September 8, 2012 Whale Tales: Let's learn about the bowhead whale!

##What can live upwards of 200 years, dive to depths of 500 feet, break through sea ice with its head to take a breath of air, weigh more than 75 tons yet sustain itself on tiny zooplankton such as copepods and euphasiids (krill)?

If you guessed the bowhead whale you are correct! Bowhead whales appear to be the longest-lived mammals on our planet. Pretty amazing.

Here in Barrow it's still a little stormy out on the Arctic Ocean so I’m learning more about whales this morning! Sitting in the hall in front of a Bowhead Whale Aging Study poster I can see that as part of this study the whales sampled were found to be between 1 and 135 years old! Listening to local wildlife biologists it appears that more recent data supports the whales living more than 200 years. Wow! During our PolarTREC Polar Connect webinar yesterday there were many really terrific questions asked by those who joined us about the bowhead whales. So many questions and topics that I think it's best to point you to the experts here at the North Slope Borough Department of Wildlife Management. Their offices are right up the hall from our lab room here on the UIC-NARL facility. I'll address the age issue here and at the end of the journal you'll find a link to the North Slope Borough Department of Wildlife Management website that has the most current information and research studies conducted on the bowhead whales! Under Documents you'll also find some great information on the 2013 Calender:The Life of a Bowhead Whale. Please note that the first page of the pdf document lists all those involved in the creation and publication of this calender.

There are several methods that scientist use to age the whales.

Baleen carbon aging

Baleen aging is based on the whale’s consumption of an invertebrate diet that contains varying amounts of carbon. The invertebrates the whale eats in the Bering/Chukchi Sea have higher levels of carbon than the population it feeds on while in the Beaufort Sea. The bowhead whales migrate between the Bering/Chukchi Seas in the spring and the Beaufort Sea in the summer. Every year a sea carbon cyclic pattern develops within the whales baleen plate. By analyzing a small section of the baleen and counting the number of carbon peaks, scientists can roughly determine the age of the whale. A downside to this method is that as the whale ages this method becomes less useful because as the whale grows its baleen wears off at the tip.

Ovaries aging

A second way to age a bowhead is to analyze a female’s ovaries. Each time a female bowhead whale becomes pregnant, a small area of scar tissue called copus albicans appears in the ovary. Scientists believe that these scars are retained for life. Count the ovary scars and you can get a good idea of the age of the female bowhead whale.

Stone weapons

A third way to age the whales is by examining old stone weapon fragments found imbedded in recently deceased whales. These weapons have not been used locally since the late 1800s and researchers at the Smithsonian Institute believe the harpoon tips found are from the 1700's. Finding these weapons can give scientists and Inupiat indirect evidence that some whales are easily more than 100 years old.

Poster of stone weapons found recently in bowhead whales. Poster location: Hallway wall outside of North Slope Borough Department of Wildlife. September 8, 2012. Photo by Lisa Seff.

Aspartic acid racemization and whale eye lenses

Finally, the method to determine the age of the whales that caught my attention the most was the aspartic acid racemization. Deceased whale’s eye lenses are examined to determine levels of two different forms of aspartic acid. When a whale is born its eye lenses contain one hundred percent aspartic acids in Form “A”. As the whale ages that acid changes into Form “B”. The amount changed acts like a natural clock and allows researchers to have a good understanding of the whale’s age. If you understand the process of radiometric dating, the idea is similar. When something changes from one thing to another at a known rate, the amount that remains can tell you how long a process has been occurring. If you'd like more information on amino acid racemization please see the attached document from Today's Chemist At Work!

Pretty amazing isn’t it. In the end scientist like to utilize several methods to determine the age of the whales. If the results from different methods are similar they have a much higher confidence in their estimates of the actual age of the whale.

Well, it looks like the wind has dropped and we're heading out for another Sea Cruise, which means it's time to put on my layers, boots and rain gear! Check back later to see which transect we sampled from and what we found!

##Que puede vivir hasta 200 años, bucear a profundidades de 500 pies, romper la capa de hielo con su cabeza para respirar, pesar mas de 75 toneladas y sobrevivir de pequeño zooplancton como los copépodos y euphasidos (krill)?

