El océano es enorme . Cubre más del 70 por ciento de la superficie de la Tierra . Solo el Océano Pacífico cubre 60 millones de millas cuadradas (155 millones de kilómetros cuadrados) del planeta. Esta agua regula nuestro clima y patrones meteorológicos canalizando el calor desde el ecuador hacia los polos, produce más de la mitad del oxígeno del mundo y absorbe 50 veces más dióxido de carbono que nuestra atmósfera.
Los secretos que guarda el océano pueden decirnos mucho sobre el estado del planeta. Pero llegar a esa información puede ser un desafío tanto para los humanos como para los instrumentos científicos, especialmente en áreas traicioneras donde hay mares rocosos, tormentas furiosas, hielo espeso y aguas profundas que aplastan la presión.
Ahí es donde entra una flota de flotadores robóticos que se sumergen automáticamente. Son parte de un programa internacional llamado Argo , y estos mini observatorios brindan a los investigadores datos completos y casi en tiempo real sobre el estado físico del océano. Esos datos incluyen patrones de temperatura y salinidad que ayudan a los investigadores a medir con mayor precisión el calentamiento global y el aumento del nivel del mar , mejorar los pronósticos meteorológicos y las predicciones climáticas y medir mejor la intensidad de los huracanes.
¿Cómo funciona Argo?
Argo es una colaboración internacional que implica el despliegue de casi 4.000 flotadores en forma de cilindro que se desplazan libremente por todo el océano. Los flotadores se colocan cada 300 kilómetros (186 millas) de distancia, a cada 3 grados de latitud por 3 grados de longitud. Los flotadores estándar miden la temperatura y la salinidad en los 2.000 metros (6.561 pies) superiores del océano, dice Gregory C. Johnson, Ph.D. , oceanógrafo del Laboratorio Ambiental Marino del Pacífico de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) en Seattle, Washington.
"Nuestra cobertura es realmente revolucionaria", dice Johnson. Ha estado involucrado en Argo desde que el programa comenzó en 2000 y ha utilizado datos de Argo en su propia investigación publicada . "Tener casi 4.000 flotadores de Argo centrales ahora nos da muchos más datos de los que hemos tenido en décadas anteriores".
Argo es un componente importante del Sistema Global de Observación de los Océanos (GOOS) y el Sistema Global de Observación del Clima (GCOS), que proporcionan datos para los servicios oceánicos y atmosféricos y datos de alta calidad para la investigación climática, respectivamente.
Hasta la fecha, 26 países han implementado flotadores Argo y continúan procesando los datos de ellos. Varios otros países contribuyen con apoyo logístico y acceso a los barcos. Cada país obtiene su propia financiación para comprar carrozas, que cuestan unos 20.000 dólares cada una.
Otro aspecto notable de Argo es que sus datos son gratuitos y están disponibles para cualquier persona en el mundo que desee utilizarlos. Se almacena en dos servidores de datos globales, uno en Francia y el otro en los Estados Unidos. Para acceder a la información, puede visitar la página " Fuentes de datos de Argo ".
¿Qué hacen los flotadores Argo?
Hay diferentes tipos de carrozas Argo, y cada uno puede programarse para ejecutar diferentes misiones. La misión del flotador Argo estándar se ejecuta en un ciclo de 10 días:
- Día 1 : Se despliega un flotador, generalmente desde un barco, hacia el océano en un punto predeterminado. Pasa las primeras seis horas descendiendo verticalmente alrededor de 0,62 millas (1,000 metros) hacia el mar.
- Días 1-9 : Una vez que el flotador alcanza los 1.000 metros de profundidad, se desplaza con la corriente durante nueve días.
- Día 10 : En el último día del ciclo, el flotador cae otros 1,000 metros en el océano, a aproximadamente 1.2 millas (2,000 metros) debajo de la superficie. Luego, el flotador vuelve a subir, un proceso que toma alrededor de seis a 12 horas, durante las cuales recolecta un perfil de temperatura y salinidad.
Una vez que el flotador sale a la superficie, pasa los siguientes 15 minutos a una hora transmitiendo los datos desde una antena ubicada en la parte superior del flotador a un satélite antes de descender nuevamente y repetir el ciclo de 10 días.
Desde 2000, Argo ha recopilado casi 2 millones de perfiles de las profundidades del océano , proporcionando una imagen completa y casi en tiempo real del océano.
¿Qué hay dentro de un flotador Argo?
Los flotadores estándar de Argo contienen los siguientes materiales:
- sensor de conductividad, temperatura, profundidad (CTD) que determina las propiedades físicas del agua del océano
- vejiga externa que controla la flotabilidad del flotador
- depósito interno que almacena aceite cuando no está inflando la vejiga externa
- bomba hidráulica que mueve el aceite entre el depósito interno y la vejiga externa
- antena en la parte superior que permite que el flotador transmita datos a un satélite
- baterías de litio
Hay algunos tipos diferentes de flotadores Argo. Los flotadores Argo estándar están diseñados para llegar a una profundidad de hasta 2000 metros (1,2 millas). Los avances tecnológicos en las dos décadas transcurridas desde que comenzó el programa Argo han llevado a la creación de flotadores más especializados.
