Se observó a los animales, también conocidos como orcas, desprendiendo trozos de algas y masajeándose mutuamente con ellas.
Según los investigadores, las orcas muerden el extremo de un tallo de alga, lo colocan entre ellas y su pareja y lo enrollan entre sus cuerpos durante periodos prolongados.
El estudio ha sido dirigido por el Centre for Whale Research (CWR), en colaboración con la Universidad de Exeter.
El trabajo, publicado en la revista Current Biology, se titula: "Las orcas salvajes fabrican y utilizan herramientas de allogrooming".
Los científicos detectaron el comportamiento en imágenes de drones de orcas residentes del sur en el Mar de Salish, en aguas interiores del estado norteamericano de Washington.
Se observó que ballenas de todas las edades participaban en la fabricación de herramientas, posiblemente para reforzar los vínculos sociales y promover la salud de la piel, sugirieron los investigadores.
El Dr. Michael Weiss, director de investigación del CWR, declaró que los investigadores se quedaron "asombrados" cuando observaron por primera vez este comportamiento.
Se sabe que varias especies de ballenas hacen "kelping", es decir, mueven las algas con la cabeza, las aletas y el cuerpo, probablemente para jugar o para eliminar parásitos y mantener la piel sana.
El nuevo descubrimiento, denominado "allokelping", es diferente porque las algas son seleccionadas, recortadas y manipuladas por dos ballenas que trabajan juntas.
El Dr. Weiss añadió: "El tallo de alga de toro es firme pero flexible, como una manguera de jardín llena, con una superficie exterior resbaladiza. Sospecho que estas características la convierten en una herramienta ideal de acicalamiento".
"Lo que me llama la atención de este comportamiento es lo extendido que está en la población.
"Machos y hembras de todas las etapas de la vida y de los tres grupos de residentes del sur fueron vistos usando algas de esta manera. Todo indica que es una parte importante de su vida social".
El equipo observó allokelping en ocho de los 12 días incluidos en el estudio y, basándose en sus observaciones, sospecha que este comportamiento puede ser universal en esta población.
Es más probable que las ballenas se emparejen para comer allokelp con parientes maternos cercanos y de edad similar.
Rachel John, estudiante de máster sobre comportamiento animal en la Universidad de Exeter, declaró: "Esta población de ballenas ha sido estudiada formalmente durante 50 años -las orcas mejor estudiadas del planeta- y, sin embargo, aún pueden hacerse nuevos descubrimientos importantes.
"No habíamos observado antes el 'allokelping' porque los vídeos que se recogían desde nuestros aviones anteriores no eran de suficiente calidad, pero las imágenes que obtenemos ahora muestran este comportamiento con gran detalle".
Al comentar las posibles razones del allokelping, el profesor Darren Croft, de la Universidad de Exeter y director ejecutivo de CWR, afirmó: "Sabemos que el tacto es muy importante.
"En los primates, incluidos los humanos, el tacto modera el estrés y ayuda a establecer relaciones.
Sabemos que las orcas suelen entrar en contacto con otros miembros de su grupo, tocándose con el cuerpo y las aletas, pero el uso de algas como éstas podría mejorar esta experiencia".
"También podría ser importante para la salud de la piel. Las ballenas y los delfines tienen una serie de estrategias que les ayudan a desprender la piel muerta, y ésta puede ser otra adaptación con este fin.
"Las algas pardas como el alga toro también tienen propiedades antibacterianas y antiinflamatorias que pueden aportar más beneficios a las ballenas".
El profesor Croft dijo que los investigadores estaban trabajando para confirmar los hallazgos iniciales e "investigar los beneficios sociales y para la salud de la piel de este comportamiento".
Se sabe que otras orcas frotan sus cuerpos en playas de piedra lisa, posiblemente para eliminar la piel muerta y los parásitos, pero no se ha visto a las ballenas residentes del sur haciendo esto.
Entre los financiadores del estudio figuran el Consejo de Investigación del Medio Natural del Reino Unido y el Fondo Orca, un fondo de subvenciones creado por Wild Fish Conservancy y administrado por la Fundación Rose para las Comunidades y el Medio Ambiente.