Conociendo la «plomería» de los sistemas hidrotermales en la cuenca Pescadero
Mexicanos a bordo del R/V Falkor, en travesía al sur del Golfo de California
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Con el fin de continuar con las mediciones de flujo de calor en el campo de ventilas hidrotermales que descubrieron en 2018 en la cuenca Pescadero, en la parte sur del Golfo de California, y ampliar los estudios con cartografía, batimetría de alta resolución, biología y microbiología de esta región abisal localizada a 3 mil 600 metros de profundidad, la Dra. Raquel Negrete-Aranda, junto con un equipo de ocho científicos, entre ellos estudiantes de posgrado y egresados del CICESE y la UABC, realizaron un crucero a bordo del buque oceanográfico Falkor, que opera el Schmidt Ocean Institute (SOI), entre octubre y noviembre de este año. En un enlace del R/V Falkor al CICESE denominado Ship-To-Shore Conection organizado el 21 de octubre con la finalidad de tener un acercamiento a las actividades a bordo del buque, la doctora Raquel Negrete, investigadora del Departamento de Geología y responsable del Laboratorio de Tectonofísica y Flujo de Calor del CICESE, explicó que la expedición duró seis semanas (del 3 de octubre al 10 de noviembre), y constó de tres etapas.
La primera estuvo enfocada en realizar cartografía y batimetría de alta resolución de las cuencas Carmen y Farallón, así como expandir la cobertura de dicha cartografía en la cuenca Pescadero Sur. En la segunda etapa, donde ella fungió como codirectora científica, se realizaron principalmente mediciones de flujo de calor, además de la toma de muestras de agua y sedimento. Finalmente, la tercera etapa se dedicó al estudio detallado de la biología que coloniza estos campos para analizar mediante la toma de muestras y núcleos de sedimento, el contexto biológico, microbiológico, químico y ambiental en el cual viven organismos y comunidades en las proximidades de estos campos hidrotermales, en los cuales no llega la luz del sol, pero sí emergen fluidos extremadamente calientes y ricos en diferentes elementos químicos, que son su fuente de energía. La campaña se realizó bajo la dirección del Dr. David Caress, del Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterrey (MBARI), quien fungió como jefe de crucero, apoyado por los doctores Ronald Spelz de la UABC, Raquel Negrete del CICESE y Victoria Orphan de CalTech, como codirectores de cada etapa. A manera de antecedentes, Raquel Negrete explicó que los campos de fuentes hidrotermales en la cuenca Pescadero, en la parte sur del Golfo de California (a unas 13 horas de navegación de la bahía de La Paz), fueron descubiertos en expediciones científicas realizadas en 2012 y 2015 por el MBARI, y en 2018 con el SOI.
Después de innumerables buceos con el ROV se descubrieron dos campos hidrotermales que fueron bautizados con nombres en lengua Kiliwa: Auka y Jaich Maa Ja’ag en honor a las comunidades indígenas Yumanas que colonizaron la península de Baja California, siendo “Auka” el vocablo universal de saludo entre los pueblos yumanos. Jaich Maa 'jag, significa “metal liquido” y está relacionado con la presencia de una caverna submarina que se descubrió dentro de una chimenea, en la cual se acumulan los fluidos a alta temperatura dando la impresión de metal líquido atrapado en el techo de este edificio. Jaich Maa Ja’ag es un campo pequeño, con tres edificios principales y chimeneas calcificadas, en donde las comunidades de animales que ahí viven subsisten gracias a la presencia de las chimeneas. El trabajo realizado por este grupo interdisciplinario de científicos a bordo del Falkor parece determinar que los respiraderos hidrotermales en la cuenca Pescadero son distintos de otros sistemas conocidos, desde los minerales que emiten hasta los animales que viven en ellos. Por eso el SOI programó un nuevo crucero este año, denominado Investigación interdisciplinaria de la cuenca de Pescadero, donde también se cartografiaron las cuencas vecinas Carmen y Farallón. “De las experiencias en 2015 y 2018 recogimos varios aprendizajes”, comentó Raquel Negrete, quien trabaja en modelado del estado térmico de estos sistemas; esto es, en tratar de entender cuáles son los procesos que llevan la energía, en este caso calor -temperatura- y fluidos a las chimeneas hidrotermales, lo que ella llama la “plomería” de estos sistemas. Por ello es muy importante conocer qué pasa con los flujos de calor en transectos a lo largo de estos campos de ventilas hidrotermales. “Básicamente estamos tratando de entender los detalles de este proceso, que es muy complejo. En un principio tenemos la hipótesis de que las fallas pueden ser conductoras de todo tipo de fluidos y de calor. Estamos terminando de aprender, gracias a las mediciones que podemos hacer en este tipo de expediciones”. El R/V Falkor es un barco científico grande y bien equipado. Tiene 83 metros de eslora (en comparación, los tres buques oceanográficos más importantes que tiene México miden 50 metros -El Puma y el Justo Sierra de la UNAM- y 40 el Alpha Helix, del CICESE) y autonomía para 21 días. Si bien tiene capacidad para llevar 14 científicos a bordo (la tripulación total son 23 personas), por restricciones sanitarias en esta campaña iban solo ocho científicos bajo la dirección del Dr. David Caress, del MBARI.
