Jet Propulsion Lab (JPL) de la NASA y saildrones trabajan en la obtención de muestras in situ

Barcos robóticos estudian el océano Ártico

En las aguas que circundan el Polo Norte ocurren una gran diversidad de cambios provocados por efecto del calentamiento global.

Un proyecto del Jet Propulsion Lab de la NASA utiliza drones acuáticos para verificar in situ datos obtenidos por satélites. Un investigador mexicano del CICESE está involucrado en la más reciente investigación con estos aparatos autónomos. 

Por Gerardo Sifuentes

En las aguas que circundan el Polo Norte ocurren una gran diversidad de cambios provocados por efecto del calentamiento global. Un ejemplo son las grandes estelas de agua cálida fluyen desde las profundidades del Océano Pacífico hacia el Océano Ártico, lo que acelera el derretimiento del hielo marino. Este mecanismo, descrito por científicos como auténticas “bombas de calor” cambian drásticamente el equilibrio biológico de la zona ártica, reguladora del clima en el planeta. Aunque los efectos directos como las diferencias de salinidad se pueden calcular a partir de observaciones satelitales y modelos matemáticos, resulta importante verificar los datos proporcionados con la obtención directa de muestras en el lugar.

Sin embargo, el clima extremo del océano Ártico y la temporalidad del hielo dificultan esta tarea. Es por esto que un equipo de investigadores del Jet Propulsion Lab (JPL) de la NASA, entre quienes se encuentra el doctor José Gómez Valdéz, del Centro de Investigación Científica y Educación Superior de Ensenada (CICESE), han trabajado en la obtención de muestras con la ayuda de saildrones, barcos autónomos equipados con sensores

Guiados a distancia, los sistemas de estas naves autónomas se alimentan con electricidad generada por energía solar y son impulsados por energía eólica que les permiten alcanzar velocidades entre tres a cinco nudos (6 y 9 km/h), con lo que pueden trabajar de forma continua hasta por un año antes de recuperarlos para darles mantenimiento. La flotilla de cinco saildrones de siete metros de largo del JPL cuentan con equipo que puede obtener datos por encima y por debajo de la superficie marina, como la temperatura del aire y el agua, oxígeno disuelto, presión, humedad, radiación, así como niveles de salinidad y clorofila-a, este último un pigmento responsable de la función fotosintética de las microalgas, cuya medida permite conocer la biomasa de los ecosistemas acuáticos.  

Encabezados por el doctor Jorge Vázquez Cuervo, el equipo del JPL publicó en febrero pasado los resultados obtenidos del análisis de datos proporcionados por dos de estos saildrones, los cuales navegaron de ida y vuelta desde Dutch Harbor, Alaska, en los mares de Bering y Chukchi, hasta el borde del hielo ártico en el mar de Beaufort durante un período de 150 días, del 15 de mayo al 11 de octubre de 2019.

A medida que los glaciares marinos del Océano Ártico entraban en deshielo durante este lapso, los vehículos alcanzaron el mar de Beaufort hasta que la luz decreciente (los Saildrones funcionan con energía solar) los obligó a retirarse hacia el sur y regresar a Dutch Harbor.  En el artículo “Using Saildrones to Validate Arctic Sea-Surface Salinity from the SMAP Satellite and from Ocean Models”, publicado en febrero de este año, se da cuenta de las mediciones de dos saildrones comparados con los datos de salinidad de la superficie del mar obtenidos por el satélite SMAP (Soil Moisture Active Passive), y comparados también con los resultados de la base de datos ECCO (Estimating the Circulation and Climate of the Ocean) de la NASA.

Para tener una referencia que fuese más precisa, centraron su estudio en la zona del delta del río Yukon, el río más largo de Alaska, cuyas descargas de agua dulce en el mar de Bering pueden generar grandes gradientes y variabilidad temporal en la salinidad y clorofila-a en la superficie del mar. La información del satélite SMAP sobre la intrusión de agua dulce coincidía también con los registros de salinidad superficial de los saildrones, así como coherencia estadística con las bases de datos ECCO. Estas validaciones son consideradas como un primer paso hacia otras misiones en conjunto entre flotillas de saildrones con satélites.

“Este resultado es esencial para motivar la investigación futura del océano Ártico utilizando saildrones y registros de salinidad de superficie del mar con satélites para determinar los flujos de agua dulce y los cambios en la estratificación del océano debido al derretimiento del hielo marino y a las corrientes de agua de lluvia en los ríos. Estos resultados son alentadores (…) y podrían resultar fundamentales para comprender los cambios futuros en el Ártico y las aplicaciones en otras regiones”. 

Doctor José Gómez Valdéz, CICESE

El Dr. Gómez Valdés aseguró que habrá más colaboraciones entre el JPL de la NASA y el CICESE en los próximos años, con proyectos en puerta para comparar datos derivados de satélites de alta resolución con observaciones in situ en los mares mexicanos. 

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