Los científicos nos cuentan que tan solo el 15 % de la superficie de los océanos está cartografiada. Esto es muy poco, si tenemos en cuenta que la superficie terrestre aérea (emergida) está prácticamente cartografiada al 100 %. Considerando que la superficie de los océanos representa un 70.8 % de la superficie total del planeta, nos damos cuenta de que el océano, y especialmente el océano profundo, más inaccesible, está prácticamente inexplorado.
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| Barcos de investigación oceanográfica de la NOAA Fairweather y Rainier. Foto: NOAA |
Vamos a analizar en este artículo
cómo se realizan las labores de cartografiado del océano, y cómo, según se va
avanzando se descubren más y más nuevos elementos nuevos que conforman el
relieve submarino, nuevas montañas inexploradas, nuevas simas desconocidas: posiblemente se trate de la operación exploratoria más ambiciosa de nuestros días. Y es que
resulta que sabemos más de Marte que del fondo del mar: la desaparición del
vuelo MH370 de Malaysian Airlines a principios de 2014 ha aumentado la
conciencia global sobre el escaso conocimiento de las profundidades del océano.
Las primeras exploraciones
cartográficas del océano, como la expedición Challenger (véase mi artículo La
Expedición Challenger: Pioneros en el estudio de las profundidades marinas),
utilizaban sondas de cuerda con un peso en el fondo. Con esa primitiva
herramienta consiguieron localizar la fosa de las Marianas, con tan solo 360
sondeos de profundidad realizados. Hoy en día se tienen herramientas mucho
mejores, se utilizan satélites y estaciones de medida desde boyas o desde
barco, y se tiene una idea más completa del fondo marino de la que se tenía en
el siglo XIX, pero los resultados no son proporcionalmente mejores a los medios
de los que se dispone.
Las expediciones cartográficas
son caras, dado que requieren de barcos y sumergibles especializados, y
necesitan de una cuidada planificación, para lograr el máximo en términos de
información, en el menor tiempo posible. Y para que ello ocurra, los
científicos tienen que tener una idea previa de los elementos orográficos con
los que se van a encontrar. Los mapas detallados del fondo marino son escasos,
salvo para zonas someras y cercanas a la costa. La utilización de sumergibles
operados por control remoto (ROV’s), o el uso de sumergibles operados por
humanos sin una idea clara de lo que uno se puede encontrar ahí abajo puede
llevar a pérdidas de equipo o de vidas humanas. Empezamos a entender ahora la ardua
tarea a la que se enfrentan las expediciones cartográficas.
Los sistemas de sonar
Como acabamos de citar, en la
actualidad ya no se utilizan las antiguas sondas de cuerda, pero el sistema es
similar: ahora se envía abajo, desde un barco, una señal de sonar o pulso, se
mide el tiempo en que la señal tarda en llegar al fondo y volver a la
superficie, y como consecuencia, se obtiene la profundidad del punto estudiado. Se utilizan múltiples puntos de señal, que viajan al fondo a diferentes
ángulos desde el barco. Y cada uno de esos pulsos, conocido el ángulo y el
tiempo en bajar y subir, nos permite conocer la profundidad de los puntos donde
la señal toca fondo. Una vez obtenido el resultado del haz de pulsos, se mueve
el barco hacia adelante, y se va haciendo un barrido de una determinada zona
del fondo marino. Son las denominadas ecosondas y se realizan barridos de línea, o de un solo haz (single-beam echo-sounder) o multihaz (multi-beam echo-sounder). Las ecosondas pueden ser de alta frecuencia o de baja frecuencia: las primeras son más adecuadas para fondos poco profundos, pues al no penetrar la onda en el subsuelo, refleja rápidamente. Las ecosondas de baja frecuencia permiten un rango de profundidad mayor, e incluso penetrar en el subsuelo, por lo que se utilizan para profundidades mayores o pare detectar tipos de materiales en el subsuelo.
Los barcos desde los que se envían
las señales pueden estar a 3000 o 4000 metros sobre el fondo marino, y las
señales que se envían, cada una con su ángulo, sólo pueden obtener una determinada
resolución, menor cuanta mayor sea la profundidad. Por lo general, todo lo que esté a una profundidad marina de hasta 200 metros se puede calcular mejor y obtener una aceptable resolución.
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| Foto: British Anctartic Survey |
Para mejorar la resolución solo
es posible que las señales de sonar se envíen desde vehículos situados a
profundidad, como los antes mencionados ROVs o los sumergibles tripulados.
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Un sistema de sonar en abanico
CC File Upload Bot (Magnus Manske)
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Con estos sistemas en abanico desde
barco se ha cartografiado un 15 % de la superficie de los océanos, lo que
equivale a la superficie de África, pero cuando nos referimos a alta
resolución, la cobertura de cartografía es ínfima, comparativamente del orden
del tamaño de la Isla de Tasmania, dado que requiere de un esfuerzo mucho mayor,
y que se lleva realizando tan solo en la última década.
