• Home
  • Química
  • Astronomía
  • Energía
  • Naturaleza
  • Biología
  • Física
  • Electrónica
  •  science >> Ciencia >  >> Naturaleza
    Esperando a que un robot submarino en la Antártida llame a casa

    Uno de los dos planeadores submarinos se despliega desde un barco de investigación en aguas antárticas. Crédito:NOAA

    "¡Llama! ¡Solo llama!" Pienso en voz alta en mi cabeza. "¿Pasó algo? ¿Estás bien?"

    Podría parecer un padre preocupado esperando a que un adolescente se presente después de una salida sin supervisión. Bastante, Soy un biólogo investigador de la División de Investigación del Ecosistema Antártico de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica. Es a finales de febrero de 2019, y estoy esperando que un planeador submarino autónomo en la Antártida salga a la superficie y me llame por satélite, para que pueda darle nuevas instrucciones de buceo. Se supone que lo máximo que debe pasar sin salir a la superficie es de ocho horas, y ahora han pasado nueve.

    ¿Se quedó atascado debajo de un iceberg? ¿Una repisa submarina? Me siento tan impotente; Tengo 9, 000 millas de distancia en San Diego y todo lo que puedo hacer es masticarme las uñas y pensar, "No. Esto no puede suceder. No podemos perder este planeador tan cerca del final".

    Nuestro equipo de investigación lleva dos meses y medio en una misión de tres meses al norte de la Península Antártica. Esta es la primera vez que desplegamos planeadores tan lejos de casa, y nuestra esperanza de una temporada de campo exitosa, sin mencionar una gran cantidad de investigación, depende de la recuperación de los dos planeadores que nuestro grupo desplegó en diciembre de 2018. Los planeadores ahora están llenos de datos oceanográficos que nos ayudarán a brindar asesoramiento científico sobre la mejor manera de Conservar el ecosistema antártico ya que el área alrededor de la península se calienta más rápido que casi cualquier otra región de la Tierra. lo que puede afectar negativamente a los animales que viven allí.

    9 horas, 30 minutos:sin llamada

    Durante más de 30 años, el grupo de la NOAA del que soy parte ha realizado estudios para estimar la cantidad de krill antártico, pequeñas criaturas parecidas a camarones que sustentan la diversa red alimentaria antártica, viven alrededor de la Península Antártica.

    El krill alimenta a los pingüinos y focas que se reproducen en esta zona todos los veranos y a las ballenas y los peces que se alimentan aquí durante todo el año. al mismo tiempo que apoya una pesquería importante. Es posible que haya visto suplementos dietéticos de color rojo brillante hechos de aceite de krill que se exhiben de manera prominente en la farmacia. Nuestros datos ayudan a establecer límites de captura para la pesquería de kril, asegurar que quede suficiente krill en el océano para mantener la población después de que todas las personas y animales tomen lo que necesitan para ganarse la vida. Sin buenos datos que respalden las decisiones de ordenación pesquera, La pesca de krill podría socavar la red trófica por la que la Antártida es tan conocida, a medida que aumenta la demanda de suplementos y otros productos de krill.

    El área de estudio donde los planeadores midieron las poblaciones de krill antártico. Crédito:NOAA

    10 horas:Sin llamada

    Hasta hace tres años mi programa alquilaba un barco de investigación durante un mes cada año para navegar alrededor de la Península Antártica y estimar la biomasa del krill. Pero después de 2016, El aumento de los costos de los buques eliminó nuestras encuestas. Para que nuestro programa continúe, teníamos que encontrar una forma creativa de recopilar nuestros datos en la Antártida sin tener que ir a la Antártida.

    Nuestra solución fue utilizar planeadores submarinos autónomos, que puede ser desplegado en solo unas horas por un pequeño equipo desde un barco en la Antártida, y luego se recuperó meses después. Los planeadores pueden sumergirse hasta 3, 000 pies, recorra miles de kilómetros y siga comandos desde cualquier lugar del mundo con una computadora portátil y una conexión a Internet. Sus baterías duran seis meses, lo que significa que pueden recopilar muchos más datos por mucho menos dinero que un grupo de científicos en un barco de investigación.

    Los planeadores parecen torpedos en apariencia, pero contienen tres baterías masivas y una serie de sensores científicos que recopilan gran parte de los mismos datos que solíamos recopilar de un barco. Aunque los planeadores pueden transmitir pequeñas cantidades de datos vía satélite durante todo el despliegue, los datos más valiosos se almacenan en el planeador. Si perdemos un planeador que siempre es una posibilidad cuando dejas que algo vague libremente en el océano sin supervisión durante meses, entonces también perdemos los datos.

    Efectivamente, nos habíamos reemplazado con drones. ¿Pero funcionarían?

    12 horas:Sin llamada

    Para la mayor parte de nuestro equipo, la transición hace apenas un año de los viajes de investigación anuales a las versiones acuáticas de C-3PO y R2-D2 fue emocionante. Secretamente, aunque, Estaba aterrado. Había pasado mi carrera como científico recolectando muestras de krill de recipientes de investigación para análisis bioquímicos de sus tejidos. De repente me encontré expulsado por robots oceanográficos llenos de cables, cables placas de circuitos y todo tipo de otros dispositivos tecnológicos.

    Estos no son lo que llamarías robots inteligentes. Un poco como niños pequeños humanos, tienen cierto grado de autoconciencia, pero se destruirían a sí mismos sin un monitoreo semi-constante e instrucciones sobre qué tan profundo bucear o adónde ir. La supervisión externa es especialmente importante en el Océano Austral, que está lleno de montes submarinos, cañones, fuertes corrientes y, Más importante, icebergs.

