Ciencia

La expedición OASIS utiliza tecnología sofisticada para investigar el fondo del océano

Menos del 5 por ciento del terreno oceánico está cartografiado en 3D, pero los científicos utilizan vehículos, drones y más recursos que se sumergen en las profundidades para explorar el fondo marino y descubrir lo que está debajo de la superficie.

Siglos atrás, los exploradores comenzaron a descubrir los mares, en busca de nuevos territorios y lugares ocultos. En el camino, descubrieron islas y continentes, así como nuevas especies, sociedades y conocimientos.

Toda la superficie terrestre se encuentra cartografiada, pero en el caso del océano, menos del 5 por ciento de su suelo se ha cartografiado. Una nueva generación de exploradores espera descubrir los misterios del gran desconocido azul.

Trish Gregg sobre la expedición OASIS
Trish Gregg lidera la expedición OASIS para explorar volcanes submarinos. Fotografía de Joyce Riha Linik.

Patricia “Trish” Gregg es una de esas exploradoras, una especie de Américo Vespucio de medio tiempo cuando no está enseñando volcanología y temas relacionados en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign (UIUC, por sus siglas en inglés).

Gregg recientemente fijó el curso hacia el medio del Océano Pacífico, donde dirige un equipo de científicos en una expedición de investigación de cinco semanas llamada OASIS (Off-Axis Seamount Investigations at Siqueiros, Investigaciones del monte submarino fuera del eje en Siqueiros). El objetivo es explorar y crear un mapa tridimensional de una cadena submarina de volcanes desconocida llamada Cadena de montes submarinos, que se encuentra en las coordenadas 8⁰ 20’N.

“Es difícil rastrear la fusión volcánica en los estudios continentales, debido a que la corteza tiene entre 30 y 60 kilómetros de espesor”, señaló Gregg. Ella dijo que la corteza de las cumbres en medio del océano es mucho más fina, cerca de 6 kilómetros de espesor, lo que hace más fácil estudiar cómo se creó el magma en la cima y, una vez que se forma, cómo se mueve a través de ella para hacer erupción en el fondo marino.

“Es importante recordar cómo se formaron los volcanes en los continentes”, señaló, destacando que estos datos pueden ayudar a los científicos a predecir mejor el comportamiento de una erupción volcánica dondequiera que ocurra en la Tierra.

“Además, tiene otras aplicaciones planetarias. Mercurio, Marte, Venus. Io, una de las lunas de Júpiter. Todos ellos tienen volcanes activos. La luna una vez tuvo. Si entendemos cómo se propaga la fusión, eso también se podría extrapolar a otros lugares”.

Expedición sumergible OASIS
Fotografía de Sentry, cortesía de la Institución Oceanográfica de Woods Hole.

Ciencia del mar profundo

Gregg, quien condujo un estudio sobre lo que desencadena las erupciones de supervolcanes, ha pasado años planificando esta expedición.

Dado que el 80 por ciento de los volcanes de la Tierra se encuentran bajo el agua y dispersos por todo el mundo, Gregg explicó por qué escogió este sitio en particular.

“Se hizo un esfuerzo en conjunto a finales de la década de 1990 y principios del 2000 para enfocar las expediciones de investigación en el eje de la cumbre en medio del Océano Pacífico y hacer una cartografía e investigación muy detalladas, para conocer el sitio a lo largo del tiempo y observar la evolución temporal”, señaló Gregg.

“Los científicos registraron múltiples erupciones volcánicas y observaron las interacciones entre las erupciones y las criaturas marinas; cómo la biología del entorno se adapta y vuelve después de ser diezmada”, explicó.

El siguiente paso, señaló Gregg, es entender el panorama más amplio, que incluye la cadena de volcanes submarinos que se extiende a cientos de millas del eje de la cumbre en medio del océano.

El equipo de Gregg incluye a expertos en volcanología, geofísica, geoquímica y petrología. También cuentan con un biólogo, en el caso que se encuentren plantas o animales inusuales.

El equipo tecnológico ideal

A bordo del Atlantis, un buque de investigación altamente sofisticado propiedad de la Marina de los Estados Unidos y operado por la Institución Oceanográfica de Woods Hole (WHOI, por sus siglas en inglés), el equipo de científicos de Gregg utiliza una gama de equipos de alta tecnología en sus investigaciones acuáticas.

