En colaboración NASA Y CICESE utilizan saildrones para estudiar Océano Ártico

En colaboración NASA Y CICESE utilizan saildrones para estudiar Océano Ártico

por Andrea Espinoza P.

En conjunto con otras instituciones, la NASA y el Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California (CICESE) desplegaron una flotilla de saildrones -novedosos veleros que navegan por sí solos- para realizar un estudio de monitoreo y confirmación de datos satelitales sobre las condiciones actuales del Océano Ártico

Los resultados del estudio fueron publicados el pasado 24 de febrero de este año en un artículo titulado Using Saildrones to Validate Arctic Sea-Surface Salinity from the SMAP Satellite and from Ocean Models” para la revista Remote Sensing

Los datos obtenidos serán utilizados para crear estrategias que contribuyan a enfrentar los desafíos generados por el inminente cambio climático.

El estudio fue diseñado por un equipo de investigadores provenientes de México, Estados Unidos y Brasil, bajo la dirección del Dr. Jorge Vázquez-Cuervo del Jet Propulsion Laboratory (JPL), un programa perteneciente a la National Aeronautics and Space Administration (NASA) y manejado por el California Institute of Technology (Caltech).

El Dr. José Gómez Valdés, investigador del Departamento de Oceanografía Física del CICESE representa a México como colaborador de este proyecto desde el año 2017.

La metodología del estudio consiste en el despliegue de una flotilla de 5 saildrones, los cuales recorrieron desde los mares de Bering y Chukchi en Dutch Harbor, Alaska, hasta el borde del hielo Ártico y viceversa. La exploración y muestreo ocurrió durante un periodo de 150 días: del 15 de mayo al 11 de octubre de 2019.  

Su propósito es obtener datos que permitan comprobar qué tan coherentes son las mediciones de salinidad de la superficie del mar (SSS) obtenidas con el satélite SMAP (Soil Moisture Active Passive) de la Agencia Espacial Europea (ESA). 

Al mismo tiempo compara qué tan constantes son los resultados del modelo Estimating the Circulation and Climate of the Ocean (ECCO) de la NASA cuando estos pasan de una escala a otra: de una mesoescala que mide en cientos de kilómetros y semanas a una sub-mesoescala que mide en kilómetros y días.

 

 
 
 
 
 
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“Investigaciones recientes indican que para entender bien las variaciones del clima, la oceanografía tiene que enfocarse en entender la física del intercambio de calor entre el océano y la atmósfera a nivel de sub-mesoescala” declaró el Dr. Gómez Valdés al hablar sobre su investigación. 

Lograr desarrollar un estudio de campo con éxito en el Océano Ártico es difícil debido a las temperaturas extremadamente frías y la estacionalidad de la capa de hielo marino. Sin embargo, es igual de relevante debido a que ahí, por la latitud en la que se encuentra, es donde se experimentan los cambios más grandes en los datos indicadores que miden el cambio climático. 

Algunos de estos indicadores, según la Lic. María Victoria Coppini en el portal web Geoinnova, son la temperatura de la superficie terrestre y de los océanos, el hielo glaciar, la acidificación de los océanos, entre algunos otros. 

Por lo anterior se recurre a instrumentos oceanográficos de última generación, como los saildrones, que permitan complementar y validar las observaciones satelitales que los científicos han hecho en los últimos años.

Pero, ¿qué es un saildrone? Oficialmente es “un vehículo de superficie sin tripulación (USV) dotado con una carga útil de sensores que recopilan mediciones en la interfaz aire-mar”. En términos llanos, es un velero que navega por sí solo, equipado con instrumentos de medición. 

Su característica más relevante es que funciona a base de energías limpias, ya que cuentan con una ala de cinco metros que aprovecha la energía eólica además de paneles solares que alimentan los instrumentos científicos y de navegación a bordo. 

Un Saildrone Explorer como los que utilizaron en el Ártico mide siete metros de eslora (largo) y tiene la capacidad de navegar largas distancias a una velocidad de entre tres y cinco nudos por un máximo de 12 meses. 

Proporciona observaciones oceánicas y atmosféricas de alta calidad, casi en tiempo real y es autónomo, por lo que puede ser guiado de forma remota desde un laboratorio. 

Los sensores estándar con los que cuenta un saildrone miden más de una docena de variables por encima y por debajo de la superficie del mar. Entre ellas: la temperatura del aire y mar, humedad, presión, radiación, oxígeno disuelto, clorofila-a y salinidad; también miden la velocidad y dirección del viento además de la altura y período de las olas. 

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Si se tienen otros propósitos, los saildrones también pueden equiparse con diferentes sensores: un Analizador de Corriente Doppler Acústico (ADCP) -el cual mide los vectores de la corriente oceánica a diferentes profundidades-, un Sensor ASVCO2 -que mide la presión parcial de dióxido de carbono- o una ecosonda que permite el rastreo de animales.

El estudio concluyó que “los saildrones ofrecen una oportunidad única para validar y mejorar los productos de teledetección (datos obtenido vía satélite) en el Ártico y otras regiones de alta latitud.” 

Se recalcó que, en un futuro, se deben explorar las diferencias entre los datos obtenidos por los saildrones cercanos a la costa y los obtenidos por el satélite SMAP, en un intento por encontrar errores de funcionamiento

“Por lo pronto estamos trabajando en proyectos para comparar datos derivados de satélites de alta resolución con observaciones in situ (en el sitio) de los mares mexicanos” explicó el Dr. Gómez Valdés, asegurando que las colaboraciones entre el JPL de la NASA y el CICESE se van a incrementar en los próximos años.

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