Cómo funciona un sonar

En la noche del 14 de abril de 1912, el Titanic tuvo su fatídico encuentro con un iceberg en el que perecieron 1.522 personas. Aquel incidente fue un cúmulo de funestas casualidades y despropósitos humanos que posteriormente Hollywood se encargaría de ensalzar, en el que además hubo un componente tecnológico que influyó decisivamente en el fatal desenlace.

Por aquel entonces, la capacidad técnica de detectar un iceberg dependía sólo de la buena vista de los vigías del barco, “ojímetro”, como habría dicho un antiguo profesor mío de la extinta EGB. Para más desdicha, Frederic Fleet (imagen 1, izquierda), el vigía de aquella noche, no disponía de prismáticos, ya que la llave del armario en donde éstos se ubicaban se había quedado en tierra, olvidada en el bolsillo de David Blair (imagen 1, derecha), un oficial que había sido relevado por un cambio de mando de ultimísima hora antes de partir.

El titánico desastre puso en evidencia muchas cosas, supongo que como mínimo desde entonces habría más de un prismático, pero lo más importante fue que, para la navegación, significó la necesidad de acelerar la búsqueda de un dispositivo especializado en identificar objetos en el mar con suficiente antelación.

Y efectivamente así fue. No había pasado una semana del desastre y el meteorólogo inglés Lewis Richardson se apresuró a registrar la primera patente provisional de un dispositivo de localización basado en el sonido (Richarson, 1912), en el que ya llevaba trabajando algún tiempo.

El 14 de julio de ese mismo año, el ingeniero americano Hiram Maxim fue consultado por American Scientific, revista que aún se publica actualmente, sobre su libro (imagen 2) publicado el mes anterior que trataba de la posibilidad de construir un dispositivo para ayudar en la detección de barcos y otros objetos en el mar (Maxim, 1912). Maxim era un inventor pionero en la construcción de los primeros aeroplanos, aquellos que apenas despegaban del suelo y con alas parecidas a la de los murciélagos u otros animales. Conocía pues la estructura alar de los murciélagos e intuía además que éstos utilizaban el eco de los sonidos para orientarse y localizar objetos en la oscuridad, así que propuso utilizar lo que él llamó en su artículo: “una aplicación mecánica del sexto sentido de los murciélagos para prevenir las colisiones en el mar”.

Aquello fue el pistoletazo de salida de un sinfín de investigaciones y prototipos, máxime cuando dos años después estallaba la Primera Guerra Mundial, y la flota de submarinos alemanes causaba estragos en los buques aliados sin que hubiera manera de detectarlos. Curiosamente Maxim haría fortuna en aquel conflicto, pero por inventar una ametralladora ampliamente usada por todas las potencias bélicas. Al final de la guerra unos 5.000 barcos de todo tipo habían sido hundidos por los submarinos alemanes.

Ante tal panorama, la División Antisubmarina Británica reclutó al físico canadiense Robert William Boyle para que liderara el proyecto del sónar activo que, junto con otros colaboradores, construiría a mediados de 1917 el primer prototipo factible de detección subacuática. En 1918 el sónar activo, denominado ASDIC, ya estaba operativo en muchos de los navíos de guerra aliados, aunque finalmente no tuvo una influencia crucial en el desenlace del conflicto, debido a que éste concluyó en ese mismo año por otros condicionantes. El proyecto se realizó en el más absoluto de los secretos, por lo que el propio Boyle nunca tuvo el reconocimiento que otros investigadores de la misma línea obtuvieron. No obstante, el sónar activo seguiría evolucionando y el legado de Boyle y otros investigadores contemporáneos tendría una importancia vital en la segunda guerra mundial.

Fue justo en los prolegómenos de la segunda gran guerra, en 1938, cuando el biólogo Donald Redfield Griffin pudo comprobar al fin la teoría promulgada por Maxim y otros científicos sobre la navegación nocturna de los murciélagos. Para demostrarlo, casualmente, o mejor dicho, causalmente, utilizó un sónar de última generación capaz de detectar los ultrasonidos que emiten estos animales, acuñando el término de ecolocalización por primera vez en 1944 y recopilando sus estudios 20 años más tarde en su primer libro (Griffin, 1958).

Así pues, la ecolocalización constituye una especialización del murciélago que le permite desplazarse sin necesidad de luz. Para ello emiten señales sonoras ultrasónicas con la boca, imperceptibles al oído humano, y reciben el eco que se produce al chocar con distintos objetos, construyendo un mapa mental tridimensional del entorno y sus objetos. Pero ésa no es la única cualidad que los hace especiales, pues son por derecho los únicos mamíferos con capacidad de volar.

Todas estas facultades han hecho que se extiendan por todo el planeta, con 1.100 especies distintas, constituyendo uno de los grupos más diversos y abundantes de mamíferos, ya que prácticamente una de cada cuatro especies pertenecientes a esta clase  es un murciélago. Dicha expansión ha llegado también a nuestras ciudades, donde los murciélagos, con su infalible sónar, se han adaptado a cazar los insectos que revolotean alrededor de farolas, y, en muchos casos, a vivir en las oquedades que hay en las viviendas y otras construcciones, incluyendo los tambores de las persianas empotradas.

