Un grupo de 326 vagabundos se dejó caer inicialmente en febrero de 2016 en un patrón de cuadrícula en el Golfo de México. Los puntos blancos del video se dispersan, pero los puntos rojos se agrupan en un área del tamaño de un campo de fútbol. Crédito:Andrey Shcherbina / Universidad de Washington
Un experimento que presenta la flotilla de sensores más grande jamás implementada en una sola área proporciona nuevos conocimientos sobre cómo los desechos marinos, o restos flotantes, se mueve sobre la superficie del océano.
El experimento realizado en el Golfo de México cerca del sitio del derrame de petróleo de Deepwater Horizon colocó cientos de sensores a la deriva para observar cómo se mueve el material en la superficie del océano. En lugar de extenderse, como predecirían los cálculos actuales, muchos de ellos se agruparon en un grupo apretado.
Los resultados son prometedores para la limpieza de la contaminación marina y tienen implicaciones más amplias para las ciencias oceánicas. El documento de acceso abierto se publicó la semana del 16 de enero en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .
"Observar objetos flotantes esparcidos por una región del tamaño de una ciudad concentrada en una región más pequeña que un estadio de fútbol fue simplemente asombroso, "dijo el primer autor Eric D'Asaro, profesor de oceanografía de la Universidad de Washington. "Sabíamos que habría algo de concentración, pero la magnitud vista fue bastante impresionante ".
La ciencia de los libros de texto predeciría que el material en el océano simplemente se difundiría, es decir, separarse o fluir con las corrientes. Pero investigaciones recientes han comenzado a explorar el papel de los frentes y vórtices oceánicos, y un estudio de 2015 mostró que los remolinos a pequeña escala empujan el fitoplancton a cientos de pies por debajo de la superficie del agua.
El proyecto utilizó cientos de vagabundos de plástico blanco biodegradables en varios experimentos para imitar cómo los restos flotantes, o escombros flotantes, viaja en el océano. Crédito:CARTHE / Guillaume Novelli
El nuevo estudio muestra que tales remolinos pueden atraer restos flotantes de un área amplia. Si los científicos pudieran de alguna manera observar o predecir este comportamiento de canalización, podría ayudar a limpiar derrames de petróleo o recuperar plásticos marinos y otros desechos flotantes.
"La esperanza es aplicar esto en proyectos de limpieza de océanos, pero primero tenemos que averiguar cómo observar o predecir dónde ocurrirán estas concentraciones, "Dijo D'Asaro.
La investigación fue financiada por la Iniciativa de Investigación del Golfo de México respaldada por la industria.
Para la campaña de campo de 2016, El coautor Tamay Özgökmen y su equipo de la Universidad de Miami diseñaron sensores de deriva de bajo costo que se construyen con plástico biodegradable para que se puedan desplegar cientos a la vez. Durante un crucero de invierno, el equipo colocó los instrumentos a unos 75 kilómetros de la desembocadura del río Mississippi, en una zona fresca, el agua fría del río se encuentra más salada, agua más cálida y más densa del Golfo de México. El crucero desplegó más de 1, 000 vagabundos, lo que lo convierte en el despliegue más grande jamás realizado de vagabundos oceánicos rastreables individualmente en una sola ubicación para ver cómo se comportan como grupo.
Los investigadores arrojaron los instrumentos biodegradables del costado de un barco en el Golfo de México a principios de 2016. Crédito:CARTHE / Guillaume Novelli
El experimento que es el foco de este estudio arrojó 326 drifters en una cuadrícula con un espacio de 1 kilómetro en el transcurso de aproximadamente 16 horas. Ocho días después Aproximadamente la mitad de los vagabundos estaban contenidos en un círculo del tamaño de 60 metros (200 pies), un área 400 veces más pequeña que cuando comenzaron. Las observaciones submarinas muestran una protuberancia de agua de mar cayendo simultáneamente en esta ubicación.
"Es muy parecido al vórtice giratorio que se forma en una bañera:el agua se hunde en una pequeña región, pero el agua de una región mucho más grande se mueve hacia el vórtice, "Dijo D'Asaro.
Los vagabundos flotan y permanecen flotando en la superficie. Permanecieron agrupados durante aproximadamente 10 días y luego se dispersaron lentamente durante las semanas siguientes. Mientras tanto, la otra mitad de los vagabundos simplemente se extendió sobre un área de 100 kilómetros, como predecirían los cálculos tradicionales.
"Probablemente así es como funciona en última instancia el intercambio vertical en el océano, "dijo el segundo autor Andrey Shcherbina, oceanógrafo del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad de Washington. "Aunque pensamos en la mezcla de océanos como un proceso a gran escala, una vez que empezamos a mirar más de cerca, empezamos a darnos cuenta de que en realidad podría suceder de forma episódica, en escalas muy pequeñas, en puntos de acceso seleccionados que parpadean aquí y allá ".
Los hallazgos también tienen implicaciones más amplias sobre cómo se comporta el océano. Si la mezcla ocurre a escalas más pequeñas, y el material menos flotante es absorbido por el vórtice, Entonces, los modelos más finos podrían capturar mejor los procesos como las floraciones de plantas marinas, transporte de carbono y circulación de agua.
"Ha habido cada vez más razones teóricas para creer que algo así debería suceder, y algunas mediciones previas que apoyaron esas ideas, ", Dijo D'Asaro." Pero creo que este será un experimento histórico, porque es tan dramático y fácil de entender ".
