"La tecnología es un medio, no un fin": la frase la comparten investigadores, pensadores, expertos e incluso los tecnólogos más acérrimos. El increíble poder de las máquinas ha de estar al servicio de la vida. En este caso, de la marina, un hábitat cada vez más amenazado por el cambio climático planetario. Más allá de inventos como el pintoresco y mediático muro de burbujas de Ámsterdam, creado para capturar los plásticos que arriban a sus canales, centenares de investigadores españoles se afanan en la creación de ingeniosos mecanismos de observación y preservación del medio marino, un hábitat que se enfrenta a grandes amenazas derivadas de la crisis climática.

De todos los proyectos desarrollados por españoles, te mostramos tres en los que los protagonistas son desde peces que casi hacen de smartphones científicos hasta drones y GPS para monitorizar la costa gaditana o algas microscópicas con el potencial de reducir la contaminación y la sobrepesca derivadas de la acuicultura.

Las criaturas que exploran el mar

Atisbar el océano desde dentro, captando cada una de sus sutiles variaciones, mirando con los ojos de un pez y casi respirando por sus branquias. Es una metáfora de lo que el oceanógrafo Carlos Duarte y sus colegas persiguen desde hace cuatro años: convertir a distintas criaturas marinas, mediante la colocación en ellas de sensores de última generación, en observadoras perfectas e inadvertidas de lo que ocurre en su propia casa. "Estamos llevando al mar el concepto de wearable", afirma Duarte, profesor titular de la saudí King Abdullah University of Science and Technology (KAUST), financiadora del proyecto, nombrado CAASE. "El objetivo es colaborar con los animales para explorar el océano desde su perspectiva".

Para este fin, los investigadores han desarrollado varios tipos de sensores que recogen el movimiento de los animales y los cambios de temperatura o salinidad del agua, entre otras cosas. Pero la gran diferencia estriba en que estos aparatos también monitorizan la salud de los moradores del mar. "Obtenemos datos sobre su estado fisiológico: por ejemplo, el estrés que sufren, cómo les afecta el ruido marino o cómo se producen sus migraciones", detalla Duarte. "Así evaluamos el impacto de las actividades humanas sobre su bienestar, tanto en los más grandes como en los pequeños invertebrados". Una información que después es transmitida a antenas diseñadas "para integrar y procesar estos datos y mejorar las estimaciones". "Además, hemos desarrollado una plataforma de análisis de medidas de movimiento complejas para detectar desviaciones, animal a animal, que indiquen posibles problemas de salud", amplía.

Más de cien animales portan en la actualidad estos sensores, una tecnología que ha dado el salto a la Fórmula 1 y que se está probando en bólidos de la escudería McLaren. La mayoría de los exploradores marinos son peces, pero en esta fantástica entente entre humanos y animales también colaboran aves, bivalvos, gasterópodos o tortugas.

¿Cómo están cambiando nuestras costas?

La costa del sudoeste de la Península lleva décadas perdiendo terreno. Baste como ejemplo Punta de los Saboneses (en la imagen inferior), ubicada en El Puerto de Santamaría (Cádiz), donde la línea costera retrocede sin pausa desde 1977. "Nos dedicamos a evaluar la vulnerabilidad del litoral ante el cambio climático y dos de los fenómenos que amplifica: las inundaciones y la erosión", sintetiza Laura del Río, profesora de la Facultad de Ciencias del Mar y Ambientales de la Universidad de Cádiz.

Durante los últimos cuatro años, el equipo del proyecto, financiado por el Plan Nacional de Investigación, ha monitorizado la provincia de Cádiz en busca de patrones y relaciones que expliquen el deterioro costero. La elección del lugar no es casual. "Aquí tenemos zonas con diferentes mareas, distintos grados de oleaje, acantilados, marismas, zonas de dunas", señala Del Río. "Cubrir un espectro amplio posibilita extrapolar conclusiones a otros lugares".

Así ha retrocedido la costa gaditana en los últimos 40 años

Mapa elaborado a partir de fotografías aéreas que indica la evolución de los últimos 40 años de la línea de costa en la Punta de los Saboneses (El Puerto de Santa María, Cádiz). Se observa una gran erosión, con pérdida de amplias superficies de playa, dunas y marismas. Fuente e imágenes: Laura del Río.

Para sus observaciones se han valido de varias tecnologías. Una de ellas es la fotografía con drones, que deja imágenes como la mostrada a continuación: es la playa de Camposoto (San Fernando) arrasada tras el paso de la tormenta Emma, en marzo de 2018. "Con esta técnica podemos medir, por ejemplo, si cuando llega el buen tiempo una playa recupera la arena perdida en invierno, algo que es un ciclo natural. Los drones detectan fenómenos que de otra manera pasarían desapercibidos", pormenoriza.

