El nuevo observatorio mejora de forma notable el que se instaló en la campaña anterior, y proporcionará datos de alta calidad sobre cambios mediambientales Océano Antártico casi en tiempo real.
Ocean Networks Canada (ONC) y el CSIC han desplegado con éxito un nuevo observatorio submarino por cable en la Antártida, que mejora de forma notable su capacidad para proporcionar datos de alta calidad sobre los cambios medioambientales en el Océano Antártico casi en tiempo real.
El observatorio ha sido desarrollado por ONC a lo largo del 2024, teniendo en cuenta las indicaciones de los especialistas de la Unidad de Tecnología Marina (UTM) del CSIC, que gestionan la Base Antártica Española Juan Carlos I. Es allí, en una ensenada muy cercana a la base, donde está ubicado el observatorio.
La asociación en curso entre la Ocean Networks Canadá (ONC), una iniciativa de la Universidad de Victoria (Canadá), y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) sigue avanzando para mejorar la comprensión de una de las partes menos observadas del planeta, el Océano Austral, o el Océano Antártico.
Los datos oceanográficos del observatorio asociado están disponibles gratuitamente en el portal de gestión de datos de la ONC, Oceans 3.0.
Mejorando la fiabilidad
El equipo del CSIC desplegó el primer observatorio en la Antártida de ONC a principios de enero de 2024, marcando un importante hito en la colaboración científica polar. A lo largo del año pasado, los ingenieros de ONC, junto con los comentarios del equipo español, desarrollaron en Canadá una nueva solución para la monitorización oceánica remota en la región polar que mejora aún más la recopilación de datos.
Jordi Sorribas Cervantes, director de la Unidad de Tecnología Marina del CSIC, explica: «La continuación de la colaboración del CSIC con Ocean Networks Canada con la instalación de un nuevo observatorio, que mejora la fiabilidad del primer observatorio instalado en la campaña anterior, potenciará aún más el interés científico y la capacidad de la comunidad investigadora que realiza sus estudios en el área de la BAE Juan Carlos I».
Sorribas añade que «los investigadores han visto en esta infraestructura el marco ideal para contextualizar gran parte de su trabajo con mediciones ambientales continuas. Está despertando mucho interés poder ampliar sus capacidades con más sensores y dispositivos asociados a ella.».
La Estación Antártica Juan Carlos I está situada en la Isla Livingston, en el Archipiélago de las Shetlands del Sur, al norte de la Península Antártica. La 38ª Campaña Española de Investigación se encuentra allí desde diciembre de 2024 completando diversos objetivos, entre ellos la preparación del observatorio para su despliegue. La instalación del observatorio ha sido llevada a cabo por el CSIC la primera semana de marzo.
Garantizar la autonomía del observatorio en la Antártida
Dado que la Estación Antártica Española carece de personal durante muchos meses al año, el observatorio actualizado ha sido construido por los ingenieros de la ONC con el objetivo de garantizar que la instrumentación científica y su infraestructura de apoyo puedan soportar mejor las duras condiciones climáticas.
Un nuevo instrumento científico CTD, que mide la conductividad (salinidad), la temperatura y la profundidad (presión), está ahora totalmente encerrado en una jaula protectora de titanio y suspendido a 23 metros de profundidad. Otros sensores registran las concentraciones de oxígeno disuelto y las propiedades ópticas, como la turbidez y la clorofila-a, importantes para controlar la calidad del agua marina en este lugar donde confluyen el agua dulce del deshielo de los glaciares y el agua del océano.
Kate Moran, presidenta y directora general de la ONC, afirma que el observatorio ayudará a responder por qué y con qué rapidez está cambiando el hielo marino que rodea la Antártida, con el consiguiente impacto en la vida marina.
«Los satélites están registrando reducciones drásticas del hielo marino, pero hasta la fecha la mayor parte de la investigación in situ se ha centrado en el deshielo de las capas de hielo antárticas», dice Moran. «Disponer de observaciones detalladas a largo plazo y casi en tiempo real de lo que está ocurriendo en las aguas costeras es fundamental para comprender cómo afectarán las condiciones cambiantes a la biología oceánica y al futuro del hielo marino alrededor del continente».
Compromiso con la innovación
ONC ha creado un controlador del tamaño de la palma de la mano que está integrado en el sistema de tierra Iridium del observatorio, lo que permite mejorar la recogida de datos de alta resolución e integrarlos sin problemas en su red de sensores más amplia.
Además, el nuevo controlador y su software operativo admiten una conexión a Internet de mayor ancho de banda y una mayor eficiencia de la batería al transmitir los datos a la ONC para su procesamiento, archivo y visualización en los servidores.
Anteriormente, los datos pasaban por varias etapas alojados por terceros, lo que requería pasos manuales adicionales antes de poder acceder a ellos. El equipo de administración de datos de ONC tenía que comprobar, recopilar, limpiar e introducir los datos manualmente.
Con el nuevo sistema, los datos se introducen más fácilmente en la infraestructura digital de Oceans 3.0 y, tras los controles de calidad, se ponen a disposición de cualquier persona del mundo con conexión a Internet. Esto también significa que los datos recogidos por el observatorio son más detallados y de mayor calidad, lo que puede proporcionar a los investigadores una comprensión más detallada de los cambios en el Océano Austral. Actualmente, se toman muestras cada 30 minutos y los datos se cargan en Oceans 3.0 cada seis horas.
«Es muy difícil encontrar una solución estándar que pueda proporcionar simultáneamente el bajo consumo de energía requerido para un observatorio alimentado por batería y las capacidades de procesamiento necesarias para empaquetar los datos del instrumento CTD y enviarlos a través del enlace por satélite», dijo Ruchie Custan, especialista en equipos marinos de la ONC. «Para abordar este reto, colaboramos con nuestros equipos de software y datos para desarrollar un controlador personalizado que agilizara nuestros procesos de diseño e implementación».
Prueba de concepto
Otra ventaja clave de la solución construida para el nuevo observatorio es su potencial para futuras ampliaciones. El despliegue de este año servirá como prueba de concepto para el nuevo sistema en tierra y, una vez totalmente probado, en el futuro podrán integrarse en el observatorio instrumentos adicionales, así como la habilitación de comandos remotos, como la frecuencia de muestreo.
Esta asociación de investigación se alinea con el compromiso de la UVic y del CSIC con los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas y con sus puntos fuertes en acción climática, vida bajo el agua, vida en la tierra y ciudades y comunidades sostenibles.
Ocean Networks Canada (ONC) es una infraestructura de observación oceánica líder en el mundo, propiedad de la Universidad de Victoria (UVic) y gestionada y operada por la ONC Society, una organización sin ánimo de lucro creada en 2007. ONC suministra datos oceánicos desde sus redes de observación cableadas, móviles y comunitarias, que representan un componente esencial de la capacidad científica de observación oceánica.
El Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) es la mayor institución pública de investigación de España y una de las más reputadas del Espacio Europeo de Investigación. La Unidad de Tecnología Marina del CSIC gestiona la estación antártica española Juan Carlos I y el Campamento Byers en la isla Livingston, además de coordinar la logística general de la campaña antártica española.
Personal de la UTM-CSIC preparando el nuevo observatorio ONC (de color amarillo) para su instalación. Imagen de Javier Sánchez / AEMET, en el marco de la 38 Campaña Antártica Española.