frequência elevada nos 209 testes. Das respostas observadas, 118 — 71,5% — ocorreram na zona que os investigadores classificam como campo sonoro distante.
Há uma diferença nos cálculos que merece atenção. O resumo publicado do estudo indica uma percentagem de 71,6% e apresenta o total de 209 testes, mas esse total corresponde ao número de testes, não ao número de respostas. Se dividirmos as 118 respostas no campo distante pelas 165 respostas registadas, o resultado é cerca de 71,5%. Esta correção não altera a conclusão geral, mas esclarece qual é o total que deve ser usado para calcular a percentagem.
A maior distância a que foi observada uma resposta variou consoante o som: 74,0 metros para um deles, 66,1 metros para outro e 61,8 metros para o terceiro. Por isso, é possível dizer que houve uma resposta a pelo menos 61,8 metros, ou cerca de 62 metros. Os sons também diferiam na intensidade adicional em relação ao ruído ambiente necessária para surgir uma reação: cerca de 16 decibéis para o som de frequência mais baixa e cerca de 45 decibéis para o de frequência mais alta.
Porque se distingue um campo próximo de um campo distante?
O som não se propaga na água da mesma maneira que sugere a comparação com um altifalante numa sala. Nas medições acústicas subaquáticas, os investigadores distinguem uma zona próxima da fonte e outra mais afastada. Neste estudo, a fronteira entre as duas foi definida como três comprimentos de onda. O comprimento de onda depende da frequência: quanto mais baixa for a frequência, maior será o comprimento de onda e mais ampla será a zona próxima da fonte.
A velocidade do som na água é de cerca de 1500 metros por segundo. A uma frequência de 100 hertz, a divisão da velocidade pela frequência dá um comprimento de onda de 15 metros. Aplicando a regra dos três comprimentos de onda, o campo próximo estende-se até 45 metros. Os investigadores calcularam que, para os três sons usados na experiência, os limites do campo próximo eram de cerca de 45 metros para o som de frequência mais baixa, 22,5 metros para o som intermédio e 11,3 metros para o de frequência mais alta.
Esta distinção é importante em relação a uma ideia comum sobre os tubarões: ao contrário de alguns peixes, não têm bexiga natatória, uma estrutura cheia de gás que pode ajudar a captar componentes sonoras a maior distância. Por isso, tem sido habitual supor que os tubarões reagem sobretudo ao som perto da fonte. Mas o registo de mudanças de direção para lá dos limites calculados do campo próximo em dois dos sons põe essa suposição à prova. Ainda assim, não revela, por si só, que mecanismo sensorial os animais usaram.
A reação dos tubarões ao som não é uma descoberta recente
Há décadas que se sabe que os sons podem influenciar o comportamento dos tubarões. Em 1963, Donald Nelson e Samuel Gruber publicaram um estudo que indicava que sons baixos e pulsantes podiam atrair tubarões de grande porte para perto dos recifes de Miami. As pulsações mais eficazes situavam-se, em geral, entre 20 e 60 hertz, um intervalo que pode imitar os sons de um peixe em dificuldades. Já as pulsações de frequência mais alta e os tons baixos contínuos não produziam o mesmo efeito.
Estudos posteriores mostram que a direção da reação pode mudar consoante a intensidade do som e as condições do animal. Numa investigação realizada em 1978 no estreito da Flórida e nas Bahamas, tubarões-seda aproximaram-se de uma fonte sonora, mas afastaram-se rapidamente quando o nível aumentou cerca de 20 decibéis, sobretudo quando o aumento foi súbito. A reação foi depois diminuindo à medida que os testes se repetiam. Nos tubarões jovens, o efeito também foi menor quando havia peixe acabado de triturar. Num estudo sobre tubarões-limão, no ano seguinte, foi necessário um aumento de pelo menos 18 decibéis acima do nível de fundo para provocar o afastamento, segundo a síntese apresentada no estudo atual.
Por isso, não é correto resumir a relação entre tubarões e sons a uma regra segundo a qual o som os atrai ou afasta sempre. As características e a intensidade das pulsações, o estado do animal e a repetição da exposição podem influenciar o resultado. A experiência na Flórida foi concebida para observar uma reação forte a um som desagradável, não para testar um método garantido de afastar tubarões das pessoas.
O que o estudo não mediu e até onde vai a evidência
A experiência mostra que tubarões-de-pontas-negras mudaram de direção após a emissão de sons baixos e que algumas dessas respostas ocorreram a distâncias consideradas longas segundo a classificação acústica usada. Mas não prova que os tubarões tenham conseguido localizar com precisão o altifalante. Os investigadores interpretaram a mudança de rumo para longe da fonte como um sinal de que os animais detetaram alguma informação sobre a direção do som. No entanto, as imagens aéreas não permitem saber com que precisão localizaram a fonte nem como formaram essa estimativa.
