De dieren, ook wel bekend als zwaardwalvissen, werden geobserveerd terwijl ze lengtes zeewier losmaakten en elkaar ermee masseerden.

De orka's beten het uiteinde van een kelpstengel af, plaatsten die tussen zichzelf en een partner in en rolden de kelp dan langdurig tussen hun lichamen, aldus de onderzoekers.

Het onderzoek werd geleid door het Centre for Whale Research (CWR), in samenwerking met de Universiteit van Exeter.

Het artikel, gepubliceerd in het tijdschrift Current Biology, is getiteld: "Wild killer whales manufacture and use allogrooming tools".

Wetenschappers zagen het gedrag op dronebeelden van orka's die in het zuiden leven in de Salish Sea, in de binnenwateren van de Amerikaanse staat Washington.

De onderzoekers zagen walvissen van alle leeftijden deelnemen aan het maken van gereedschap, mogelijk om de sociale banden te versterken en de gezondheid van de huid te bevorderen.

CWR onderzoeksdirecteur Dr. Michael Weiss zei dat de onderzoekers "verbaasd" waren toen ze het gedrag voor het eerst opmerkten.

Van verschillende walvissoorten is bekend dat ze aan "kelping" doen - het bewegen van kelp met hun kop, vinnen en lichaam - waarschijnlijk om te spelen of mogelijk om parasieten te verwijderen en een gezonde huid te behouden.

De nieuwe ontdekking, die "allokelping" wordt genoemd, is anders omdat het kelp wordt geselecteerd, getrimd en gemanipuleerd door twee walvissen die samenwerken.

Dr. Weiss voegde eraan toe: "De stierkelpstengel is stevig maar flexibel, als een gevulde tuinslang, met een gladde buitenkant. Ik vermoed dat deze eigenschappen het tot een ideaal verzorgingsmiddel maken.

"Wat ik opmerkelijk vind aan dit gedrag is hoe wijdverspreid het is in de populatie.

"Mannetjes en vrouwtjes van alle levensstadia en van alle drie de zuidelijke bewonerspopulaties zijn gezien terwijl ze kelp op deze manier gebruikten. Alles wijst erop dat het een belangrijk onderdeel van hun sociale leven is."

Het team observeerde allokelping op acht van de 12 dagen in de studie en op basis van hun observaties vermoeden ze dat dit gedrag universeel zou kunnen zijn in deze populatie.

Walvissen doen het meest aan allokelping met naaste moederlijke familieleden en walvissen van dezelfde leeftijd.

Rachel John, een masterstudent dierengedrag aan de Universiteit van Exeter, zei: "Deze populatie walvissen wordt al 50 jaar formeel bestudeerd - de best bestudeerde orka's op aarde - en toch kunnen er nog steeds belangrijke nieuwe ontdekkingen worden gedaan.

"We hadden 'allokelping' niet eerder opgemerkt omdat de video's die we met onze vorige vliegtuigen verzamelden niet van voldoende kwaliteit waren, maar de beelden die we nu krijgen laten dit gedrag heel gedetailleerd zien."

Professor Darren Croft van de Universiteit van Exeter en uitvoerend directeur van CWR zei over de mogelijke redenen voor het allokelping: "We weten dat aanraking heel belangrijk is: "We weten dat aanraking heel belangrijk is.

"Bij primaten - waaronder mensen - vermindert aanraking stress en helpt het bij het opbouwen van relaties.

"We weten dat orka's vaak contact maken met andere leden van hun groep - ze raken elkaar aan met hun lichaam en vinnen - maar het gebruik van kelp als dit kan deze ervaring versterken.

"Het kan ook belangrijk zijn voor de gezondheid van de huid. Walvissen en dolfijnen hebben verschillende strategieën om hen te helpen dode huid af te voeren, en dit kan weer een andere aanpassing voor dit doel zijn.

"Bruine algen zoals stierkelp hebben ook antibacteriële en ontstekingsremmende eigenschappen die de walvissen nog meer voordelen kunnen bieden."

Professor Croft zei dat onderzoekers bezig waren om de eerste bevindingen te bevestigen en "de sociale en gezondheidsvoordelen van dit gedrag voor de huid te onderzoeken".

Van andere orka's is bekend dat ze hun lichaam over gladde stenen stranden wrijven, mogelijk om dode huid en parasieten te verwijderen, maar de zuidelijke walvissen zijn hier nog niet mee gezien.

Financiers van de studie waren onder andere de UK Natural Environment Research Council en het Orca Fund, een fonds dat subsidies verstrekt door Wild Fish Conservancy en beheerd wordt door de Rose Foundation for Communities and the Environment.