En los océanos y los grandes lagos se forman enormes sistemas de masas de agua en rotación, llamados giros. Dos laboratorios EPFL, trabajando con la Universidad de California, Davis, están usando un planeador submarino para explorar uno de esos giros en el lago de Ginebra y aprender más sobre cómo afecta la estructura tridimensional del ecosistema acuático.

Por primera vez en el lago de Ginebra, Los investigadores están a punto de obtener información sin precedentes sobre la influencia de los giros en la ecología de los lagos gracias a un planeador submarino prestado por Estados Unidos. El vehículo amarillo de dos alas, que es capaz de sumergirse hasta 1, 000 metros por debajo de la superficie del océano, tomará medidas de la turbulencia del lago Ginebra durante varias semanas.

Giros oceánicos, que son alimentados por el viento y la rotación de la tierra, tienen cientos de kilómetros de diámetro. A través de la fuerza centrípeta, como ejemplo, convierten los desechos plásticos del océano en enormes vórtices de basura.

Los giros también ocurren en el lago de Ginebra, el resultado de la forma topográfica del lago y el viento predominante a lo largo del eje del lago. De junio a octubre, dos giros, cada uno alrededor de 10 kilómetros de diámetro, a menudo se forman en las partes más anchas del lago al suroeste de Morges y al sureste de Lausana. Los investigadores decidieron estudiar el primero, donde hay menos barcos alrededor que podrían chocar con el planeador cada vez que sale a la superficie.

Todavía tenemos mucho que aprender sobre los giros. Pregúntale a Alexander LeBaron Forrest, profesor de la Universidad de California, Davis, y un experto superior en este campo. Ha dirigido varios proyectos de investigación sobre giros en todo el mundo utilizando robots autónomos. También ha recopilado datos en Lake Tahoe en California, que es similar al lago de Ginebra en varios aspectos. "Nuestro objetivo es medir la turbulencia en los giros con la mayor precisión posible, para que podamos aprender más sobre cómo la hidrodinámica afecta el medio ambiente del lago ".

¿Qué agita el giro en el extremo oriental del lago de Ginebra en medio del lago y se lava en la orilla del lago?

¿Cuál es su impacto en los nutrientes que arrastra hacia la superficie o hacia las profundidades? ¿Qué papel juega en la oxigenación de la superficie del agua? ¿Cuánta clorofila contiene? Oscar Sepúlveda, del Laboratorio de Física de Sistemas Acuáticos de EPFL (APHYS), espera identificar el impacto del giro en la capa de fitoplancton que se forma cada verano en las aguas del lago:"Me gustaría saber si la mezcla turbulenta causada por el giro afecta la estructura y distribución del fitoplancton en el lago".

Para responder a todas estas preguntas, se necesitó la experiencia de Alcherio Martinoli, quien dirige el Programa de Doctorado en Robótica, Sistemas de Control e Inteligentes (DISAL) pero también una batería de sensores integrados en sus propios robots. Estos incluyen un sensor de temperatura de alta frecuencia miniaturizado implementado en los laboratorios de EPFL por Hydromea, una de las nuevas empresas de la escuela.

"Solíamos recopilar datos conectando sensores a un generador de perfiles y dejándolos caer directamente en el agua desde un bote. Aprendimos mucho sobre la turbulencia y el intercambio con el sedimento usando esta técnica, pero, lamentablemente, solo en ubicaciones específicas. Con este planeador avanzado de UC Davis, podremos cubrir áreas muy grandes dentro del giro, "dice Johny Wüest, quien dirige el laboratorio APHYS y también es investigador en Física Acuática en el Instituto Federal Suizo de Ciencia y Tecnología Acuáticas (Eawag).

El planeador puede funcionar de forma autónoma durante varios días seguidos, sale a la superficie cada cuatro horas para transmitir algunos de sus datos a través de una conexión satelital. Dado que no es autopropulsado, el planeador no interfiere con las medidas que toma. Puede descender a una profundidad máxima de 250 metros en el lago de Ginebra, moviéndose hacia arriba y hacia abajo mientras se desliza cambiando su centro de gravedad y la posición de sus baterías. Esta ruta de yo-yo significa que puede recopilar datos tanto vertical como lateralmente a lo largo de su viaje de muchos kilómetros de longitud.