C¨®mo mejorar la protecci¨®n para los oc¨¦anos con tecnolog¨ªa submarina conectada

Imagine focas nadando en el mar con marcado electr¨®nico que env¨ªa en tiempo real datos marinos a los cient¨ªficos en sus laboratorios. O arque¨®logos cerca de la costa que reciben alertas autom¨¢ticas cuando un buceador entra en un pecio valioso. Todo esto est¨¢ m¨¢s y m¨¢s cerca de la realidad gracias a las tecnolog¨ªas submarinas conectadas, que ayudan a supervisar y proteger los oc¨¦anos de todo el mundo. Tecnolog¨ªas tambi¨¦n capaces de esclarecer muchos de los misterios que todav¨ªa oculta el mar.

Una nueva frontera

¡°Se ha invertido mucho en empresas e instituciones dedicadas a la exploraci¨®n espacial, pero todav¨ªa tenemos oc¨¦anos por explorar en nuestro entorno¡±, comenta Vlad¨ªmir Djapic, socio de innovaci¨®n del proyecto financiado con fondos europeos TEUTA. Un 70% de la Tierra est¨¢ cubierto por oc¨¦anos y m¨¢s de cuatro quintas partes jam¨¢s se han cartografiado, explorado ni observado por el ojo humano.

El internet de las cosas submarinas, o IoUT, por sus siglas en ingl¨¦s, es una red de sensores y dispositivos inteligentes y conectados que facilitan la comunicaci¨®n en el mar. Contrasta con el internet de las cosas, o IdC, que engloba todo, desde tel¨¦fonos inteligentes hasta dispositivos que permiten activar la calefacci¨®n a distancia. TEUTA estuvo en marcha desde octubre de 2020 hasta marzo de 2022. El proyecto ayud¨® a la empresa croata H20 Robotics a desarrollar y vender dispositivos ac¨²sticos ligeros y de bajo coste y plataformas rob¨®ticas para redes inal¨¢mbricas submarinas.

¡°Con una cantidad limitada de instalaciones de redes submarinas, solo se pod¨ªa explorar una peque?a parte de las zonas costeras¡±, indica Djapic, presidente y director ejecutivo de H20 Robotics, con sede en Zagreb. Se espera que los avances en tecnolog¨ªas submarinas transformen muchos sectores, entre ellos el de la biolog¨ªa marina, la vigilancia ambiental, la construcci¨®n y la geolog¨ªa.

Como ballenas

TEUTA ha desarrollado tecnolog¨ªa ac¨²stica que imita la comunicaci¨®n de ballenas y delfines. Las ondas ac¨²sticas, distintas a las de la radio o a las de comunicaci¨®n ¨®ptica, recorren largas distancias submarinas sin importar que el agua sea turbia o clara. Sensores remotos, medidores, sistemas de detecci¨®n o c¨¢maras instalados en una zona submarina recopilan datos y los env¨ªan a una boya en la superficie. La boya env¨ªa a su vez la informaci¨®n de manera inal¨¢mbrica a la base, mediante la nube, sin necesidad de contar con cables de comunicaci¨®n.

Seg¨²n Djapic, un ¨¢mbito prioritario es mejorar las comunicaciones entre buceadores y sus colegas en tierra. ¡°Por ejemplo, un buceador que trabaja en una construcci¨®n submarina puede enviar un mensaje a un supervisor y solicitar asistencia, instrumentos, etc¨¦tera¡±, indica. Los cient¨ªficos tambi¨¦n se beneficiar¨¢n de, por ejemplo, poder encender a distancia un medidor de la calidad del agua instalado en el fondo marino desde sus laboratorios.

En lo que respecta a los arque¨®logos, podr¨ªan utilizar la tecnolog¨ªa para ayudar a proteger zonas submarinas vulnerables con tecnolog¨ªa de detecci¨®n de intrusos instalada en ubicaciones remotas. Desde luego que la tecnolog¨ªa de TEUTA servir¨¢ de ayuda para otro proyecto financiado con fondos europeos, TECTONIC, cuyo objetivo es mejorar la documentaci¨®n y protecci¨®n del patrimonio cultural subacu¨¢tico en tres emplazamientos piloto. Esos lugares son el ¨¢rea natural marina protegida Capo Rizzuto, en el sur de Italia, el antiguo puerto sumergido de Egina en el golfo Sar¨®nico de Grecia y un nav¨ªo naufragado en la r¨ªa Deseado en Argentina.

Podr¨ªan encontrarse otras aplicaciones, tales como agricultura o miner¨ªa submarina, seg¨²n Djapic. Para los organismos p¨²blicos u organizaciones no gubernamentales que supervisan la calidad del agua, esta tecnolog¨ªa podr¨ªa eliminar la necesidad de que los investigadores vayan a recoger muestras de manera presencial y para llevarlas al laboratorio.