Se sirven también de videomonitorización, que no es ni más ni menos que un sistema de cámaras dispuesto en un punto lo suficientemente alto del paisaje. "Hacemos un seguimiento continuo de los cambios costeros con gran detalle espacial y temporal", señala la investigadora. Con estas cámaras ponen el ojo tanto en la playa como en sus construcciones: se puede llegar a estimar cuándo, con el paso del tiempo, el agua alcanzará a un chiringuito. Para el trabajo de campo usan GPS diferenciales, aparatos que miden la topografía del terreno y cómo le afectan los temporales invernales, o dónde se gana y pierde sedimento. Así se extraen cronologías como la de Punta de Saboneses.

No toda la erosión se debe a factores ambientales. "Gran parte de la problemática descansa en los efectos de la actividad humana", entiende Del Río. "Por ejemplo, observamos falta de sedimento a causa de la regulación de las cuencas fluviales, o vemos cómo el litoral se ocupa de manera inadecuada y cómo eso rompe el equilibrio sedimentario... Son impactos que solo cabe esperar, por desgracia, que empeoren".

Recreación en 2099 de una subida de dos metros del nivel del mar en la bahía de Cádiz

En este escenario extremo, que evidencia una situación de vulnerabilidad, se observa una inundación completa de las zonas más bajas de la ciudad. Esta estimación fue publicada hace unos meses en la revista PNAS y supone el doble de lo previsto por el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático. Fuente e imágenes: Laura del Río.

La investigadora, sin embargo, aleja ciertos fantasmas climáticos: cada zona del planeta es un mundo y en España queda muy lejos eso de volver a casa en barca. Pero sí advierte de que estas observaciones deberían servir de alerta. Más cuando el calentamiento global multiplica, por así decir, la base de la ecuación: "Con la subida del nivel del mar, los mismos fenómenos de hoy causarán muchos más daños dentro de 20 años sin que aumente su intensidad".

Microalgas, una biotecnología con gran potencial

"No te imagines las algas clásicas del mar", describe el catedrático José Antonio Perales, del Instituto Universitario de Investigaciones Marinas. "Son microscópicas, con una altísima velocidad de reproducción, ricas en omega 3 y capaces de asimilar nutrientes como el nitrógeno". La descripción corresponde a un organismo que en las imágenes (como la que se muestra abajo) parece una masa gelatinosa y verde. Son microalgas, unos microorganismos que Perales y su equipo están utilizando para afrontar un reto complejo: disminuir la huella ambiental que generan las explotaciones de acuicultura.

Para entender por qué este pequeño organismo encierra una potencial solución, hay que explicar antes cómo funcionan estos caladeros, es decir, una granja donde se crían lubinas, salmones o doradas para su consumo posterior. "Actualmente estas instalaciones están sobreexplotadas y el futuro está en ellas", deja claro Perales, cuyo proyecto está financiado por el Programa Estatal de I+D+i Orientada a los Retos de la Sociedad. "Pero aparejan dos impactos. El primero es que se generan efluentes con altos flujos de contaminantes, como sólidos en suspensión o nitrógeno".

El segundo, de más peso, concierne a su alimentación. "Para alimentar a un pez se necesita pienso. Y ese pienso se fabrica con harinas y aceites de pescado salvaje, como pueden ser anchoas de la zona de Ecuador y Perú", continúa. Aquí lo preocupante es cuánta pesca requiere la producción en piscifactoría. "Este ratio, llamado fish in-fish out (pez dentro, pez fuera), alcanza valores que rondan la unidad", lamenta Perales. Es decir, para criar un kilo de pescado en granja se precisa de otro salvaje.

En este punto entran en juego las microalgas, capacitadas para aliviar estas dos presiones ambientales. ¿Por qué? Porque por sus características nutricionales las convierten en una alternativa al pienso de origen animal usado en los criaderos, lo que reduciría la captura salvaje destinada a su producción y el mencionado fish in-fish out. Y, por otro lado, porque la biotecnología de microalgas, que es sobre lo que investiga Perales y su equipo, requiere luz solar, fósforo y nitrógeno: el mismo nitrógeno que descargan las piscifactorías y que ya no alteraría los ecosistemas costeros. "Intentamos crear un modelo de producción de pescado que reduzca estos dos impactos. Es una forma más de contribuir a un modelo de economía circular", determina Perales.