- Los flotadores Deep Argo Mission están especialmente diseñados para ir al fondo del océano, hasta 3.72 millas (6.000 metros) de profundidad. Para alcanzar esas profundidades, los flotadores deben soportar lo que el equipo de Argo describe como "una presión comparable al peso de dos minivans concentrados en un solo sello postal". Estos flotadores permiten a los investigadores comprender mejor los cambios oceánicos, como el aumento del contenido de calor en las profundidades del océano.
- Los flotadores piloto BioGeoChemical Argo (BGC-Argo) están equipados con sensores biogeoquímicos que miden seis parámetros adicionales, que incluyen pH, oxígeno, nitrato, clorofila, partículas en suspensión e irradiancia descendente. Esto ayuda a los investigadores a comprender y gestionar mejor los recursos oceánicos.
El despliegue de flotadores en zonas de hielo ha sido un desafío, ya que el hielo marino evita que los flotadores empujen su antena hacia la superficie donde pueden transmitir datos. Para abordar este problema, los científicos e ingenieros han diseñado algoritmos de misión mejorados para flotadores desplegados en lugares afectados por el hielo estacional, como los del Ártico y la Antártida. Este nuevo algoritmo les permite evitar colisiones con el hielo y almacenar los datos hasta que los flotadores detecten aguas abiertas en la superficie del océano.
¿Cómo se utilizan los datos de Argo?
Los datos de perfil recopilados por los flotadores Argo tienen una variedad de aplicaciones . Se pueden utilizar para educar a los estudiantes desde el jardín de infantes hasta el nivel universitario sobre la temperatura del océano o cómo leer gráficos y analizar los datos del océano y los problemas del cambio climático.
Desde un punto de vista operativo, los datos son utilizados por los centros meteorológicos y climáticos de todo el mundo para mejorar los pronósticos de eventos de El Niño y características climáticas como huracanes, tsunamis y calentamiento global.
A nivel de investigación, Argo proporciona a los oceanógrafos y científicos del clima los datos oceánicos subsuperficiales más completos disponibles. Más de 200 artículos de investigación publicados cada año utilizan datos de Argo que cubren una amplia gama de datos que incluyen propiedades de la masa de agua, interacción aire-mar, circulación oceánica, dinámica oceánica y variabilidad estacional a decenal.
Para Johnson, los datos de Argo eran un "indicador muy sólido de que el presupuesto energético de la Tierra está desequilibrado". Recientemente analizó los datos recopilados entre 2014 y 2018 por flotadores especiales de aguas profundas Argo para estudiar las aguas cercanas al fondo del Océano Pacífico suroeste. Ese análisis reveló que no solo se estaba calentando el agua en las profundidades del océano, sino que se estaba acelerando la velocidad a la que se estaba calentando.
"Cuánto se está calentando el océano es muy importante para comprender cuánto se calentará el clima en el futuro, para un cambio dado en las concentraciones de gases de efecto invernadero", dice. "Entonces, medir el calentamiento de los océanos es importante para validar los modelos climáticos y evaluarlos. Es un número clave, en realidad, en el sistema climático de la Tierra".
¿Cuál es el impacto ambiental de Argo?
Los flotadores Argo son extremadamente silenciosos y energéticamente eficientes, explica Johnson. "El conjunto completo de casi 4.000 flotadores funciona con menos de 100 vatios, o casi la misma potencia que un ventilador de techo", dice.
Las carrozas continúan funcionando durante unos cuatro a cinco años dependiendo de su misión. Los flotadores con tareas más extenuantes tienden a morir antes, mientras que algunos flotadores estándar han durado 10 años o más. Con el tiempo, generalmente cuando se agotan las baterías, todos los flotadores mueren. Cuando lo hacen, están diseñados para tener el menor impacto posible en el medio ambiente.
Cuando un flotador muere, se desplaza en las profundidades del océano hasta que comienza a corroerse, lo que permite que el agua se filtre dentro del flotador y caiga al fondo del mar. Con el tiempo, el casco de aluminio se degrada lentamente en óxidos inofensivos que se esparcen en las corrientes del océano. Los plásticos y el metal restantes son mínimos y se descomponen lentamente con el tiempo.
Eso es interesante
El programa Argo toma su nombre de la mitología griega. Específicamente, de Argo, el barco en el que Jason y los Argonautas navegaron de Iolcos a Colchis para recuperar el Vellocino de Oro del carnero alado, Chrysomallos, que era un símbolo de autoridad y realeza.
