Cómo mejorar la protección para los océanos con tecnología submarina conectada

Imagine focas nadando en el mar con marcado electrónico que envía en tiempo real datos marinos a los científicos en sus laboratorios. O arqueólogos cerca de la costa que reciben alertas automáticas cuando un buceador entra en un pecio valioso. Todo esto está más y más cerca de la realidad gracias a las tecnologías submarinas conectadas, que ayudan a supervisar y proteger los océanos de todo el mundo. Tecnologías también capaces de esclarecer muchos de los misterios que todavía oculta el mar.

Una nueva frontera

“Se ha invertido mucho en empresas e instituciones dedicadas a la exploración espacial, pero todavía tenemos océanos por explorar en nuestro entorno”, comenta Vladímir Djapic, socio de innovación del proyecto financiado con fondos europeos TEUTA. Un 70% de la Tierra está cubierto por océanos y más de cuatro quintas partes jamás se han cartografiado, explorado ni observado por el ojo humano.

El internet de las cosas submarinas, o IoUT, por sus siglas en inglés, es una red de sensores y dispositivos inteligentes y conectados que facilitan la comunicación en el mar. Contrasta con el internet de las cosas, o IdC, que engloba todo, desde teléfonos inteligentes hasta dispositivos que permiten activar la calefacción a distancia. TEUTA estuvo en marcha desde octubre de 2020 hasta marzo de 2022. El proyecto ayudó a la empresa croata H20 Robotics a desarrollar y vender dispositivos acústicos ligeros y de bajo coste y plataformas robóticas para redes inalámbricas submarinas.

“Con una cantidad limitada de instalaciones de redes submarinas, solo se podía explorar una pequeña parte de las zonas costeras”, indica Djapic, presidente y director ejecutivo de H20 Robotics, con sede en Zagreb. Se espera que los avances en tecnologías submarinas transformen muchos sectores, entre ellos el de la biología marina, la vigilancia ambiental, la construcción y la geología.

Como ballenas

TEUTA ha desarrollado tecnología acústica que imita la comunicación de ballenas y delfines. Las ondas acústicas, distintas a las de la radio o a las de comunicación óptica, recorren largas distancias submarinas sin importar que el agua sea turbia o clara. Sensores remotos, medidores, sistemas de detección o cámaras instalados en una zona submarina recopilan datos y los envían a una boya en la superficie. La boya envía a su vez la información de manera inalámbrica a la base, mediante la nube, sin necesidad de contar con cables de comunicación.

Según Djapic, un ámbito prioritario es mejorar las comunicaciones entre buceadores y sus colegas en tierra. “Por ejemplo, un buceador que trabaja en una construcción submarina puede enviar un mensaje a un supervisor y solicitar asistencia, instrumentos, etcétera”, indica. Los científicos también se beneficiarán de, por ejemplo, poder encender a distancia un medidor de la calidad del agua instalado en el fondo marino desde sus laboratorios.

En lo que respecta a los arqueólogos, podrían utilizar la tecnología para ayudar a proteger zonas submarinas vulnerables con tecnología de detección de intrusos instalada en ubicaciones remotas. Desde luego que la tecnología de TEUTA servirá de ayuda para otro proyecto financiado con fondos europeos, TECTONIC, cuyo objetivo es mejorar la documentación y protección del patrimonio cultural subacuático en tres emplazamientos piloto. Esos lugares son el área natural marina protegida Capo Rizzuto, en el sur de Italia, el antiguo puerto sumergido de Egina en el golfo Sarónico de Grecia y un navío naufragado en la ría Deseado en Argentina.

Podrían encontrarse otras aplicaciones, tales como agricultura o minería submarina, según Djapic. Para los organismos públicos u organizaciones no gubernamentales que supervisan la calidad del agua, esta tecnología podría eliminar la necesidad de que los investigadores vayan a recoger muestras de manera presencial y para llevarlas al laboratorio.