Con estos hábitos urbanitas no es de extrañar que esporádicamente alguno se despiste y se nos cuele en casa, algo que no es muy frecuente pero perfectamente posible. Sin ir más lejos, el pasado 15 de agosto, algo revoloteaba por mi habitación y pensé que evidentemente un pájaro no podía ser porque eran las cinco de la mañana. Al instante supe que se trataba de un murciélago, lo cual por una parte me sobrecogió, aunque por otra he de reconocer que en parte disfruto con este tipo de experiencias.

Al estar en un espacio tan cerrado, el animal se encontraba un poco confundido, por lo que volaba de un lado a otro de la habitación sin encontrar la salida. Hizo varias pasadas rasantes a un palmo de mi cara, por lo que no tuve más remedio que taparme la cabeza con la sábana protectora antisustos, esa con la que alguna vez nos hemos cubierto de pequeños cuando el miedo acechaba durante la noche. En este caso, mi temor estaba justificado, pues los murciélagos pueden transmitir la rabia, enfermedad que no tiene cura y provoca la muerte si no se vacuna de inmediato. Por otra parte, la criaturita medía unos 35 cm de envergadura, cosa que imponía bastante.

Cuando decidió pararse en la cortina (imagen 3), me armé de valor… además de un escobón, tapadera de sartén y escurridor a modo de sombrero para que no se me agarrara al pelo, y de esa guisa, más del estilo de Don Quijote que de Indiana Jones, me dispuse a capturarlo. Me detuve a hacer algunas fotos para inmortalizar el momento, y acto seguido, con algún esfuerzo, conseguí atraparlo en una caja  para observarlo más de cerca, aunque sin tocarlo para evitar mordiscos y arañazos.

Al intentar identificarlo, descubrí que son 29 las especies de murciélagos que habitan en España, de las cuales una de ellas es la principal portadora del virus rábico, y sí, la Ley de Murphi se hacía claramente patente aquí, pues en efecto fue la que se coló en mi dormitorio.

A pesar de todo esto, es importante indicar que los murciélagos cumplen una función tremendamente beneficiosa al controlar las poblaciones de insectos y son una especie protegida, por lo que lo dejé marchar cuando mi curiosidad se vio satisfecha.

La especie en concreto era Eptesicus serotinus (imagen 4), genéricamente conocido como murciélago de huerta u hortelano, supongo que porque antaño sería frecuente en dichas zonas de cultivo, aunque, emulando a Lope de Vega y atendiendo a la noche que pasé, yo tengo mi propia teoría: el murciélago del hortelano, que ni duerme ni deja dormir.

Bibliografía: Atlas ilustrado de la Segunda Guerra Mundial. Susaeta Ediciones S.A. (2002). Cowper E.: Lusitania sunk by a Submarine. The New York Times (1915). Griffin D.R.: Listening in the dark: the acoustic orientation of bats and men. New Haven. CT: Yale University Press, (1958).  Griffin D.R.: Echoes of Bats and Men. Anchor Books (Doubleday). Library of Congress Catalog Card Number 59-12051 (1959). Lope de Vega y Carpio F.: El perro del hortelano (1618). Maxim H.S.: A new system for preventing collitions at sea. Printed by Gassell and Company, Limited London, New York, Toronto and Melbourne (1912). Maxim, H.S.: Preventing Collisions at Sea. A Mechanical Application of the Bat’s Sixth Sense. Scientific American. 80-81 (1912). Perea Ruiz J.: Guerra submarina en España (1914-1918). Espacio, Tiempo y Forma, Serie V, H. Contemporánea (2004). Raghuram H.,  Marimuthu G.: Donald Redfield Griffin. The Discovery of Echolocation. Department of Animal Behaviour and Physiology School of Biological Sciences Madurai Kamaraj University, India (2005).  Richarson L.F.: Apparatus for Warning a Ship of its Approach to Large Objects in a Fog. Printed for His Majesty’s Stationery Office, by Love & Malcomson, (1913). Seco Granja F., Jiménez Ruiz A.R.: Visión ultrasónica de los murciélagos. Seminario de Sistemas Inteligentes. 31-45. Universidad Rey Juan Carlos, Madrid, (2006). Shakespeare W.: El sueño de una noche de verano (A Midsummer Night’s Dream) (1595). Sir Hiram Maxim’s plan to preven sea collisions. The New York Times (1912). Sosa M. P.: Historia y desarrollo de los submarinos. Colegio Oficial de Ingenieros Navales (2007).    Recursos electrónicos:  Web de Nacional Geografhic: www.nationalgeographic.es Web de Muy Interesante: www.muyinteresante.es Web de European Patent Office: http://worldwide.espacenet.com Web de Biodiversity Heritage Library: www.biodiversitylibrary.org Web de Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo (INHST): www.insht.es