Creación de un sistema europeo avanzado de monitorización de los océanos
El proyecto tiene un presupuesto de 24 millones de euros y cuenta con la participación de 54 grupos de investigación de toda Europa. El sistema final recogerá no sólo variables físicas (como son las corrientes, el nivel del mar, la temperatura o la salinidad) sino también parámetros biológicos y geoquímicos, y relativos a los ecosistemas marinos. Se pretende que el sistema pueda servir para estudios de cambio climático, como ayuda para la intervención en accidentes o vertidos, previsión e información sobre el estado del mar y para tareas de seguridad y operaciones marítimas, entre otras aplicaciones.
El grupo del Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados dirigido por Joaquín Tintoré, profesor de investigación del CSIC, trabaja en la aplicación de planeadores submarinos o gliders para monitorizar en tiempo real el estado del mar. Los gliders son vehículos submarinos autónomos que incorporan sensores y están diseñados para observar el interior de amplias zonas oceánicas a un coste mucho menor que los buques oceanográficos y anclajes.
Los gliders tienen un peso y tamaño reducidos (miden unos 2 metros), una velocidad de entre 20 y 40 centímetros por segundo en horizontal y entre 10 y 20 centímetros por segundo en vertical, y capacidad de comunicación en doble sentido vía satélite y radio. Estructuralmente, los gliders utilizan su forma hidrodinámica y pequeños alerones para inducir movimientos horizontales controlando su flotabilidad. Este control de flotabilidad le permite además movimientos verticales en la columna de agua. También puede moverse en zigzag entre la superficie y el fondo marino, con un recorrido horizontal neto.
La localización del glider se realiza mediante GPS cuando éste se encuentra en la superficie del mar, donde también se realiza la transmisión de datos entre el glider y el laboratorio. Los gliders transportan sensores de conductividad, temperatura y profundidad de precisión comparable a los utilizados en buques oceanográficos. Se está trabajando para que en el futuro también puedan incorporar sensores que midan las propiedades ópticas del medio y del oxígeno disuelto.
Un glider en el mar. (Foto: CSIC)
El glider del IMEDEA tiene capacidad para realizar inmersiones hasta los 200 metros de profundidad y puede permanecer en el mar hasta 40 días sin soporte humano. Actualmente está siendo utilizado para proporcionar datos en tiempo real sobre las corrientes marinas existentes en la zona litoral de Mallorca.
Por su parte, el grupo del Instituto de Ciencias del Mar dirigido por Jordi Font, investigador del CSIC, trabaja en el uso y validación de técnicas de teledetección. Para ello, cuentan con el método de tratamiento de datos desarrollado por Antonio Turiel, investigador Ramón y Cajal en el Instituto de Ciencias del Mar. Se trata de una técnica que permite obtener de forma instantánea el campo de velocidades de la superficie del océano a partir de imágenes térmicas de la superficie del mar.
Este nuevo método, actualmente en fase pre-operacional, permite detectar de forma muy precisa y en tiempo real corrientes marinas, remolinos o pequeños frentes, así como su velocidad y evolución. La precisión e inmediatez es un gran avance ya que hasta ahora, explican los investigadores, este tipo de información no se podía obtener de forma instantánea ni de forma constante: la resolución temporal, dicen, no era muy buena ya que "se obtenían mapas de corrientes con un promedio de 10 días".
Hasta ahora, para obtener mapas de corrientes marinas se partía de datos de altimetría (altura del mar). "Estos mapas se obtienen combinando información de varios satélites, porque cada uno de ellos sólo cubre una franja de 7 kilómetros; hay que integrar la información de varios satélites y varios días si se quiere tener estimaciones de zonas más extensas".
El método desarrollado por Antonio Turiel parte de la información térmica. Con un sólo satélite a una altitud de casi 1.000 kilómetros, explica, se puede tomar una imagen de infrarrojos que abarca hasta 4.000 kilómetros y en las que cada píxel equivale a un kilómetro. Las imágenes de infrarrojos dan información de la temperatura y muestran estructuras de diferencias térmicas. "Como la temperatura está relacionada con la dinámica, a partir de esas estructuras térmicas y con el tratamiento estadístico desarrollado se puede extraer información de la turbulencia y de la velocidad de las corrientes".
Posibles aplicaciones futuras de este método incluyen el reprocesado de las bases de datos las imágenes de los últimos 30 años, para caracterizar cómo han evolucionado las corrientes. Esto último permitiría entender la interacción entre atmósfera y océano, y estudiar la variabilidad y el cambio climático.
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