Sentry es un vehículo submarino autónomo, esencialmente un drone, capaz de realizar exploraciones hasta 6000 metros bajo el agua. El vehículo se puede programar previamente para viajar durante horas, a la vez que crea mapas del fondo marino y toma imágenes digitales a lo largo del camino. Puede navegar por terrenos extremos como montañas submarinas, pendientes pronunciadas y calderas de volcanes.

El sumergible Alvin
Fotografía de Alvin por Joyce Riha Linik.

Pero la estrella de rock de esta expedición, y de toda la exploración submarina, es Alvin, el vehículo de inmersión profunda operado por humanos que ya tiene más de 4700 inmersiones en las últimas cinco décadas. Alvin ha sido fundamental y entre sus hazañas cuentan haber encontrado una bomba de hidrógeno extraviada, descubrir fuentes hidrotermales de aguas profundas y explorar el naufragio del Titanic.

El vehículo puede llevar a dos científicos al mundo de ciencia acuática a la vez (junto con el piloto) en un asiento de la primera fila, a profundidades tan bajas como 4500 metros e inmersiones de hasta 10 horas. Alvin, encargado por primera vez en 1964, aún conserva su tecnología de punta debido a numerosas actualizaciones y revisiones a través de los años.

Alvin puede flotar en el agua, maniobrar sobre terreno irregular o permanecer en el suelo del océano. Puede guardar datos de la columna de agua, producir mapas, y recopilar fotos y videos digitales. Cuenta con dos brazos robóticos que se pueden usar para manipular instrumentos y obtener muestras, las cuales se colocan en una cesta configurada para cada inmersión.

Los científicos se preparan para la expedición
La científica jefe Trish Gregg (a la izquierda) se prepara para la expedición con los científicos de WHOI Adam Soule y Anna-Louise Reysenbach. Fotografía de Joyce Riha Linik.

Para los científicos que les atraen los misterios del profundo océano, es un sueño hecho realidad poder sumergirse al interior de Alvin.

“Todavía me pellizco”, señaló Gregg. “Me he inspirado en estos científicos increíbles que han utilizado estas tecnologías. Y un día me despierto y soy una de ellos.”

Para Gregg, un modelo a seguir fue la geofísica marina Deborah K. Smith, quien fue científica en jefe en la primera expedición de WHOI liderada por Gregg como recién graduada de la universidad en 2001.

Además de Sentry y Alvin, cuentan con la TowCam de la Instrumentación Multidisciplinaria de Apoyo a la Oceanografía (MISO, por sus siglas en inglés), una cámara submarina que el barco lleva y tira, la cual es una parte esencial de la investigación oceánica.

“A menudo se subestima la TowCam, porque no es tan atractiva como Alvin o Sentry”, señaló Gregg, “pero su utilidad no se debe subestimar”.

La TowCam se puede enviar para dar vistazos relativamente rápidos de lo que se encuentra en el fondo, y así determinar donde se debe enviar a Alvin. Del mismo modo, se puede enviar a Sentry para recopilar imágenes antes que se planee la siguiente inmersión de Alvin.

Durante la expedición de OASIS, Alvin hará unas 17 inmersiones; Sentry, entre 15 a 17.

Los científicos también trabajan con un calendario finamente ordenado. Tres equipos trabajan con turnos de ocho horas, las 24 horas del día y los 7 días de la semana para aprovechar al máximo el tiempo de investigación en el mar.

A medida que llegan las imágenes y las muestras de Alvin, Sentry y TowCam, el equipo científico procesa los datos. Esto incluye el análisis de todas las muestras en un laboratorio totalmente equipado establecido por los propios científicos antes de su salida de Manzanillo, México. Su equipo, que incluye microscopios, ensayos para probar lava y más, se envió con antelación para asegurarse de que tengan el equipo que necesitan.

Sea lo que sea que la expedición encuentre, acercará a los científicos a la comprensión de la actividad volcánica, ya sea en el océano, en las superficies terrestres o en la vasta magnitud del espacio.

Además, los nuevos mapas tridimensionales de esta cadena montañosa submarina serán de gran valor para los investigadores y viajeros oceánicos.

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