    Krill antártico, Euphausia superba, puede crecer hasta unas 2,5 pulgadas de largo. Crédito:Uwe Kils / Wikimedia Commons, CC BY-SA

    No se puede proteger el océano de los planeadores como se puede hacer una casa a prueba de bebés, así que tuve que olvidar todo lo que sabía sobre bioquímica y aprender todo lo que pude sobre pilotaje de planeadores en 10 cortos meses.

    13 horas:Sin llamada

    Todo ese entrenamiento y práctica se sintió como 10 minutos cuando finalmente empaquetamos los planeadores y los enviamos al hemisferio sur para sus primeros despliegues en la Antártida. Los comandos sobre qué tan profundo bucear y adónde ir parecían lo suficientemente simples, pero los planeadores respondieron de manera tan impredecible como el océano mismo.

    Un despliegue de práctica casi desastroso en San Diego reveló cuán lentamente maniobran, particularmente en corrientes fuertes. Pilotarlos era como intentar conducir un semirremolque de control remoto a través de un recorrido de karts, lo que reforzó nuestra aprensión sobre conducir estas cosas a través del océano por todo el planeta, en uno de los océanos más remotos y traicioneros de la Tierra.

    No importa el viento, las corrientes y los icebergs. Lo que hizo que este despliegue fuera mucho más aterrador fue que si las cosas empezaban a ir terriblemente mal, no teníamos forma de recuperar los planeadores. Fue como dejar a un niño pequeño en la universidad en otro continente:¿Qué pasa si te necesita y no puedes llegar a él?

    14 horas:Sin llamada

    Casi exactamente 10 meses desde nuestro primer día de entrenamiento de planeador, llevamos los planeadores a través del Pasaje Drake en un barco de investigación con destino a la Península Antártica. Los despliegues fueron impecables, y durante los próximos días, nuestra confianza comenzó a construirse. Rápidamente nos enteramos de que los icebergs eran el enemigo número uno, y eran oponentes formidables. Las imágenes de satélite de los icebergs estaban disponibles cada dos días, y superpusimos mapas de las trayectorias de planeadores planificadas en esas imágenes para poder dirigir los planeadores alrededor de cualquier hielo en su camino. El problema era incluso las imágenes más recientes que recibimos ya tenían un día de antigüedad, y el hielo ya se había movido.

    Los icebergs más pequeños solían ser evitables, pero alrededor de tres semanas después de la implementación, "Yacu" apareció en escena. Inspirado en una serpiente mitológica sudamericana que se come todo a su paso, ese fue el apodo que le dimos a un iceberg de 20 kilómetros de ancho del mar de Weddell que se deslizó directamente hacia el camino de uno de los planeadores. Yacu se quedó por el resto del despliegue, cada pocos días generaban icebergs más pequeños (pero aún enormes) que representaban una amenaza constante e impredecible para los planeadores que ya estaban a merced de las corrientes, mareas y viento.

    En este gráfico de las Islas Shetland del Sur, una trayectoria prevista para el planeador está marcada con líneas grises rectas. En un círculo rojo en el medio está el iceberg que los investigadores llamaron "Yacu". Crédito:NOAA

    Si un planeador queda atrapado debajo de un obstáculo y siente que ha estado bajo el agua durante demasiado tiempo, deja caer un peso de emergencia para lanzarse a la superficie para una recuperación inmediata. Una vez que un planeador deja caer su peso, ya no puede bucear. Entonces, si está atrapado bajo el hielo, es probable que quede atrapado bajo el hielo. Y una forma de saber si un planeador está atrapado es que deja de llamar, porque puede conectarse a satélites solo cuando está en la superficie.

    15 horas:Sin llamada

    Y luego…

    ¡Ding Ding! ¡Ding Ding! Mi portátil me grita después de 16 largas horas:el planeador está en la superficie.

    Son más de las 9 p.m. pero todos los miembros de nuestro equipo de cinco personas han estado pegados a una computadora desde primera hora de la tarde, y colectivamente suspiramos de alivio. Ahora creemos que el planeador probablemente salió a la superficie después de las primeras ocho horas, no se pudo conectar al satélite y reanudó el buceo, que puede suceder ocasionalmente. La razón de la brecha no es importante en comparación con nuestro júbilo. Un par de semanas después, recuperamos con éxito ambos planeadores según lo programado y completamos nuestra primera temporada de campo autónomo en la Antártida.

    Un hallazgo clave es que podemos, De hecho, Reemplazar una evaluación de pesquerías basada en barcos por una basada en planeadores en menos de un año. Con planeadores podemos obtener estimaciones de biomasa de kril comparables a las que esperaríamos de un barco. Eso significa que podemos usar planeadores para continuar proporcionando datos críticos para la gestión de la pesquería de kril.

    Este es un logro profundo para nosotros y para NOAA, y también tiene una promesa de gran alcance para el futuro de la investigación pesquera a nivel mundial. El costo de la ciencia sigue subiendo y los instrumentos autónomos ofrecen una forma asequible de recopilar datos críticos para gestionar eficazmente los recursos oceánicos y conservar los frágiles ecosistemas marinos en todo el mundo.

    Nuestros planeadores son como niños pequeños en una última forma:son tecnología avanzada, sin embargo, todavía están en su infancia. Su utilidad continua para comprender nuestro planeta cambiante en tiempo real dependerá de los nuevos sensores e instrumentos que aún no se han desarrollado. Lo que logramos es solo la punta de Yacu en comparación con lo que depara el futuro de la investigación oceanográfica autónoma.

    Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.




    © Ciencia https://es.scienceaq.com