Publicación de invitado: Cómo Boaty McBoatface se está volviendo fundamental para la ciencia oceánica

En 2016, el Consejo de Investigación del Medio Ambiente Natural (NERC, por sus siglas en inglés) lanzó una campaña para buscar un nombre para el próximo barco de investigación polar de clase mundial del Reino Unido.

La encuesta no salió como se esperaba. 

La ganador fugitivo por el nombre del Royal Research Ship (RRS) que reemplazaría al RRS James Clark Ross y RRS Ernest Shackleton era "Boaty McBoatface". Con más de 120,000 votos, el nombre triunfó cómodamente por delante de sugerencias como “Usain Boat” y “It's Bloody Cold Here”.

Posteriormente, el barco recibió el nombre de RRS Sir David Attenborough, en honor al veterano locutor y naturalista, pero no se podía ignorar la popularidad pública del nombre Boaty McBoatface.

Al año siguiente, el Centro Nacional de Oceanografía (NOC) anunció que su tres nuevos vehículos submarinos autónomos (AUV) llevaría con orgullo el nombre. 

Estos submarinos robóticos, de alrededor de 3.5 metros de largo y 80 cm de diámetro, se utilizan para explorar los océanos del mundo sin la necesidad de un piloto humano, recopilando datos en áreas remotas que de otro modo serían inaccesibles.

Los últimos cinco años han visto a Boaty desplegado en todo el mundo para apoyar la investigación climática. Las expediciones incluyen viajar 40 km bajo las plataformas de hielo antárticas para investigar los impactos del cambio climático en el glaciar Thwaites.

Donde todo comenzó

El primer vehículo submarino autónomo llegó a los mares en la década de 1950 y estaba destinado a ser utilizado con fines comerciales, militares y de inteligencia. 

El dispositivo, desarrollado por la Laboratorio de Física Aplicada y Universidad de Washington en los Estados Unidos, fue nombrado SPURV (Vehículo de investigación submarina de propósito especial). Diseñado para la investigación en las aguas del Ártico, su casco estaba hecho de aluminio y tenía forma de torpedo. El control de este AUV se llevó a cabo mediante comunicaciones acústicas y se utilizó con éxito en la investigación oceanográfica hasta 1979.

El Centro Nacional de Oceanografía (NOC) viene desarrollando nuestra sustitución automática gama de AUV desde la década de 1990. El objetivo ha sido tomar la tecnología de vehículos submarinos existente y mejorar sus capacidades para la investigación en todas las disciplinas, incluidas la oceanografía física y las geociencias.

En junio de 1996, la primera misión autosub de NOC tuvo lugar en Empress Dock en el NOC de Southampton. Esto comenzó con una serie de pruebas cortas para demostrar cómo se podía controlar el AUV de forma remota. 

Un mes después, tuvo lugar la primera misión autónoma de cinco minutos durante una semana de pruebas en el puerto de Portland en Dorset. El autosub se sumergió a tres metros, mantuvo un rumbo constante y controló la profundidad dentro de medio metro de lo requerido.

Avance rápido hasta hoy y nuestra flota de AUV ahora puede sumergirse hasta 6,000 metros y navegar a través de canales estrechos debajo de las capas de hielo, áreas que antes eran inaccesibles para los barcos de investigación. Este rápido desarrollo significa que los AUV pueden tomar lecturas en todas partes, desde áreas remotas hasta mares abiertos tempestuosos.

La flota de AUV de NOC puede equiparse con una variedad de sensores, lo que permite a los científicos medir datos como la temperatura, la salinidad, las corrientes oceánicas y la forma del lecho marino. 

Antes de su lanzamiento, los AUV se programan con instrucciones sobre a dónde ir, qué medir y a qué profundidades ir. Usando tecnología de sensores de última generación, los AUV se pueden desplegar desde un barco o desde la costa y viajar cientos de millas mar adentro para recopilar datos importantes sobre el clima de la Tierra, lo que reduce la necesidad de largas y costosas expediciones tripuladas.

AUV en acción

Los AUV ofrecen múltiples beneficios para la comunidad científica. Tienen una batería de larga duración y pueden cubrir distancias más largas, lo que les permite desplegarse durante meses a la vez. Esto permite a los científicos recopilar datos durante períodos prolongados y, por lo tanto, desarrollar registros de observación más completos.