TEUTA ha supuesto un impulso para las tecnologías submarinas de comunicación incipientes. No obstante, hay que trabajar más en su comercialización y popularización, comenta Djapic. “Todo debe analizarse”, dice. “Nuestra tecnología permite medir parámetros medioambientales”.

[Los océanos] Son los hábitats más comunes de la Tierra, pero los menos observados por lo complejo de la observación in situ y los costes de las labores de vigilancia”

Gabriele Pieri, miembro del Consejo Nacional de Investigación de Roma

Sensores y muestreadores

Mientras tanto, en Italia, un equipo de investigadores busca un nuevo método de obtención de datos oceanográficos basado en sensores y muestreadores capaces de integrarse en observatorios y plataformas previas. De este modo sería posible recopilar grandes cantidades de información útil para, por ejemplo, la propuesta del gemelo digital europeo del océano (DTO europeo, por sus siglas en inglés, Digital Twin of the Ocean), anunciado en febrero de 2022. El gemelo será una réplica digital a tiempo real del océano que integrará tanto datos históricos como en directo.

Mediante el desarrollo de una nueva generación de tecnologías marinas, el proyecto europeo NAUTILOS recopilará información antes inaccesible y mejorará la comprensión de los cambios físicos, químicos y biológicos en los océanos. El proyecto durará cuatro años hasta su conclusión en septiembre de 2024 y está coordinado por Gabriele Pieri, del Consejo Nacional de Investigación de Roma. “Nos proponemos subsanar una laguna que existe en la observación oceánica”, indica Pieri. “Son los hábitats más comunes de la Tierra, pero los menos observados por lo complejo de la observación in situ y los costes de las labores de vigilancia”.

La tecnología de NAUTILOS ya está a prueba en el mar Báltico y en el Mediterráneo, además de en el Egeo y el Adriático. Los sensores pueden, por ejemplo, medir los niveles de clorofila tipo a y de oxígeno disuelto en el agua, indicadores importantes de la calidad del agua y, por extensión, de la presencia de peces, lo que ayuda a proteger sus poblaciones. Los sensores y muestreadores que recopilan información sobre la concentración de microplásticos en el agua también permiten conocer mejor el impacto de la contaminación oceánica antropogénica.

Ayudar a las aletas y a las manos

Uno de los socios de NAUTILOS, el Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS), incluso ha fichado algunas compañeras particulares: las focas. Estas criaturas marinas, que parten nadando desde península Valdés (Argentina), se han marcado con sensores que registran datos muy valiosos sobre los animales y sus hábitats.

El equipo de NAUTILOS, formado por empresas y centros de investigación, desarrolla más de una docena de tipos de sensores y muestreadores, entre los que hay tecnologías de teledetección y detectores de microplásticos. El proyecto se propone demostrar que los nuevos instrumentos son compatibles con plataformas que ya existen y otras que estarán activas en el futuro y que podrán utilizarse indistintamente con ambas sin complicaciones.

Tales instrumentos son relativamente baratos, pueden desplegarse con rapidez y son compatibles con el empleo de otros equipos, lo que presenta muchas ventajas. Por ejemplo, un sensor puede montarse en un vehículo subacuático autónomo y después colocarse en una boya fija.

La ciencia ciudadana es una parte importante de NAUTILOS, que trabaja con voluntarios que organizan campañas sobre plásticos oceánicos, por ejemplo, al igual que con asociaciones de submarinismo, cuyos miembros pueden probar nuevas tecnologías y dar sus opiniones al respecto.

El equipo también ha desarrollado una aplicación para teléfonos inteligentes que permite a buceadores publicar fotos de flora o fauna subacuáticas para su posterior evaluación por los investigadores. “El interés ciudadano en la ciencia me ha sorprendido mucho, mucha gente quiere ayudar a mejorar la vida del mar”, comentaba Pieri.

Artículo publicado originalmente en Horizon, la revista de Investigación e Innovación de la Unión Europea.

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