El barco Okeanos Explorer de la NOAA usó un sonar multihaz para mapear el monte submarino agudo Pao Pao (derecha) y un guyot de cima plana (izquierda) en las aguas de Nueva Zelanda. (NOAA) , CC BY-SA.
Sean Mullan , Universidad Memorial de Terranova
Los científicos marinos a menudo sienten que están buscando a tientas en la oscuridad . El océano global cubre aproximadamente el 71 por ciento de nuestro planeta y es fundamental para la vida tal como existe en la Tierra. Pero hasta ahora solo se ha cartografiado directamente alrededor del 20 por ciento del lecho marino.
Se están utilizando barcos dereconocimiento equipados con sonares llamados ecosondas multihaz para medir la profundidad del fondo marino y comprenderlo mejor. Pero el tamaño del trabajo es enorme.Un solo barco de prospección tardaría unos 350 años en cartografiar adecuadamente la mayor parte del lecho marino a más de 200 metros, y se necesitarían otros 620 años para cartografiar las zonas menos profundas.
Debemos mapear el océano más rápido . Hoy en día, la prospección marina, o hidrografía , es fundamental para las principales iniciativas internacionales, incluida una que tiene como objetivo ver todo el fondo del océano cartografiado con un detalle sin precedentes para 2030 .
Un modelo global más detallado y preciso de la profundidad del agua revelaría la forma del fondo marino, y los datos se pueden utilizar para comprender la composición del fondo marino. Esto aumentará la seguridad de la navegación marina , informará las operaciones de seguridad y defensa , mejorará los estudios oceanográficos y climáticos , apoyará a varios sectores de la economía oceánica sostenible y guiará las decisiones sobre la conservación del hábitat . Pero también podría conllevar riesgos y costos .
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Mar desconocido
En 2007, como estudiante cooperativo de pregrado que trabajaba en el Centro de Geociencias del Pacífico del Servicio Geológico de Canadácerca de Victoria, BC, ayudé a cartografiar los hábitats y peligros del lecho marino frente a la costa oeste.
Mirar estas áreas mapeadas digitalmente del terreno submarino de Canadá entre el norte de la isla de Vancouver y la frontera con Alaska fue como mirar por la ventana de un avión. Podía ver cañones prominentes e imponentes montañas escondidas en las profundidades de las olas. En laplataforma continentalrelativamente poco profunda se encuentran los restos sumergidos de accidentes geográficos costeros como riberas de ríos, playas y deltas. Es posible que los pueblos indígenas hayan caminado allí cuando el nivel del mar estaba mucho más bajo durante la última edad de hielo .
Examinamos la profundidad del fondo marino, conocida como batimetría, que había sido recolectada por el Servicio Hidrográfico Canadiense con una ecosonda multihaz de alta resolución montada en la parte inferior de un barco de investigación. Estos sistemas de sonar emiten pings en forma de abanico y escuchan los ecos del fondo marino que regresan. La profundidad del mar se calcula midiendo el tiempo entre un ping y el retorno de su eco. Pero a medida que los rayos de sonido se esparcen por aguas más profundas y “pintan” más terreno del fondo marino, la resolución del mapa disminuye.
Esta historia es parte de Oceans 21
Nuestra serie sobre el océano global se abrió con cinco perfiles en profundidad . Busque nuevos artículos sobre el estado de nuestros océanos antes de la próxima conferencia climática de la ONU, COP26. La serie es presentada por la red internacional de The Conversation.
La batimetría detallada de los sonares multihaz de la costa oeste me recordó los escaneos planetarios de Star Trek . Pero lo que más me intrigó fueron las lagunas. Había vastas áreas, tanto en aguas poco profundas como profundas, que carecían de batimetría de alta resolución. Mare incognitum – mar desconocido.
Quedan inmensos paisajes esparcidos por la mayor parte de la superficie sólida de nuestro planeta que ningún ser humano ha visto o explorado jamás.