Por ejemplo, recientemente dirigimos un estudio para investigar las lagunas en el conocimiento de cómo el océano absorbe el carbono orgánico a través de la bomba de carbón biológico. Este proceso crucial hace que la materia orgánica se hunda en el fondo del océano, llevándose consigo el carbono que ha absorbido de la atmósfera.

El equipo utilizó tecnología submarina autónoma para evaluar elementos del ciclo del carbono para actualizar las proyecciones futuras de la bomba. El estudio destacó la disparidad entre la fuerza de la bomba de carbono biológico en la generación actual de modelos de clima usado para Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) evaluaciones. La nueva investigación identificó las observaciones necesarias para reducir las incertidumbres en las estimaciones actuales y futuras en el ciclo general del carbono en el océano, lo que permite modelos climáticos más sólidos.

Este año, el equipo está integrando novedosos sensores de laboratorio en chip y sistemas de cámaras de partículas para permitir a los científicos evaluar cómo se mueve el carbono a través del océano. Se han realizado innovaciones increíbles en la duración de la cobertura que los AUV pueden obtener en ubicaciones específicas, lo que mejora aún más nuestra comprensión de las variaciones entre las diferentes estaciones.

Glaciar Thwaites y yacimientos petrolíferos retirados

Al comienzo de 2022, los ingenieros se dirigieron al glaciar Thwaites en la Antártida para ayudar a los científicos a comprender la causas de su pérdida de hielo para predecir mejor cómo su deterioro podría contribuir al aumento del nivel del mar. 

Debido al hielo marino inusualmente grueso y denso alrededor de Thwaites, el equipo llevó a cabo su estudio alrededor de la plataforma de hielo vecina de Dotson. 

Boaty McBoatface viajó más de 40 km bajo la plataforma de hielo, midiendo las corrientes oceánicas, la turbulencia y otras propiedades del agua de mar, como la temperatura, la salinidad y el oxígeno disuelto. Esta información, que aún se está procesando, nos ayudará a comprender las propiedades del agua profunda debajo de las plataformas de hielo e investigar cómo están impulsando los procesos de fusión. 

El uso del submarino automático de largo alcance ha sido fundamental para cambiar la forma en que recopilamos datos oceánicos importantes para comprender los efectos del cambio climático.

También comenzamos a probar el concepto de usar Boaty para el monitoreo de alta tecnología y bajo impacto para detectar cualquier impacto ambiental potencial en los campos petroleros al final de su vida útil. 

En otoño de 2022, a Boaty se le encargó monitorear sitios industriales en el Mar del Norte. El autosub exploró varios sitios de petróleo y gas fuera de servicio, así como el Área Marina Protegida Braemar Pockmarks, recopilando datos sobre el agua, los contaminantes y las corrientes, además de tomar imágenes del fondo del mar. 

A medida que se cierran los sitios de petróleo y gas, los autosubs pueden desempeñar un papel crucial en la evaluación y el monitoreo de las áreas marinas antes, durante y después de las operaciones de desmantelamiento.

El éxito de este proyecto debería permitir una revolución en la forma en que se realizan los estudios marinos, apoyando a la industria en la transición hacia sus objetivos de cero emisiones netas.

¿Lo que sigue?

Este año, el NOC está trabajando para ampliar las capacidades de nuestros AUV para apoyar una gama más amplia de disciplinas científicas. 

Integraremos sensores nuevos y novedosos para equipar nuestros autosubs listos para apoyar la próxima investigación biogeoquímica en el Atlántico Norte, además de mejorar su autonomía para implementaciones a largo plazo cerca y debajo del hielo marino en la Antártida.

En otro proyecto, actualmente estamos trabajando para entregar un nuevo Capacidad oceanográfica neta cero (NZOC) programa de investigación. Esto tiene como objetivo desarrollar la capacidad de investigación oceánica con una huella de carbono más pequeña.

Esto requerirá una transición en la tecnología que abarque desde combustibles ecológicos, operaciones automatizadas de embarcaciones, tecnología de baterías de vanguardia, optimización de IA, tecnologías de sensores novedosos y robótica líder en el mundo.

Estamos emocionados de ver qué otras primicias puede lograr Boaty McBoatface en el futuro.

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• Fuente: https://www.carbonbrief.org/guest-post-how-boaty-mcboatface-is-becoming-instrumental-for-ocean-science/