Con el objetivo de mantenerse a la vanguardia de la oceanografía operacional tanto en México como en el mundo, el Grupo de Monitoreo Oceanográfico con Gliders (GMOG), un equipo multidisciplinario enmarcado en el Consorcio de Investigación del Golfo de México (CIGoM), se dedica desde hace un año a monitorear las principales variables físicas y biogeoquímicas en esa región patrimonial, utilizando cuatro de estos novedosos vehículos autónomos sumergibles y teledirigidos.

La operación de esta flota de gliders, según explicó el Dr. Enric Pallàs Sanz, investigador del CICESE, forma parte del subproyecto “Sistema de observación autónomo de las estructuras de mesoescala y submesoescala del oeste del Golfo de México con planeadores submarinos”, que tiene como objetivo general incorporar tecnologías oceanográficas que permitan el muestreo sistemático, “dirigible” y autónomo de la circulación y del estado biogeoquímico “típico” desde las costas al sur de Tamaulipas hasta la frontera con Texas (incluyendo la región denominada Perdido), en escalas espaciales de pocos kilómetros a decenas de kilómetros, y temporales de días a semanas.

El uso de gliders es muy reciente. El primer antecedente de una misión oceanográfica data de 1999, cuando un glider profundo tipo Spray midió de forma exitosa 182 perfiles verticales desde superficie hasta 380m de profundidad en el cañón de Monterey, California, en una campaña diseñada para observar mareas y ondas internas, según una publicación de J. Sherman de 2001.

En el caso del megaproyecto que está desarrollando el CIGoM desde hace dos años, lo que se pretende es estructurar una estrategia de muestreo que permita caracterizar remolinos en esa región del golfo, utilizando planeadores submarinos autónomos equipados con sensores que miden variables físicas y biogeoquímicas.

¿Por qué en esta zona? Porque la información que está generando no solamente este grupo, sino todo el CIGoM, debe servir para establecer los planes de contingencia relacionados con las actividades de exploración y explotación de hidrocarburos en el Golfo de México.

“Nos interesa saber cuáles son las condiciones oceanográficas actuales en esta región, en el caso de que PEMEX tenga algún percance o consideren que es necesario que llevemos uno de estos aparatos para observar las corrientes y poder decidir si suspenden o no operaciones. Porque parar una plataforma (de perforación) por culpa de que llegue un remolino o una corriente muy intensa tiene unos costos muy elevados”, señaló el Dr. Pallàs-Sanz.

Los datos así obtenidos, junto con los que provengan de otras componentes de observación del océano que también se están utilizando (barcos, anclajes, boyas y satélites), incrementará considerablemente la capacidad de observación en la porción oeste del golfo, según se informa en el protocolo que elaboraron los investigadores responsables del subproyecto.

Los gliders

De acuerdo a varios autores, “la tecnología glider es única ya que permite medir cientos de perfiles verticales de variables oceanográficas relevantes en regiones de aguas profundas de forma autónoma, con alta resolución, en tiempo casi-real, y sin riesgos en las maniobras de cubierta en los barcos oceanográficos durante la instalación y recuperación de anclajes. Adicionalmente, estudios recientes han demostrado significantes mejoras en la capacidad de predicción y observación al combinar eficientemente datos procedentes de gliders y de otras componentes de observación tradicionales”.

Otra de sus grandes ventajas es que pueden explorar sin necesidad de motor ni hélice, y consumen muy poca energía.

Cada uno de los planeadores que adquirió el CIGoM mide 2 metros y pesa alrededor de 58 kilos en seco (100 kilos con agua). Fueron diseñados en el Laboratorio de Física Aplicada (APL, por sus siglas en inglés) de la Universidad de Washington, y comercializados por la compañía Kongsberg a un costo de 200 mil dólares cada uno, con sensores básicos.

Todos los SeaGliders de la flota GIGoM son profundos, es decir, pueden descender hasta mil metros de profundidad, y cada uno de ellos medirá cientos de perfiles verticales durante un periodo de uno a cuatro meses, dependiendo de la naturaleza de la misión.

De acuerdo al sitio español MedClic, estos vehículos autónomos son operados de manera remota (en este caso, desde el CICESE). Los operarios introducen las instrucciones de la misión (como la ruta, la profundidad o la información que debe recoger, entre otros) en el sistema operativo. Una vez que el glider está preparado se lanza al mar para iniciar su misión.

