Estación Juan Carlos I en la Antártida |CSIC

El pasado 16 de enero de 2024, personal técnico especializado de la Unidad de Tecnología Marina de la Agencia Estatal de Investigación Consejo Superior de Investigaciones Científicas (UTM-CSIC) instaló en las inmediaciones de la Base Antártica Española Juan Carlos I (BAE JCI) un prototipo de observatorio submarino costero diseñado y construido por Ocean Networks Canada (ONC).

La Base Antártica Española está situada en la isla Livingston, en el archipiélago de las Shetland del Sur (62°39′46″S 60°23′20″O).

Protegido de los grandes bloques de hielo

El observatorio se ha instalado en una pequeña ensenada de gran belleza, la Caleta Johnsons. Está al abrigo del efecto de los grandes icebergs que a menudo surcan la amplia Bahía Sur y son un peligro para el cable de datos que lo une a tierra. Uno de los grandes desafíos es la protección del cable una vez sale del agua y se conecta al módulo de comunicaciones.

La playa a menudo esta cubierta por “gruñones” de hielo de varios centenares de kilos de peso que se desprenden naturalmente del glaciar que da nombre a la ensenada. El impacto del hielo contra la playa puede fácilmente cortar y dañar el cable y su estructura de protección.

La Caleta es el final del glaciar que da nombre a la ensenada, y reúne condiciones únicas para medir las interacciones y aportes del hielo continental cuando llega al mar.

Es un emplazamiento singular y distinto al resto de los pocos equipos similares desplegados en la Península Antártica. En otros casos, recogen datos a varios cientos de metros de profundidad y varios kilómetros fuera de la costa (base Palmer-Estados Unidos) o no están directamente asociados a un glaciar (base Rothera-Reino Unido o Carlini-Argentina).

La gestión de la energía y el hielo

El observatorio submarino podrá evaluar las condiciones fisicoquímicas del agua del mar en las inmediaciones de la base antártica.

Los sensores se han instalado a unos 20 metros de profundidad. Están unidos a tierra con un cable de datos que les permite enviar, mediante una conexión vía satélite, información en tiempo real. La información está disponible para cualquier persona en cualquier lugar con una conexión a internet.

Los sensores se alimentan energéticamente de forma autónoma y están “empaquetados” alrededor de un cilindro estanco.

A diferencia de otros observatorios submarinos (Neptune en Canada, OBSEA en España, etc.) el cable que lo une a tierra no le proporciona electricidad suficiente para que los sensores funcionen de modo continuo, solo le permite conectar los equipos con la unidad de transmisión de datos vía satélite. Por eso uno de los principales retos del observatorio es la gestión de la energía disponible para su funcionamiento, proporcionada por un pack de baterías de litio.

Para garantizar que pueda operar con una única dotación de baterías todo el año, la clave es una programación eficiente. Cada 30 minutos el instrumento principal reúne los datos de todos los sensores durante dos minutos, y cada 3 horas la unidad de comunicaciones satelital envía al centro de gestión de ONC los datos adquiridos en ese periodo para su control de calidad, archivo y puesta a disposición en abierto.

La masa de agua en la ensenada

Los sensores que componen el observatorio submarino son los que tradicionalmente se utilizan como estándares de la oceanografía en todas o casi todas las plataformas de observación, ya sean buques, vehículos autónomos, equipos remolcados, boyas estacionarias o de deriva, etc.

Los sensores de temperatura, conductividad eléctrica y presión se agrupan en uno de los instrumentos básicos de la oceanografía, el denominado CTD. Gracias a sus mediciones se pueden inferir y calcular parámetros adicionales como la velocidad de propagación del sonido, la densidad y la salinidad.

Todo ello nos permite identificar masas de agua distintas y su dinámica temporal, dado que el observatorio está fijo siempre en el mismo punto de medida.

La evolución de las mareas y la actividad biológica

La presión, además de emplearse para el cálculo de la densidad, nos da una idea de la dimensión de la columna de agua situada por encima del sensor y, como este siempre se encuentra fijo, informa sobre las variaciones del nivel del mar.

En nuestro caso, dado el patrón temporal de muestreo, nos revela la evolución de las mareas.

Se han incorporado sensores adicionales que miden la turbidez del agua y las concentraciones de oxígeno disuelto y de clorofila, indicadores de la actividad biológica.

El complemento ideal a las series de datos históricas

Los datos se asociarán con la variación meteorológica local, información que proporciona la estación meteorológica de la Agencia Española de Meteorología (AEMET) en la base Antártida española.

El observatorio complementará la extensa serie de datos que se recogen en la base desde su fundación, tales como fotografías para caracterizar propiedades de las nubes y los aerosoles atmosféricos, datos de geomagnetismo, variaciones en el flujo de rayos cósmicos y partículas energéticas solares, etc.

Superados los inconvenientes que supone su operación, que estará desatendida durante muchos meses al año, el observatorio se puede convertir en una referencia de gran utilidad para nuestros investigadores y en una excelente plataforma base que puede crecer con la incorporación de otros sensores y sistemas anexos.

Jordi Sorribas Cervantes, Director de la Unidad de Tecnología Marina del CSIC, Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y Joan Riba Garcia, Responsible for the Spanish Antarctic Station Juan Carlos I (BAE Juan Carlos I), Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.