Si adivinaron la ballena bowhead (cabeza de arco) están correctos! Ballenas bowhead parecen ser los mamíferos que más tiempo viven en nuestro planeta. Muy impresionante. Aquí en Barrow todavía está un poco tormentoso afuera en el océano ártico así que esta mañana estoy aprendiendo más acerca de ballenas. Sentada en la sala en frente de un poster sobre un estudio de envejecimiento de la ballena bowhead puedo ver que como parte de este estudio las ballenas estudiadas tuvieron entre 1 y 135 años! Escuchando a biólogos de vida silvestre locales parece que datos más recientes apoyan que las ballenas viven más de 200 años. Wow! Durante nuestro webinar de PolarTREC Connect de ayer hubo muchas preguntas terríficas preguntadas por aquellos quienes se juntaron con nosotros para hablar acerca de las ballenas bowhead. Tantas preguntas y tantos temas que pienso es mejor apuntarles hacia los expertos aquí en el departamento de manejo de vida silvestre del condado de North Slope. Sus oficinas están aquí siguiendo de la sala de nuestros laboratorios en el UIC-NARL. Voy a cubrir la pregunta acerca de edad aquí y al final del diario encontraran un link para el departamento de manejo de vida silvestre de North Slope cual tiene la información más reciente e investigaciones manejadas sobre la ballena bowhead! Bajo Documentos encontraran gran información en el calendario de 2013: la vida de una ballena bowhead. Por favor tomen cuenta que la primera pagina pdf del documento lista a todos aquellos involucrados en la creación y publicación de este calendario.

Hay bastantes métodos que los científicos pueden usar para determinar la edad de las ballenas.

Determinación de edad midiendo carbón de las barbillas

Determinación de la edad a través de las barbillas está basada en el consumo de las ballenas de una dieta de invertebrados que contiene diferentes cantidades de carbón. Los invertebrados que las ballenas consumen en le mar de Bearing/Chukchi tienen niveles más elevados de carbón que la populación que consumen cuando están en el mar de Beauford. Las ballenas bowhead migran entre los mares de Bering/Chukchi en la primavera y el mar Beauford en el verano. Cada año se crea un patrón de carbón cíclico en las placas de barbilla de las ballenas. Analizando una sección pequeña de la barbilla y contando el número de picos de carbón, científicos pueden estimar la edad de la ballena. La desventaja es que a lo que se envejece la ballena este método es menos útil porque las puntas de las barbillas se gastan a lo que crece la ballena.

Ovarios envejeciendose

Una segunda manera de determinar la edad de una bowhead es el analizar los ovarios de las hembras. Cada vez que una ballena bowhead femenina se preña una pequeña cicatriz llamada corpus albicans aparece en el ovario. Científicos creen que estas cicatrices permanecen de por vida. Cuenten las cicatrices del ovario y pueden tener una buena idea de la edad de las ballenas hembra bowhead

Armas de piedra

Una tercera manera de determinar la edad de las ballenas es mediante exanimación de fragmentos de armas de piedra antiguas atrapadas en ballenas recién fallecidas. Estas armas no han sido utilizadas localmente desde los 1800s e investigadores en el Instituto Smithsonian creen que las puntas de arpón encontradas son de los 1700s. El encontrar estas armas pueden dar evidencia indirecta a los científicos y los Inupiat que ciertas ballenas fácilmente tienen más de 100 años de edad.

Poster of stone weapons found recently in bowhead whales. Poster location: Hallway wall outside of North Slope Borough Department of Wildlife. September 8, 2012. Photo by Lisa Seff.

Racemizacion de acido aspártico y el lente ocular de ballenas

Finalmente, el método de determinar la edad de las ballenas que mas agarro mi atención fue la racemizacion de acido aspártico. Lenes oculares de ballenas fallecidas son examinados para determinar el nivel de dos formas diferentes de acido aspártico. Cuando nace la ballena el lente ocular contiene cien por ciento acido aspártico de forma “A.” A lo que la ballena envejece el acido cambia a la forma “B.” La cantidad cambiada actúa como un reloj natural y permite a los investigadores que tengan un buen entendimiento de la edad de la ballena. Si entienden el método de determinar la edad radiométricamente, la idea es similar. Cuando algo cambia de una forma a otra a una velocidad uniforme, la cantidad que queda por cambiar puede indicarles cuanto tiempo ha ocurrido un proceso. Si quieren mas información acerca de racemizacion de acido aspártico por favor vean el documento anexado del “Today’s Chemist At Work!”

Increíble, no creen. A la final a científicos les gusta utilizar varios métodos para determinar la edad de las ballenas. Si los resultados de los diferentes métodos son similares tienen una confidencia más alta en sus estimados de la edad actual de la ballena.

Pues. Parece que el viento ha disminuido y estamos en rumbo a otro crucero, que quiere decir es hora de poner las capas, botas, y ropa de lluvia! Chequeen mas tarde para ver cual sección muestreamos y que es lo que encontramos!