TEUTA ha supuesto un impulso para las tecnolog¨ªas submarinas de comunicaci¨®n incipientes. No obstante, hay que trabajar m¨¢s en su comercializaci¨®n y popularizaci¨®n, comenta Djapic. ¡°Todo debe analizarse¡±, dice. ¡°Nuestra tecnolog¨ªa permite medir par¨¢metros medioambientales¡±.

[Los oc¨¦anos] Son los h¨¢bitats m¨¢s comunes de la Tierra, pero los menos observados por lo complejo de la observaci¨®n in situ y los costes de las labores de vigilancia¡±

Gabriele Pieri, miembro del Consejo Nacional de Investigaci¨®n de Roma

Sensores y muestreadores

Mientras tanto, en Italia, un equipo de investigadores busca un nuevo m¨¦todo de obtenci¨®n de datos oceanogr¨¢ficos basado en sensores y muestreadores capaces de integrarse en observatorios y plataformas previas. De este modo ser¨ªa posible recopilar grandes cantidades de informaci¨®n ¨²til para, por ejemplo, la propuesta del gemelo digital europeo del oc¨¦ano (DTO europeo, por sus siglas en ingl¨¦s, Digital Twin of the Ocean), anunciado en febrero de 2022. El gemelo ser¨¢ una r¨¦plica digital a tiempo real del oc¨¦ano que integrar¨¢ tanto datos hist¨®ricos como en directo.

Mediante el desarrollo de una nueva generaci¨®n de tecnolog¨ªas marinas, el proyecto europeo NAUTILOS recopilar¨¢ informaci¨®n antes inaccesible y mejorar¨¢ la comprensi¨®n de los cambios f¨ªsicos, qu¨ªmicos y biol¨®gicos en los oc¨¦anos. El proyecto durar¨¢ cuatro a?os hasta su conclusi¨®n en septiembre de 2024 y est¨¢ coordinado por Gabriele Pieri, del Consejo Nacional de Investigaci¨®n de Roma. ¡°Nos proponemos subsanar una laguna que existe en la observaci¨®n oce¨¢nica¡±, indica Pieri. ¡°Son los h¨¢bitats m¨¢s comunes de la Tierra, pero los menos observados por lo complejo de la observaci¨®n in situ y los costes de las labores de vigilancia¡±.

La tecnolog¨ªa de NAUTILOS ya est¨¢ a prueba en el mar B¨¢ltico y en el Mediterr¨¢neo, adem¨¢s de en el Egeo y el Adri¨¢tico. Los sensores pueden, por ejemplo, medir los niveles de clorofila tipo a y de ox¨ªgeno disuelto en el agua, indicadores importantes de la calidad del agua y, por extensi¨®n, de la presencia de peces, lo que ayuda a proteger sus poblaciones. Los sensores y muestreadores que recopilan informaci¨®n sobre la concentraci¨®n de micropl¨¢sticos en el agua tambi¨¦n permiten conocer mejor el impacto de la contaminaci¨®n oce¨¢nica antropog¨¦nica.

Ayudar a las aletas y a las manos

Uno de los socios de NAUTILOS, el Centro Nacional de Investigaci¨®n Cient¨ªfica (CNRS), incluso ha fichado algunas compa?eras particulares: las focas. Estas criaturas marinas, que parten nadando desde pen¨ªnsula Vald¨¦s (Argentina), se han marcado con sensores que registran datos muy valiosos sobre los animales y sus h¨¢bitats.

El equipo de NAUTILOS, formado por empresas y centros de investigaci¨®n, desarrolla m¨¢s de una docena de tipos de sensores y muestreadores, entre los que hay tecnolog¨ªas de teledetecci¨®n y detectores de micropl¨¢sticos. El proyecto se propone demostrar que los nuevos instrumentos son compatibles con plataformas que ya existen y otras que estar¨¢n activas en el futuro y que podr¨¢n utilizarse indistintamente con ambas sin complicaciones.

Tales instrumentos son relativamente baratos, pueden desplegarse con rapidez y son compatibles con el empleo de otros equipos, lo que presenta muchas ventajas. Por ejemplo, un sensor puede montarse en un veh¨ªculo subacu¨¢tico aut¨®nomo y despu¨¦s colocarse en una boya fija.

La ciencia ciudadana es una parte importante de NAUTILOS, que trabaja con voluntarios que organizan campa?as sobre pl¨¢sticos oce¨¢nicos, por ejemplo, al igual que con asociaciones de submarinismo, cuyos miembros pueden probar nuevas tecnolog¨ªas y dar sus opiniones al respecto.

El equipo tambi¨¦n ha desarrollado una aplicaci¨®n para tel¨¦fonos inteligentes que permite a buceadores publicar fotos de flora o fauna subacu¨¢ticas para su posterior evaluaci¨®n por los investigadores. ¡°El inter¨¦s ciudadano en la ciencia me ha sorprendido mucho, mucha gente quiere ayudar a mejorar la vida del mar¡±, comentaba Pieri.

Art¨ªculo publicado originalmente en Horizon, la revista de Investigaci¨®n e Innovaci¨®n de la Uni¨®n Europea.

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