En la inmensidad de las extensiones oceánicas, los encargados de realizar esas mediciones son, como hemos citado ya, en primera línea, los navíos de exploración que se dedican en sus misiones científicas a registrar en una carta náutica los datos de un área determinada. La calidad de los datos de la cartografía originada en zonas y rutas navegables es mucho mejor, dado que las compañías de transporte necesitan mejores datos. Y también lo es la de áreas bajas.
En la inmensidad de las extensiones oceánicas, los encargados de realizar esas mediciones son, como hemos citado ya, en primera línea, los navíos de exploración que se dedican en sus misiones científicas a registrar en una carta náutica los datos de un área determinada. La calidad de los datos de la cartografía originada en zonas y rutas navegables es mucho mejor, dado que las compañías de transporte necesitan mejores datos. Y también lo es la de áreas bajas.
Los nuevos sistemas
El sonar de barrido lateral es un sistema tipo ecosonda que se viene utilizando mucho para el análisis detallado de algunas zonas del océano, pues es capaz de realizar levantamientos de arqueología marina, y junto con la toma de muestras del fondo puede permitir determinar la distribución de los materiales y texturas del fondo marino. Se suele utilizar para detectar obstáculos en el suelo marino que puedan ser un riesgo para la navegación. También se utilizan para investigar las condiciones de las tuberías y cables submarinos. Se trata de arrastrar un “towfish” (una especie de torpedo submarino) remolcado por el barco que emite un haz lateral en ambos lados, cubriendo una gran superficie bajo el mismo. Quizá hayáis oído hablar de este sistema en documentales de televisión americanos, donde utilizando esta tecnología, realizan levantamientos del lecho marino en zonas singulares, y haciéndonos viajar virtualmente al fondo marino.
Los nuevos sistemas de
cartografía, utilizando ROVs, combinan también el uso de GPS, el sonar lateral y
los sistemas de reflexión sísmica,
que envían otro tipo de señal diferente a la del sonar.
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| Fuente: ABC Cultura |
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Sistema de reflexión sísmica desde barco, utilizando hidrófonos de superficie
CC MWhit
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Los ordenadores, cada vez más
potentes, combinan los datos recibidos y son capaces de realizar modelos 3D de
la superficie del fondo marino.
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| Modelo 3D del fondo marino
Foto del vídeo “Modern mapping” del Curso “Exploring the Oceans” de la Universidad de Southampton
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Un pecio en la Bahía de Kachemak, Alaska, encontrado por un sonar de abanico en 2008.
Foto: NOAA
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De vez en cuando leemos en la
prensa que se ha editado un nuevo mapa del fondo marino con datos de satélite,
revelando miles de montañas inexploradas, y ya se nos explica el uso de otros
sistemas, como el del análisis
gravitatorio.
“La fuerza de la gravedad refleja la topografía y la tectónica del fondo
del mar”, dice David Sandwell, un geofísico de la Institución Scripps de
Oceanografía de la Universidad de California, San Diego, que ha dirigido un
estudio cuyos resultados salieron a la luz en 2014. Estos estudios complementan
los datos obtenidos por los métodos anteriores, aunque en la actualidad no se
obtiene una alta resolución, pero permiten mejorar la calidad de la
documentación previa que permite el desarrollo de nuevas expediciones cartográficas.
También sirven de base para los mapas oceánicos de Google.
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El nuevo mapa del fondo marino refleja nuevos detalles, como terremotos (puntos rojos), los valles submarinos y las fallas.
Foto Institución Scripps. Universidad de California
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Sorpresas submarinas
La fosa de las Marianas, al este de Japón, de casi 11 kilómetros de profundidad, es considerada el punto de mayor profundidad de todos los océanos del planeta. Podríamos preguntarnos si, dado el escaso conocimiento del fondo marino, podría ser que un territorio menos explorado que ese nos depare una sorpresa, es decir, que exista un lugar aún más profundo. Sin embargo los expertos dudan de que abismos como ese hayan pasado desapercibidos a los nuevos sistemas.
Lo que sí nos dicen los expertos es que el fondo marino está en cambio continuo, por causa de los movimientos sísmicos o la tectónica de placas. Un movimiento tectónico puede producir desplazamientos en cuestión de minutos, e incluso de segundos. Si recordamos las consecuencias del tsunami que se produjo en Indonesia hace algunos años, allí la placa submarina se elevó unos metros en pocos segundos.
