Sonidos para conservar la fauna acuática
- 08/08/2025 00:00
Investigadores aplican la bioacústica para estudiar las características y dinámicas de las poblaciones de manatíes. La colaboración multidisciplinar es clave para generar nuevos conocimientos y desarrollos tecnológicos en Panamá Inspiraron leyendas sobre sirenas entre marinos y exploradores en el pasado. Hoy, los manatíes inspiran a los científicos e ingenieros a estudiarlos con métodos tecnológicos no invasivos para estimar sus poblaciones, su demografía, comportamiento social, salud, tiempos de residencia y sus migraciones, para conservarlos.
Los manatíes son mamíferos robustos, inofensivos y carismáticos que viven apaciblemente en zonas costeras marinas, ríos, estuarios y humedales en áreas subtropicales y tropicales. Toleran las variaciones en la salinidad del agua, pero son sensibles a las bajas temperaturas. Se les conoce popularmente como “vacas de agua” porque son herbívoros, su dieta incluye algas, pastos, bejucos, flores y hojas. A pesar de no ser animales marinos, para los manatíes la conectividad ecológica es vital.
En la década de 1960 se introdujeron nueve manatíes antillanos (Trichechus manatus manatus) de Bocas del Toro y un manatí amazónico (Trichechus inunguis) en el lago Gatún, en el Canal de Panamá, para controlar la proliferación de vegetación.
En 2023, el manatí antillano fue evaluado para la Lista Roja de Especies Amenazadas de la UICN y catalogado como “vulnerable”. Entre sus amenazas están la pérdida y contaminación de su hábitat, las colisiones con embarcaciones, atrapamiento en redes de pesca, cuerdas y basura marina, y el cambio climático.
Investigaciones El Dr. Héctor Guzmán, investigador del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales, tiene una amplia trayectoria estudiando ballenas, tiburones y manatíes. Junto con sus colegas, ha desarrollado diversos estudios y publicaciones sobre los manatíes, utilizando diferentes metodologías.
Varios de los proyectos de Guzmán han sido beneficiados en las convocatorias de la Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (Senacyt). El más reciente, de 2025, es titulado: “Movimiento, comportamiento social y salud de la población del manatí (Trichechus manatus manatus) visitante y residente en Panamá”.
Durante casi una década, ha contado con el apoyo de investigadores de la Universidad Tecnológica de Panamá (UTP): el Dr. Fernando Merchán, especialista en Procesamiento de Señales e Imágenes; el Dr. Héctor Poveda, experto en Procesamiento de señales Bioacústicas y el Dr. Javier Sánchez-Galán, especialista en Análisis de Datos, Modelado Estadístico y Aprendizaje automático.
Todos ellos son miembros del Sistema Nacional de Investigación (SNI) y colaboran en el grupo Misión Manatí (https://www.misionmanati.org/).
Sánchez-Galán ha utilizado drones para la detección y clasificación de manatíes antillanos en la cuenca del Canal de Panamá y ha analizado los datos con técnicas de aprendizaje profundo.
Retos y tecnología La dificultad de observar a los manatíes para identificarlos y contarlos, en las aguas turbias y con abundante vegetación, impulsó a Guzmán a probar otros recursos.
“Pasamos varias fases experimentales de acústica activa. Usamos el sonar en el río San San en la provincia de Bocas del Toro, nos desplazamos en un bote en línea recta y se podía ver una imagen similar a las de los ultrasonidos que les hacen a las mujeres embarazadas, y podíamos saber si era un animal, un palo, una piedra, etc. Ese trabajo lo publicamos en 2017”, comentó el Dr. Guzmán.
Los manatíes son sociales y nadan en grupos, por ejemplo, una madre con su cría o grupos de varios machos. Las señales acústicas que emiten los manatíes ayudan a los investigadores a identificar a los individuos y obtener datos sobre su comunicación, sexo y comportamiento. Sus vocalizaciones suenan como “clics”.