Mapeando las brechas
La cartografía oceánica es ahora fundamental para dos importantes iniciativas internacionales, la Década de las Ciencias Oceánicas para el Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas (2021-30) y el proyecto Nippon Foundation-GEBCO Seabed 2030 . Este último tiene como objetivo ver todo el fondo del océano mapeado para 2030 a través de contribuciones voluntarias de datos por parte de gobiernos, industria, investigadores y otros. Aunque algunos gobiernos argumentan que puede llevar más tiempoterminar los estudios cercanos a la costa detallados.
La batimetría multihaz es mucho más detallada que los mapas altimétricos satelitalesdel terreno del lecho marinoque proporcionan gran parte de las imágenes de fondo para servicios como Google Maps .La batimetría satelital tiene una resolución promedio de unos ocho kilómetros , donde un píxel representa un área de ocho kilómetros por ocho kilómetros de tamaño. Esto significa que es posible que no se capturen montañas submarinas enteras.
La mayor parte de la superficie de elevación de Marte, que carece de una envoltura de agua, se ha cartografiado con cámaras de sonda espacial a una resolución de entre 0,25 metros y seis metros . Eso significa que tenemos una imagen más clara del terreno en ese mundo alienígena que nuestro propio fondo oceánico.Sin embargo, el sonar multihaz se puede convertir en una cuadrícula con una resolución de unos pocos metros o mejor cuando se recopila de estudios de barcos en aguas poco profundas o de inmersiones en fondos marinos profundos con vehículos robóticos.
El producto de batimetría Seabed 2030 constará de cuadrículas que varían en resolución según las zonas de profundidad . En las regiones más profundas del océano (de seis a 11 kilómetros), los esfuerzos de levantamiento podrían destilarse a un solo valor de profundidad por cada área de 800 metros por 800 metros. Para mares de menos de 1,5 kilómetros, el proyecto determinaría la profundidad de 100 metros por unidades de 100 metros (resolución de cuadrícula de 100 metros).
Antes del lanzamiento de Seabed 2030 en 2017, solo sehabía cartografiado adecuadamente alrededor del seis por ciento del fondo del océano. En solo cinco años, la compilación del área detallada se ha más que triplicado al 20,6 por ciento . Gran parte de este rápido progreso se ha debido a la publicación pública de datos existentes.
Los objetivos de Seabed 2030 podrían cumplirse antes si las armadas , las compañías petroleras, los propietarios de yates adinerados y otros están dispuestos a compartir cualquiera de sus datos batimétricos inéditos.
La frontera oceánica
Los conceptos de exploración espacial y oceánica están convergiendo . Las empresas y los gobiernos ahora están utilizando vehículos autónomos (sin tripulación) en misiones extendidas. Estos topógrafos robóticos pueden ser monitoreados y dirigidos desde los centros de control de misión en tierra, o lanzados desde embarcaciones de investigación tripuladas. Poner a menos personas en el marreduce los costos, los problemas de seguridad y las emisiones de carbono.
Los datos de vehículos remotosse pueden cargar a través de Internet satelital en la nube.Luego , las herramientas automatizadas de procesamiento y clasificación de datos que aprovechan la inteligencia artificial podrían liberar a los mapeadores oceánicos en tierra para dedicar más tiempo a resolver problemas científicos y aplicados.
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La sociedad puede beneficiarse enormemente de un aumento en la cantidad y calidad de los datos de los fondos marinos.Con un mapa actualizado de la forma y textura del fondo marino, mejoraremos las simulaciones de cómo el agua es dirigida por un fondo marino irregular y cómo se ralentiza debido a la fricción del fondo. Esto puede ayudarnos a hacer predicciones más precisas sobre mareas , tsunamis , olas ymarejadas ciclónicas . También nos ayudará a comprender cómo la transferencia de calor por las corrientes oceánicasafecta el tiempo y el clima.
A medida que se interprete una batimetría más detallada junto con conjuntos de datos complementarios , aprenderemos qué regiones de los fondos marinos deben protegerse para conservar la biodiversidad marina .También descubriremos depósitos de minerales para baterías de automóviles eléctricos y dispositivos móviles.
Una avalancha de datos cartográficos está revelando un “planeta océano”. ¿Puede la humanidad gobernarlo con mayor sabiduría que en el pasado?
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Joel Abrams
Gerente de Alcance
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