En el Mediterráneo se observa una fuerte actividad volcánica, en el Vesubio, en el Estrómboli y también en el Etna. Allí se registra una gran actividad volcánica y, naturalmente, también una fuerte modificación del suelo marino, algo que los científicos italianos se ocupan de medir con exactitud. Por encima de una burbuja de magma las placas submarinas se elevan y descienden, y así lo hacen también las masas terrestres circundantes. Por lo demás, también existen modificaciones cuando un volcán entra en erupción y provoca el deslizamiento de toneladas de roca hacia el mar, como sucedió en 2008 con el Estrómboli.
Recolección internacional de datos
En algunos países es obligación de los directores de todas las misiones de investigación entregar datos acerca de la profundidad marina, registrados por sondas acústicas multihaz y archivados en ordenadores, a ciertas agencias nacionales encargadas de proporcionar cartas náuticas, como por ejemplo la central de la Oficina Federal de Navegación Marina e Hidrografía en Alemania. Allí se evalúan esos datos, se los procesa, y se los publica y archiva para el caso de que exista interés en elaborar con ellos cartografías calibradas que se publican luego de manera oficial. Por ejemplo, en el Báltico, existe un proyecto denominado FAMOS (Finalising Surveys for the Baltic Motorways of the Sea), que pretende mejorar la seguridad en la navegación en ese mar poco profundo. En él participan las agencias de Suecia, Finlandia, Estonia, Lituania, Alemania y Dinamarca.
Pero, ¿para qué necesitamos cartografiar el fondo marino?
La fosa de las Marianas, al este de Japón, de casi 11 kilómetros de profundidad, es considerada el punto de mayor profundidad de todos los océanos del planeta. Podríamos preguntarnos si, dado el escaso conocimiento del fondo marino, podría ser que un territorio menos explorado que ese nos depare una sorpresa, es decir, que exista un lugar aún más profundo. Sin embargo los expertos dudan de que abismos como ese hayan pasado desapercibidos a los nuevos sistemas.
Lo que sí nos dicen los expertos es que el fondo marino está en cambio continuo, por causa de los movimientos sísmicos o la tectónica de placas. Un movimiento tectónico puede producir desplazamientos en cuestión de minutos, e incluso de segundos. Si recordamos las consecuencias del tsunami que se produjo en Indonesia hace algunos años, allí la placa submarina se elevó unos metros en pocos segundos.
En el Mediterráneo se observa una fuerte actividad volcánica, en el Vesubio, en el Estrómboli y también en el Etna. Allí se registra una gran actividad volcánica y, naturalmente, también una fuerte modificación del suelo marino, algo que los científicos italianos se ocupan de medir con exactitud. Por encima de una burbuja de magma las placas submarinas se elevan y descienden, y así lo hacen también las masas terrestres circundantes. Por lo demás, también existen modificaciones cuando un volcán entra en erupción y provoca el deslizamiento de toneladas de roca hacia el mar, como sucedió en 2008 con el Estrómboli.
Recolección internacional de datos
En algunos países es obligación de los directores de todas las misiones de investigación entregar datos acerca de la profundidad marina, registrados por sondas acústicas multihaz y archivados en ordenadores, a ciertas agencias nacionales encargadas de proporcionar cartas náuticas, como por ejemplo la central de la Oficina Federal de Navegación Marina e Hidrografía en Alemania. Allí se evalúan esos datos, se los procesa, y se los publica y archiva para el caso de que exista interés en elaborar con ellos cartografías calibradas que se publican luego de manera oficial. Por ejemplo, en el Báltico, existe un proyecto denominado FAMOS (Finalising Surveys for the Baltic Motorways of the Sea), que pretende mejorar la seguridad en la navegación en ese mar poco profundo. En él participan las agencias de Suecia, Finlandia, Estonia, Lituania, Alemania y Dinamarca.
El afán aventurero y exploratorio quedó aparcado en el siglo XIX, y en la actualidad el hombre solo explora bien para asegurar las rutas de transporte, o bien empujado por la búsqueda de nuevos recursos. El océano profundo está lleno de nuevos recursos, tanto biológicos como minerales, y son las grandes empresas mineras las que, desafortunadamente en muchos casos están financiando las expediciones que llevan a cabo los gobiernos o las universidades.
Referencias:
http://www.europapress.es/ciencia/habitat-y-clima/noticia-mejor-mapa-fondo-marino-revela-miles-montanas-marinas-inexploradas-20141003111630.html
http://www.msa.lt/en/news/news_899/lithuanian-maritime-safety-td69.html
https://scripps.ucsd.edu/news/new-map-exposes-previously-unseen-details-seafloor
http://www.msa.lt/en/news/news_899/lithuanian-maritime-safety-td69.html
https://scripps.ucsd.edu/news/new-map-exposes-previously-unseen-details-seafloor