Fue entonces que Guzmán y su equipo se enfocaron en grabar a los manatíes en su ambiente, primero con una grabadora pequeña y, posteriormente, con un hidrófono, que es una grabadora grande con un micrófono de alta definición que capta todos los sonidos del río: la lluvia, las ranitas fuera del agua, los ruidos de motores, otros animales y personas.
Aislar la frecuencia de las vocalizaciones de los manatíes en un rango específico y eliminar el ruido de las grabaciones, fue otro reto.
Los ingenieros de la UTP se encargaron de la parte matemática y algorítmica y crearon filtros para suprimir todos los ruidos que no correspondieran a las vocalizaciones de los manatíes. Estos trabajos resultaron en varias publicaciones.
Para abarcar el hábitat de distribución de los manatíes, Guzmán instaló hidrófonos en el norte de Costa Rica, en varios lugares de los ríos San San, Changuinola, el humedal de Damani-Guariviara en la comarca Ngäbe-Buglé y en el Canal de Panamá.
“Establecimos una red de monitoreo acústico que supera los 20 hidrófonos colocados permanentemente en el agua y se les hace mantenimiento cada tres o cuatro meses, para cambiarles las tarjetas de memoria y baterías. Hemos depurado datos con programas para grabar continuamente por 2 minutos, se apaga por 8 minutos y se vuelve a encender a lo largo del día”.
Los investigadores han grabado cientos de miles de audios de “clics” de los manatíes. Las vocalizaciones en una zona determinada brindan información sobre el número de individuos y, usando otro método ecológico, se estima la población. Los científicos han colgado 8 años de datos (alrededor de 40-50 Terabytes) en la nube y publicaron los algoritmos para suprimir los otros ruidos.
Otra investigación publicada en la revista Frontiers in Marine Science en 2024 (Fernando Merchán, Kenji Contreras, Héctor Poveda, Héctor Guzmán, Javier Sánchez-Galán) demuestra que es posible usar solo grabaciones de sonidos bajo el agua para estimar cuántos manatíes se encuentran en un área, lo cual es muy útil para estudiar a esta especie sin molestarla demasiado.
Comportamiento social y salud Guzmán añade que actualmente está en revisión la información de la base de datos de tanto tiempo y de los animales identificados, para afirmar con la evidencia, el tiempo de residencia de los manatíes y su migración.
Los datos por ahora revelan que los manatíes se quedan en Costa Rica casi un año y en Panamá entre dos y tres años. Entran a los humedales para tomar agua dulce, reproducirse, amamantar y criar.
“Estamos trabajando para estimar la verdadera población de los manatíes. Ya tenemos identificados los animales por sus vocalizaciones, ahora corremos el programa cuantas veces un mismo animal lo detectamos a través de los años, y usando un modelo que se basa en una ecuación de captura-recaptura, podremos estimar el tamaño de la población. Le estamos poniendo la capa demográfica”.
Otros componentes del proyecto actual financiado por la Senacyt abarcan: el análisis de amenazas utilizando las grabaciones; el diseño de un transmisor para los manatíes; la extracción de muestras de sangre, y añadir al transmisor satelital, un microhidrófono fabricado en Panamá por dos estudiantes de la UTP, programado para que se desprenda de 5 a 7 días.
Se eliminarán los ruidos dejando solo las vocalizaciones de los manatíes y los botes. Dos estudiantes y biólogos identificarán amenazas para los manatíes, como las colisiones con embarcaciones. “Tratamos de relacionar el comportamiento del animal cuando oye que viene un bote para ver cómo ayudamos a protegerlos”, explica el Dr. Guzmán.
Por primera vez, Guzmán trabajará con tres veterinarias para obtener las muestras de sangre y conocer variables de salud de los manatíes, considerando que sus ambientes están contaminados. “Espero comenzar en septiembre u octubre. La acústica nos ha llevado a muchas cosas”.
El microhidrófono grabará la parte social del animal, por ejemplo, a la madre o un montón de machos que interactúan.