En términos de infraestructura lo más importante es el robot SuBastian, que es operado en el cuarto de control por un equipo de pilotos, técnicos de comunicación y científicos. Los pilotos se reparten la tarea de manejar la navegación del ROV mientras que un segundo se encarga de los brazos móviles y un tercero está atento a lo largo de toda la jornada, que puede durar hasta 12 horas. Los ingenieros de comunicación están al pendiente de que toda la información que se despliega en pantallas en las diferentes estaciones de trabajo sea la adecuada. El resto de los lugares normalmente están ocupados por científicos que dirigen las maniobras. Además de grúas, bastidores y cabrestantes para lanzar el ROV y otros equipos (roseta, CTD, perfiladores ADCP, hidro winche con 10 mil metros de cable coaxial y 9 mil metros de cable de arrastre), el Falkor cuenta con dos ecosondas multihaz para hacer mapeo y batimetría de alta resolución hasta 8 mil metros de profundidad, un laboratorio húmedo, otro seco, acceso global y continuo a internet, computación de alto desempeño en la nube, un sistema de posicionamiento acústico submarino, otro vehículo operado a distancia (SAAB SeaEye Falcon) para profundidades de hasta 300 m con cámara de alta definición y un brazo manipulador hidráulico de cinco funciones, y una plataforma de observación aérea que consiste en un dirigible controlado por radio. Con todas estas capacidades, la operación de este barco tiene un costo que puede llegar a medio millón de dólares por día, dinero que aporta el Schmidt Ocean Institute, “una fundación operativa privada sin fines de lucro establecida en marzo de 2009 para promover la investigación, el descubrimiento y el conocimiento oceanográficos, y catalizar el intercambio de información sobre los océanos”. Por todo ello destaca que en las últimas expediciones vayan mexicanos a bordo. Y al decir mexicanos, nos referimos a que una buena parte de la tripulación científica está compuesta por estudiantes de posgrado, posdoctorantes e investigadores del CICESE y la UABC.
La Dra. Raquel Negrete lo explica así: “Esta es una expedición multidisciplinaria e interinstitucional. Lo que ha hecho posible que seamos parte de ella es la creación de redes de colaboración con colegas de otros países y de otras instituciones. En nuestro caso, esta colaboración con el SOI y con el MBARI viene de años atrás. Las expediciones anteriores han sido tan exitosas que nos han invitado a seguir colaborando. Es un orgullo para mí y mis colaboradores, tanto del CICESE como de la UABC, tener estas redes. Ha sido el trabajo de muchos años y, sobre todo, de obtener resultados. En este caso en particular estoy muy orgullosa de poder haber traído a estudiantes porque este tipo de expediciones está lleno de investigadores y los lugares son muy peleados. A veces hay lugar para uno o dos estudiantes, y en este caso hay más estudiantes que científicos. Por eso, esta ha sido una gran oportunidad para estudiantes del CICESE y de la UABC, de tener la experiencia de primera mano de participar en un crucero de primera línea, con tecnología de punta que desgraciadamente no es tan fácil de conseguir en México. Es un orgullo y una oportunidad increíble para todos los que estamos en el mundo académico y para los estudiantes, porque cuando estás en el posgrado, tener acceso a una experiencia como esta de primera mano marca de manera muy positiva tu formación académica”.
Raquel Negrete se refiere a la participación de Manet Peña Salinas, quien egresó de la maestría en Ecología Marina del CICESE y actualmente cursa el doctorado en Oceanografía Costera en la UABC; Néstor Ramírez Zerpa, quien obtuvo su maestría en Geofísica Aplicada en el CICESE y actualmente estudia el doctorado en Oceanografía Costera en la UABC; Ismael Yarbuh, que se doctoró en Geología en el CICESE y es profesor en la Facultad de Ciencias Marinas de la UABC; Isabela Macías Íñiguez, quien está terminando su maestría en Ciencias de la Tierra en el CICESE; Luis Ángel Vega Ramírez y Karina Fuentes Bustillos, quienes obtuvieron su maestría y actualmente cursan el doctorado en este posgrado del CICESE; mismo caso de Florian Neumann, egresado del doctorado en el CICESE y a quien vimos durante la transmisión en el cuarto de control operando el SuBastian durante una medición de flujo de calor. Florian actualmente es posdoctorante en el Centro Mexicano de Innovación en Energía Geotérmica (CeMIE-Geo), y participó con Raquel en la expedición de 2018. Como bien comenta la investigadora, “en México a pesar de que la UNAM tiene dos buques oceanográficos y el CICESE uno, ninguna de estas plataformas está ni remotamente cercana a lo que se puede hacer con el Falkor y su infraestructura. Su costo de operación en altamar (pago de tripulación, combustible, uso de equipos y todo lo que conlleva) ningún proyecto del CONACYT lo puede cubrir”. En cuanto a lo que están encontrando en esta expedición, comparado con el trabajo de 2018, la doctora Negrete señala: “Lo que hemos visto es que el flujo de calor decae conforme nos alejamos de las ventilas hidrotermales. Esto no es sorprendente; ya lo habíamos visto en el primer campo. Sin embargo, en éste todo decae más rápido y siguiendo un patrón muy específico. Estos son resultados preliminares, pero a partir de ellos es como podemos elaborar modelos, y a partir de los modelos podemos crear hipótesis de la estructura térmica de estos sistemas. En otras palabras, podremos determinar si tienen una fuente, a qué profundidad está esa fuente, de qué tamaño es, y otros detalles que son importantes para caracterizar estos campos hidrotermales”.
Información complementaria: Mexicanos a bordo del JOIDES Resolution: qué y cómo investigan el Golfo de California
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En noviembre de 2018 (
