El nou observatori millora de forma notable el que es va instal·lar a la campanya anterior, i proporcionarà dades d’alta qualitat sobre canvis mediambientals Oceà Antàrtic gairebé en temps real.
El CSIC i Ocean Networks Canada (ONC) han desplegat amb èxit un nou observatori submarí per cable a l’Antàrtida, que millora de manera notable la seva capacitat per proporcionar dades d’alta qualitat sobre els canvis mediambientals a l’Oceà Antàrtic gairebé en temps real.
L’observatori ha estat desenvolupat per ONC al llarg del 2024, tenint en compte les indicacions dels especialistes de la Unitat de Tecnologia Marina (UTM) del CSIC, que gestionen la Base Antàrtica Espanyola Joan Carles I. És allà, en una cala molt propera a la base, on està ubicat l’observatori.
L’associació en curs entre la Ocean Networks Canadá (ONC), una iniciativa de la Universitat de Victòria (Canadà), i el Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC) continua avançant per millorar la comprensió d’una de les parts menys observades del planeta, l’Oceà Austral o l’Oceà Antàrtic.
Les dades oceanogràfiques de l’observatori associat estan disponibles gratuïtament al portal de gestió de dades de l’ONC, Oceans 3.0.
Millorant la fiabilitat
L’equip del CSIC va desplegar el primer observatori d’ONC a l’Antàrtida a principis de gener del 2024, marcant una fita important en la col·laboració científica polar. Al llarg de l’any passat, els enginyers d’ONC, juntament amb els comentaris de l’equip espanyol, van desenvolupar al Canadà una nova solució per a la monitorització oceànica remota a la regió polar que millora encara més la recopilació de dades.
Jordi Sorribas Cervantes, director de la Unitat de Tecnologia Marina del CSIC, explica: «La continuació de la col·laboració del CSIC amb Ocean Networks Canada amb la instal·lació d’un nou observatori, que millora la fiabilitat del primer observatori instal·lat a la campanya anterior, potenciarà encara més l’interès científic i la capacitat de la comunitat investigadora que realitza els estudis a l’àrea de la BAE Juan Carlos I.
Sorribas afegeix que «els investigadors han vist en aquesta infraestructura el marc ideal per contextualitzar gran part del seu treball amb mesures ambientals continues. Està despertant molt d’interès poder ampliar les seves capacitats amb més sensors i dispositius que hi estan associats.».
L’Estació Antàrtica Joan Carles I està situada a l’Illa Livingston, a l’Arxipèlag de les Shetlands del Sud, al nord de la Península Antàrtica. La 38a Campanya Espanyola de Recerca es troba des del desembre del 2024 completant diversos objectius, entre ells la preparació de l’observatori per al seu desplegament. La instal·lació de l’observatori ha estat duta a terme pel CSIC la primera setmana de març.
Garantir l’autonomia de l’observatorio a l’Antàrtida
Atès que l’Estació Antàrtica Espanyola no té personal durant molts mesos a l’any, l’observatori actualitzat ha estat construït pels enginyers de l’ONC amb l’objectiu de garantir que la instrumentació científica i la infraestructura de suport puguin suportar millor les dures condicions climàtiques.
Un nou instrument científic CTD, que mesura la conductivitat (salinitat), la temperatura i la profunditat (pressió), està totalment tancat en una gàbia protectora de titani i suspès a 23 metres de profunditat. Altres sensors registren les concentracions d’oxigen dissolt i les propietats òptiques, com la terbolesa i la clorofil·la, importants per controlar la qualitat de l’aigua marina en aquest lloc on conflueixen l’aigua dolça del desglaç de les glaceres i l’aigua de l’oceà.
Kate Moran, presidenta i directora general de l’ONC, afirma que l’observatori ajudarà a respondre perquè i amb quina rapidesa està canviant el gel marí que envolta l’Antàrtida, amb el consegüent impacte a la vida marina.
«Els satèl·lits estan registrant reduccions dràstiques del gel marí, però fins ara la major part de la investigació in situ s’ha centrat en el desglaçament de les capes de gel antàrtiques», diu Moran. «Disposar d’observacions detallades a llarg termini i gairebé en temps real del que està passant a les aigües costaneres és fonamental per comprendre com afectaran les condicions canviants la biologia oceànica i el futur del gel marí al voltant del continent».
Compromís amb la innovació
ONC ha creat un controlador de la mida del palmell de la mà que està integrat al sistema de terra Iridium de l’observatori, el que permet millorar la recollida de dades d’alta resolució i integrar-los sense problemes a la seva xarxa de sensors més àmplia.
A més, el nou controlador i el seu programari operatiu admeten una connexió a Internet de més amplada de banda i una major eficiència de la bateria en transmetre les dades a l’ONC per al seu processament, arxiu i visualització als servidors.
Anteriorment, les dades passaven per diverses etapes allotjats per tercers, cosa que requeria passos manuals addicionals abans de poder accedir-hi. L’equip d’administració de dades d’ONC havia de comprovar, recopilar, netejar i introduir les dades manualment.
Amb el nou sistema, les dades s’introdueixen més fàcilment a la infraestructura digital d’Oceans 3.0 i, després dels controls de qualitat, es posen a disposició de qualsevol persona del món amb connexió a Internet. Això també significa que les dades recollides per l’observatori són més detallades i de més qualitat, cosa que pot proporcionar als investigadors una comprensió més detallada dels canvis a l’Oceà Austral. Actualment, es prenen mostres cada 30 minuts i les dades es carreguen a Oceans 3.0 cada sis hores.
“És molt difícil trobar una solució estàndard que pugui proporcionar simultàniament el baix consum d’energia requerit per a un observatori alimentat per bateria i les capacitats de processament necessàries per empaquetar les dades de l’instrument CTD i enviar-les a través de l’enllaç per satèl·lit”, diu Ruchie Custan, especialista en equips marins de l’ONC. «Per abordar aquest repte, col·laborem amb els nostres equips de programari i dades per desenvolupar un controlador personalitzat que agilitzés els nostres processos de disseny i implementació».
Prova de concepte
Un altre avantatge clau de la solució construïda per al nou observatori és el potencial per a futures ampliacions. El desplegament d’aquest any servirà com a prova de concepte per al nou sistema a terra i, un cop totalment provat, en el futur es podran integrar a l’observatori instruments addicionals, així com l’habilitació d’ordres remotes, com ara la freqüència de mostreig.
Aquesta associació de recerca s’alinea amb el compromís de la UVic i del CSIC amb els objectius de desenvolupament sostenible de les Nacions Unides i amb els seus punts forts en acció climàtica, vida sota l’aigua, vida a la terra i ciutats i comunitats sostenibles.
Ocean Networks Canada (ONC) és una infraestructura d’observació oceànica líder al món, propietat de la Universitat de Victòria (UVic) i gestionada i operada per l’ONC Society, una organització sense ànim de lucre creada el 2007. ONC subministra dades oceàniques des de les seves xarxes d’observació cablejades, mòbils i comunitàries, que representen un component essencial de la capacitat científica d’observació oceànica.
El Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC) és la institució pública d’investigació més gran d’Espanya i una de les més prestigioses de l’Espai Europeu de Recerca. La Unitat de Tecnologia Marina del CSIC gestiona l’estació antàrtica espanyola Juan Carlos I i el Campament Byers a l’illa Livingston, a més de coordinar la logística general de la campanya antàrtica espanyola.
Personal de la UTM-CSIC preparant el nou observatori ONC (de color groc) per la seva instal·lació. Imatge de Javier Sánchez / AEMET, en el marc de la 38 Campanya Antàrtica Espanyola.