“Cuando vez todo el panorama, el uso del hábitat del animal, los tiempos de residencia y migración, las interacciones, amenazas, podemos orientar los esfuerzos de conservación, aconsejar a las autoridades las medidas de protección. Soy un convencido de que la ciencia puede informar la toma de decisiones y el manejo de recursos naturales silvestres”.
Inspiraron leyendas sobre sirenas entre marinos y exploradores en el pasado. Hoy, los manatíes inspiran a los científicos e ingenieros a estudiarlos con métodos tecnológicos no invasivos para estimar sus poblaciones, su demografía, comportamiento social, salud, tiempos de residencia y sus migraciones, para conservarlos.
Los manatíes son mamíferos robustos, inofensivos y carismáticos que viven apaciblemente en zonas costeras marinas, ríos, estuarios y humedales en áreas subtropicales y tropicales. Toleran las variaciones en la salinidad del agua, pero son sensibles a las bajas temperaturas. Se les conoce popularmente como “vacas de agua” porque son herbívoros, su dieta incluye algas, pastos, bejucos, flores y hojas. A pesar de no ser animales marinos, para los manatíes la conectividad ecológica es vital.
En la década de 1960 se introdujeron nueve manatíes antillanos (Trichechus manatus manatus) de Bocas del Toro y un manatí amazónico (Trichechus inunguis) en el lago Gatún, en el Canal de Panamá, para controlar la proliferación de vegetación.
En 2023, el manatí antillano fue evaluado para la Lista Roja de Especies Amenazadas de la UICN y catalogado como “vulnerable”. Entre sus amenazas están la pérdida y contaminación de su hábitat, las colisiones con embarcaciones, atrapamiento en redes de pesca, cuerdas y basura marina, y el cambio climático.
El Dr. Héctor Guzmán, investigador del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales, tiene una amplia trayectoria estudiando ballenas, tiburones y manatíes. Junto con sus colegas, ha desarrollado diversos estudios y publicaciones sobre los manatíes, utilizando diferentes metodologías.
Varios de los proyectos de Guzmán han sido beneficiados en las convocatorias de la Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (Senacyt). El más reciente, de 2025, es titulado: “Movimiento, comportamiento social y salud de la población del manatí (Trichechus manatus manatus) visitante y residente en Panamá”.
Durante casi una década, ha contado con el apoyo de investigadores de la Universidad Tecnológica de Panamá (UTP): el Dr. Fernando Merchán, especialista en Procesamiento de Señales e Imágenes; el Dr. Héctor Poveda, experto en Procesamiento de señales Bioacústicas y el Dr. Javier Sánchez-Galán, especialista en Análisis de Datos, Modelado Estadístico y Aprendizaje automático.
Todos ellos son miembros del Sistema Nacional de Investigación (SNI) y colaboran en el grupo Misión Manatí (https://www.misionmanati.org/).
Sánchez-Galán ha utilizado drones para la detección y clasificación de manatíes antillanos en la cuenca del Canal de Panamá y ha analizado los datos con técnicas de aprendizaje profundo.
La dificultad de observar a los manatíes para identificarlos y contarlos, en las aguas turbias y con abundante vegetación, impulsó a Guzmán a probar otros recursos.
“Pasamos varias fases experimentales de acústica activa. Usamos el sonar en el río San San en la provincia de Bocas del Toro, nos desplazamos en un bote en línea recta y se podía ver una imagen similar a las de los ultrasonidos que les hacen a las mujeres embarazadas, y podíamos saber si era un animal, un palo, una piedra, etc. Ese trabajo lo publicamos en 2017”, comentó el Dr. Guzmán.
Los manatíes son sociales y nadan en grupos, por ejemplo, una madre con su cría o grupos de varios machos. Las señales acústicas que emiten los manatíes ayudan a los investigadores a identificar a los individuos y obtener datos sobre su comunicación, sexo y comportamiento. Sus vocalizaciones suenan como “clics”.
Fue entonces que Guzmán y su equipo se enfocaron en grabar a los manatíes en su ambiente, primero con una grabadora pequeña y, posteriormente, con un hidrófono, que es una grabadora grande con un micrófono de alta definición que capta todos los sonidos del río: la lluvia, las ranitas fuera del agua, los ruidos de motores, otros animales y personas.
