Los científicos marinos a menudo sienten que están buscando a tientas en la oscuridad. El océano global cubre alrededor del 71 por ciento de nuestro planeta y es fundamental para la vida tal como existe en la Tierra. Pero hasta ahora solo se ha cartografiado directamente alrededor del 20 por ciento del lecho marino.

Se están utilizando barcos de reconocimiento equipados con sonares llamados ecosondas multihaz para medir la profundidad del fondo marino y comprenderlo mejor. Pero el tamaño del trabajo es enorme. Un solo barco de reconocimiento tardaría unos 350 años en cartografiar adecuadamente la mayor parte del lecho marino a más de 200 metros de profundidad. y se necesitarían otros 620 años para mapear las áreas menos profundas.

Debemos mapear el océano más rápido. Hoy dia, topografía marina, o hidrografía, es fundamental para las principales iniciativas internacionales, incluido uno que tiene como objetivo ver todo el fondo del océano mapeado con un detalle sin precedentes para 2030.

Un modelo global más detallado y preciso de la profundidad del agua revelaría la forma del fondo marino, y los datos se pueden utilizar para comprender la composición del fondo marino. Esto aumentará la seguridad de la navegación marítima, informar las operaciones de seguridad y defensa, mejorar los estudios oceanográficos y climáticos, apoyar a varios sectores de la economía oceánica sostenible y orientar las decisiones sobre la conservación del hábitat. Pero también podría conllevar riesgos y costos.

Mar desconocido

En 2007, como estudiante cooperativo de pregrado que trabaja en el Centro de Geociencias del Pacífico del Servicio Geológico de Canadá cerca de Victoria, ANTES DE CRISTO., Ayudé a cartografiar los hábitats y los peligros de los fondos marinos en la costa oeste.

Mirar estas áreas mapeadas digitalmente del terreno submarino de Canadá entre el norte de la isla de Vancouver y la frontera con Alaska fue como mirar por la ventana de un avión. Podía ver cañones prominentes e imponentes montañas escondidas en las profundidades de las olas. En la plataforma continental relativamente poco profunda se encuentran los restos sumergidos de accidentes geográficos costeros como las orillas de los ríos, playas y deltas. Es posible que los pueblos indígenas hayan caminado allí cuando el nivel del mar estaba mucho más bajo durante la última edad de hielo.

Examinamos la profundidad del lecho marino, conocido como batimetría, que había sido recogido por el Servicio Hidrográfico Canadiense con una ecosonda multihaz de alta resolución montada en la parte inferior de un barco de investigación. Estos sistemas de sonar emiten pings en forma de abanico y escuchan los ecos del fondo marino que regresan. La profundidad del mar se calcula midiendo el tiempo entre un ping y el retorno de su eco. Pero a medida que los rayos de sonido se propagan a través de aguas más profundas y "pintan" más el terreno del lecho marino, la resolución del mapa disminuye.

La batimetría detallada de los sonares multihaz de la costa oeste me recordó los escaneos planetarios de Star Trek. Pero lo que más me intrigó fueron las lagunas. Había vastas áreas, tanto en aguas poco profundas como profundas, que carecía de batimetría de alta resolución. Mare incognitum —Mar desconocido.

Quedan inmensos paisajes esparcidos por la mayor parte de la superficie sólida de nuestro planeta que ningún ser humano ha visto o explorado jamás.

Mapeando las brechas

La cartografía oceánica es ahora fundamental para dos importantes iniciativas internacionales, el Decenio de las Naciones Unidas de las Ciencias Oceánicas para el Desarrollo Sostenible (2021-30) y el proyecto Nippon Foundation-GEBCO Seabed 2030. Este último tiene como objetivo ver todo el fondo del océano mapeado para 2030 a través de contribuciones voluntarias de datos por parte de los gobiernos, industria, investigadores y otros. Aunque algunos gobiernos argumentan que puede llevar más tiempo terminar los estudios cercanos a la costa detallados.

La batimetría multihaz es mucho más detallada que los mapas altimétricos satelitales del terreno del lecho marino que proporcionan gran parte de las imágenes de fondo para servicios como Google Maps. La batimetría satelital tiene una resolución promedio de unos ocho kilómetros, donde un píxel representa un área de ocho kilómetros por ocho kilómetros de tamaño. Esto significa que es posible que no se capturen montañas submarinas enteras.

La mayor parte de la superficie de elevación de Marte, que carece de un sobre de agua, ha sido mapeado con cámaras de sonda espacial a una resolución de entre 0,25 metros y seis metros. Eso significa que tenemos una imagen más clara del terreno en ese mundo alienígena que nuestro propio fondo oceánico. Sin embargo, El sonar multihaz se puede convertir en una cuadrícula con una resolución de unos pocos metros o mejor cuando se recopila de estudios de barcos en aguas poco profundas o de inmersiones en fondos marinos profundos con vehículos robóticos.

El producto de batimetría Seabed 2030 constará de cuadrículas que varían en resolución según las zonas de profundidad. En las regiones más profundas del océano (de seis a 11 kilómetros), Los esfuerzos de la encuesta podrían destilarse a un solo valor de profundidad por cada área de 800 metros por 800 metros. Para mares de menos de 1,5 kilómetros, el proyecto determinaría la profundidad de unidades de 100 metros por 100 metros (resolución de cuadrícula de 100 metros).

Antes del lanzamiento de Seabed 2030 en 2017, sólo se había cartografiado adecuadamente alrededor del seis por ciento del fondo del océano. En solo cinco años la compilación del área detallada se ha más que triplicado al 20,6 por ciento. Gran parte de este rápido progreso se ha debido a la publicación pública de datos existentes.

Los objetivos de Seabed 2030 podrían cumplirse antes si las armadas, empresas petroleras, Los propietarios de yates adinerados y otros están dispuestos a compartir cualquiera de sus datos batimétricos inéditos.

La frontera oceánica

Los conceptos de exploración espacial y oceánica están convergiendo. Las empresas y los gobiernos ahora están utilizando vehículos autónomos (sin tripulación) en misiones extendidas. Estos topógrafos robóticos pueden ser monitoreados y dirigidos desde los centros de control de misión en tierra, o botado desde buques de investigación con tripulación. Poner a menos personas en el mar reduce los costos, preocupaciones de seguridad y emisiones de carbono.

Los datos de vehículos remotos se pueden cargar a través de Internet satelital en la nube. Luego, las herramientas automatizadas de procesamiento y clasificación de datos que aprovechan la inteligencia artificial podrían liberar a los mapeadores oceánicos en tierra para dedicar más tiempo a resolver problemas científicos y aplicados.

La sociedad puede beneficiarse enormemente de un aumento en la cantidad y calidad de los datos de los fondos marinos. Con un mapa actualizado de la forma y textura de los fondos marinos, mejoraremos las simulaciones de cómo el agua es dirigida por un fondo marino irregular, y cómo se ralentiza debido a la fricción del fondo. Esto puede ayudarnos a hacer predicciones más precisas sobre las mareas, tsunamis, olas y marejadas ciclónicas. También nos ayudará a comprender cómo la transferencia de calor por las corrientes oceánicas afecta el tiempo y el clima.

A medida que se interpreta una batimetría más detallada junto con conjuntos de datos complementarios, aprenderemos qué regiones de los fondos marinos deben protegerse para conservar la biodiversidad marina. También descubriremos depósitos de minerales para baterías de automóviles eléctricos y dispositivos móviles.

Una avalancha de datos cartográficos está revelando un "planeta océano". ¿Puede la humanidad gobernarlo con mayor sabiduría que en el pasado?

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