O estudo também não mediu o movimento das partículas de água provocado pelo som, uma medição que poderia ajudar a perceber qual foi o sinal captado pelos tubarões. Segundo os investigadores, não era prático fazer essa medição nas condições do trabalho de campo. Assim, a possibilidade de os tubarões se guiarem pelo movimento das partículas continua a ser uma explicação proposta, não um mecanismo demonstrado diretamente pelas medições.
O valor máximo, 74,0 metros, também deve ser interpretado com cautela. A câmara do drone não filmava uma área ilimitada: a imagem abrangia entre 75 e 94 metros no seu eixo mais longo. Portanto, 74 metros é a distância da resposta mais afastada que apareceu nas imagens, não o limite da audição dos tubarões. Pode ter havido respostas mais distantes fora do enquadramento, ou pode não ter havido nenhuma; a experiência não permite decidir.
O som de frequência mais baixa oferece uma evidência mais complexa do que os outros dois. Foi o que provocou uma resposta à maior distância, mas também tem um campo próximo mais amplo por causa do seu comprimento de onda. Segundo os cálculos do estudo, apenas 33,9% das respostas a esse som ocorreram no campo distante, em comparação com 87,2% e 96,6% para os outros dois sons. Com base na soma dos números apresentados no estudo, estas percentagens correspondem a cerca de 20, 41 e 57 respostas, respetivamente.
Os investigadores observaram que o som de frequência mais baixa continha alguma energia abaixo de 100 hertz, o que aumenta o campo próximo calculado para esse som. Ainda assim, consideraram que as respostas associadas à energia entre 400 e 800 hertz não podem ser explicadas simplesmente por essa extensão do campo próximo. Este ponto é importante: nem todas as respostas constituem evidências igualmente fortes de que os tubarões detetaram o som a grande distância.
O som pode tornar-se uma barreira contra os tubarões?
A experiência não responde a essa pergunta. O estudo analisou uma única espécie de tubarão, num único local da costa da Flórida e com condições de emissão sonora específicas. Além disso, uma mudança imediata de direção durante o teste não mostra se o efeito se mantém quando o animal é exposto repetidamente ao som, nem se impede que se aproxime de zonas de natação. No estudo de 1978, a reação dos tubarões-seda diminuiu depois de serem expostos ao som várias vezes, o que mostra que a habituação pode alterar o comportamento.
Um estudo publicado em 2019 na revista Scientific Reports é outro exemplo de que é preciso cautela. Os tubarões-brancos não apresentaram uma alteração significativa da resposta quando foram reproduzidos sons de orcas, e os investigadores concluíram que o som, por si só, não bastava para afastá-los de forma eficaz. Isso não significa que todos os sons sejam inofensivos ou não tenham efeito, mas impede que a reação observada nos tubarões-de-pontas-negras seja considerada prova suficiente de um método de proteção eficaz.
Onde poderá estar a origem desta sensibilidade?
O grupo da Flórida sugere que uma estrutura do ouvido interno conhecida como mácula neglecta pode ajudar a explicar o fenómeno. Esta área contém células ciliadas sensíveis. Em espécies próximas dos tubarões-de-pontas-negras foram encontradas mais destas células do que noutras espécies de tubarões, mas ainda não se contou quantas existem na espécie estudada. Por isso, a ligação entre essas células e a reação observada continua a ser uma hipótese que precisa de ser testada diretamente.
Kajiura considera que o próximo passo é descobrir como o sistema sensorial capta estes sinais distantes e como os interpreta. Sullivan, que realizou o estudo para o mestrado, destaca que estudar o som no mar é importante porque, nos tanques, as ondas sonoras refletem-se nas paredes e chegam ao animal vindas de várias direções. Essas reflexões podem fazer com que uma experiência num espaço fechado se pareça com um ambiente cheio de sinais sobrepostos, em vez de um cenário sonoro simples e fácil de isolar.
Conclusão
A experiência fornece evidências de campo controladas de que tubarões-de-pontas-negras reagiram a sons baixos e pulsantes a distâncias que chegaram, nas gravações, a 74,0 metros. Foram registadas 165 respostas em 209 testes, das quais 118 ocorreram no campo distante, segundo a classificação dos investigadores. O estudo não determina a distância máxima a que os tubarões ouvem, não prova que tenham localizado a fonte com precisão nem revela como captaram o som. Também não demonstra que altifalantes possam proteger quem nada no mar. A conclusão mais sólida, por enquanto, é que alguns tubarões reagem a sons emitidos a grande distância; como isso acontece e até que ponto se pode contar com essa reação continuam a ser questões em aberto.