Pesquisadores do Projeto CETI (Cetacean Translation Initiative) estão usando inteligência artificial, aprendizado de máquina e equipamentos subaquáticos para estudar e tentar decodificar os sons emitidos por baleias-cachalote. A iniciativa científica sem fins lucrativos, criada em 2020, mantém uma base na ilha de Dominica, no Caribe, onde monitora os animais e reúne dados acústicos e comportamentais que podem ajudar a compreender a comunicação da espécie.

A pesquisa ganhou popularidade por lembrar o “baleiês” apresentado no filme “Procurando Nemo”, de 2003, da Pixar. Na animação, a personagem Dory afirma entender os sons das baleias. Na vida real, porém, os cientistas ainda estão nas primeiras etapas de uma investigação que busca identificar padrões e possíveis significados nas vocalizações dos animais.

Um dos pesquisadores envolvidos é Giovanni Petri, professor do Instituto de Ciência de Redes da Northeastern University London. Ele passou meses em Dominica acompanhando e registrando os sons das baleias. O objetivo do CETI é combinar inteligência artificial avançada, técnicas de machine learning e robótica desenvolvida para não perturbar os animais durante a coleta de informações.

Monitoramento combina barcos, drones e sensores

As baleias-cachalote são consideradas o maior predador existente atualmente na Terra. Os animais podem pesar até 57 toneladas e alcançar 18 metros de comprimento, medida comparável à altura de um prédio de seis andares. Indivíduos da espécie permanecem durante todo o ano na região monitorada pelo projeto.

Para acompanhar esse grupo, a equipe utiliza três barcos, drones equipados para transportar marcadores e microfones subaquáticos, além de outros instrumentos de análise. Os drones podem acoplar pequenos dispositivos à lateral das baleias. Os equipamentos são fixados por ventosas produzidas especificamente para as cachalotes e, segundo o projeto, não causam incômodo aos animais.

Os dispositivos carregam rastreadores GPS, sensores de profundidade, medidores de movimento e monitores de frequência cardíaca, entre outros recursos. A combinação desses dados permitiu aos pesquisadores observar aspectos do comportamento alimentar das baleias. Elas precisam consumir diariamente o equivalente a 3% a 4% do próprio peso em alimentos e podem passar quase 24 horas envolvidas na busca por comida.

Durante esse processo, as cachalotes costumam mergulhar até 700 metros de profundidade, em áreas com pouca luz e alta pressão. Cada mergulho pode durar de 45 minutos a uma hora, até que os animais retornem à superfície para respirar. As incursões ocorrem várias vezes ao dia e, em algumas situações, diferentes indivíduos sincronizam os mergulhos.

Hidrofones registram os sons emitidos na água

O registro da comunicação é feito com hidrofones, equipamentos semelhantes a microfones capazes de captar ondas sonoras dentro da água. O projeto também desenvolve planadores marinhos semiautomáticos, que poderão acompanhar as baleias e gravar suas vocalizações sem a necessidade de um piloto humano.

Com os registros, os cientistas identificaram sequências rítmicas de cliques chamadas de “codas”. A hipótese da equipe é que essas combinações funcionem de maneira semelhante a pequenas palavras. A maior parte das interações conhecidas ocorre na superfície: quando uma baleia começa a emitir sons, outras se aproximam e passam a produzir vocalizações características em intervalos próximos, formando o que os pesquisadores interpretam como uma espécie de conversa.

Inteligência artificial ajuda a organizar os registros

Depois de captados, os sons são armazenados em um grande banco de dados. A etapa seguinte envolve a anotação dos registros acústicos, um trabalho necessário para que o material possa ser analisado por outros cientistas. A tarefa é complexa porque os áudios podem conter interferências de diferentes origens, como ruídos do oceano e vocalizações simultâneas de outras baleias.

Os pesquisadores precisam determinar se um clique é apenas um som usado pelas cachalotes para se orientar no escuro durante os mergulhos profundos ou se está relacionado à comunicação. Também é necessário identificar quais cliques pertencem à mesma coda, ou seja, quais sons formam uma sequência equivalente a uma “palavra”. Para isso, as baleias são identificadas individualmente por nomes, o que permite associar cada coda ao animal que a produziu.

Grande parte da organização inicial é automatizada por sistemas de reconhecimento de padrões baseados em inteligência artificial. Ainda assim, a participação humana continua essencial. A equipe de biologia do Projeto CETI é treinada para selecionar os registros e verificar se as anotações produzidas automaticamente fazem sentido.

Dados acústicos são comparados ao comportamento

Após a organização dos sons, os pesquisadores cruzam as informações acústicas com dados comportamentais, como os obtidos por acelerômetros e sensores de profundidade. Essa comparação permite observar em que circunstâncias uma baleia emitiu determinada coda e buscar uma possível relação entre o som e a ação realizada pelo animal.

Até o momento, o Projeto CETI identificou de oito a dez codas capazes de indicar se as baleias estão prestes a realizar mergulhos profundos em busca de alimento. O resultado ainda representa apenas o início do esforço para compreender o que os sons significam.

A hipótese atual é que a comunicação das cachalotes contenha um conjunto básico de símbolos, semelhante a um alfabeto falado. Redes neurais, sistemas de inteligência artificial inspirados no funcionamento do cérebro humano, vêm sendo usadas para detectar essas estruturas.

Segundo Petri, a inteligência artificial é aplicada desde a coordenação de frotas de drones durante os voos até a identificação de padrões na linguagem dos animais. Os próximos objetivos incluem investigar se existe uma liderança definida na comunidade, se as fêmeas mais velhas costumam iniciar os mergulhos e se os indivíduos mais jovens desempenham um papel central na comunicação com os demais.