Aislar la frecuencia de las vocalizaciones de los manatíes en un rango específico y eliminar el ruido de las grabaciones, fue otro reto.
Los ingenieros de la UTP se encargaron de la parte matemática y algorítmica y crearon filtros para suprimir todos los ruidos que no correspondieran a las vocalizaciones de los manatíes. Estos trabajos resultaron en varias publicaciones.
Para abarcar el hábitat de distribución de los manatíes, Guzmán instaló hidrófonos en el norte de Costa Rica, en varios lugares de los ríos San San, Changuinola, el humedal de Damani-Guariviara en la comarca Ngäbe-Buglé y en el Canal de Panamá.
“Establecimos una red de monitoreo acústico que supera los 20 hidrófonos colocados permanentemente en el agua y se les hace mantenimiento cada tres o cuatro meses, para cambiarles las tarjetas de memoria y baterías. Hemos depurado datos con programas para grabar continuamente por 2 minutos, se apaga por 8 minutos y se vuelve a encender a lo largo del día”.
Los investigadores han grabado cientos de miles de audios de “clics” de los manatíes. Las vocalizaciones en una zona determinada brindan información sobre el número de individuos y, usando otro método ecológico, se estima la población. Los científicos han colgado 8 años de datos (alrededor de 40-50 Terabytes) en la nube y publicaron los algoritmos para suprimir los otros ruidos.
Otra investigación publicada en la revista Frontiers in Marine Science en 2024 (Fernando Merchán, Kenji Contreras, Héctor Poveda, Héctor Guzmán, Javier Sánchez-Galán) demuestra que es posible usar solo grabaciones de sonidos bajo el agua para estimar cuántos manatíes se encuentran en un área, lo cual es muy útil para estudiar a esta especie sin molestarla demasiado.
Guzmán añade que actualmente está en revisión la información de la base de datos de tanto tiempo y de los animales identificados, para afirmar con la evidencia, el tiempo de residencia de los manatíes y su migración.
Los datos por ahora revelan que los manatíes se quedan en Costa Rica casi un año y en Panamá entre dos y tres años. Entran a los humedales para tomar agua dulce, reproducirse, amamantar y criar.
“Estamos trabajando para estimar la verdadera población de los manatíes. Ya tenemos identificados los animales por sus vocalizaciones, ahora corremos el programa cuantas veces un mismo animal lo detectamos a través de los años, y usando un modelo que se basa en una ecuación de captura-recaptura, podremos estimar el tamaño de la población. Le estamos poniendo la capa demográfica”.
Otros componentes del proyecto actual financiado por la Senacyt abarcan: el análisis de amenazas utilizando las grabaciones; el diseño de un transmisor para los manatíes; la extracción de muestras de sangre, y añadir al transmisor satelital, un microhidrófono fabricado en Panamá por dos estudiantes de la UTP, programado para que se desprenda de 5 a 7 días.
Se eliminarán los ruidos dejando solo las vocalizaciones de los manatíes y los botes. Dos estudiantes y biólogos identificarán amenazas para los manatíes, como las colisiones con embarcaciones. “Tratamos de relacionar el comportamiento del animal cuando oye que viene un bote para ver cómo ayudamos a protegerlos”, explica el Dr. Guzmán.
Por primera vez, Guzmán trabajará con tres veterinarias para obtener las muestras de sangre y conocer variables de salud de los manatíes, considerando que sus ambientes están contaminados. “Espero comenzar en septiembre u octubre. La acústica nos ha llevado a muchas cosas”.
El microhidrófono grabará la parte social del animal, por ejemplo, a la madre o un montón de machos que interactúan.
“Cuando vez todo el panorama, el uso del hábitat del animal, los tiempos de residencia y migración, las interacciones, amenazas, podemos orientar los esfuerzos de conservación, aconsejar a las autoridades las medidas de protección. Soy un convencido de que la ciencia puede informar la toma de decisiones y el manejo de recursos naturales silvestres”.