En el agua, el glider se desplaza planeando gracias a un control sobre su flotabilidad y volumen, mediante un sistema de llenado y vaciado de un pistón interior que provoca pequeños cambios en su flotabilidad, lo que le permite emerger o sumergirse realizando movimientos verticales en la columna de agua. Gracias a unas alas, los desplazamientos verticales se convierten en movimiento hacia delante, siguiendo entonces un recorrido en forma de dientes de sierra. Así, necesita tres horas para bajar mil metros, o tres meses para recorrer de 1,200 a 1,400 kilómetros. Durante el trayecto sus sensores van recopilando información que el glider envía por satélite cada vez que llega a superficie.

En el caso de estos planeadores, se instalarán en aguas al este de Altamira, Tamaulipas, donde la profundidad no supera los 500 metros, utilizando para ello embarcaciones pequeñas.

Según Enric Pallàs, esto reduce substancialmente los costos de instalación y desinstalación, pues evita el tener que utilizar embarcaciones oceanográficas como el B/O “Justo Sierra” propiedad de la UNAM (y que usan otros subproyectos del CIGoM), cuyo costo por día es de 17 mil dólares. En contraparte, los costos de operación son un tanto elevados pues necesitan comunicaciones satelitales.

Sin embargo, estos aparatos no pueden substituir a las tradicionales embarcaciones oceanográficas porque estas permiten tomar otro tipo de medidas. “En lo que respecta a la toma de medidas físicas, ópticas y algunas biogeoquímicas, sí podrían substituir a una embarcación, pero no quiero decir que las substituirán completamente porque siempre van a haber biólogos, ecólogos, que quieran tomar muestras de agua o de organismos”, indicó Pallàs Sanz.

Respecto a los sensores que tienen estos gliders, el investigador dijo que corresponden a lo que GMOG denomina configuración básica. Esto es: de temperatura, conductividad y presión para la parte física, y de oxígeno disuelto, clorofila, carbono orgánico disuelto y turbidez (concentración de partículas en suspensión en el agua) por la parte biogeoquímica.

Sin embargo, agregó, se les pueden instalar muchos otros, incluso cámaras si se quiere observar qué hay en las profundidades, o de registro de sonido (hidrófonos) para detectar ballenas u otros mamíferos marinos.

Operaciones

Hace un año, el 14 de mayo de 2016, el Seaglider SG624 realizó la primera inmersión de su primera misión científica, que es en términos llanos caracterizar remolinos en esa porción del Golfo de México, siendo esta también la primera misión del grupo GMOG. El planeador fue recuperado tres meses después, el 25 de agosto, cumpliendo su misión con éxito a lo largo de 103 días. En ese tiempo recorrió una distancia de 1,400.24 km y completó un total de 1,108 perfiles.

A partir de entonces se han completado cuatro misiones, y la quinta, que empezó el 3 de febrero de 2017, continúa activa (al 9 de mayo llevaba 88 días de misión, 1,411.12 km recorridos y 1,228 perfiles completados).

En cada misión, los datos de los sensores se envían al CICESE en tiempo casi-real y se despliegan en el sitio Internet del grupo (gliders.cicese.mx). Aquí, diariamente se puede apreciar la posición del aparato en el Golfo de México o cuántos hay activos. “También se pueden ver las diferentes variables oceanográficas que estamos midiendo, y esperemos que sirva para la comunidad que integra el consorcio y también para el público en general que quiera ver qué condiciones oceanográficas hay en ese momento o dónde está el glider”.

Explicó que en los años que dure el subproyecto esperan tener activo constantemente al menos uno de estos aparatos, aunque pueden funcionar varios simultáneamente. Es mucho trabajo para el piloto, agregó, pero ya en una ocasión (en agosto de 2016) se llegaron a tener tres gliders operando simultáneamente.

Destacó el trabajo que han hecho en el Centro de Investigación y Desarrollo Industrial (CIDESI), un centro del sistema CONACYT ubicado en Querétaro, donde crearon un simulador virtual de gliders para el entrenamiento de operadores. Este simulador será de gran utilidad en el futuro para incrementar las habilidades de los pilotos de GMOG, pues recordó que desde aquí es de donde se pilotan vía satélite.

En el CIDESI también se les da mantenimiento después de que cada aparato completa una misión, y es ahí donde también esperan construir en tres años más, hacia 2020, lo que será el primer glider mexicano.

Dijo que la tecnología de gliders es nueva y, como tal, presenta aún bastantes fallos. Tan es así que dos de los aparatos del CIGoM se estropearon y están en reparación (por garantía) en la compañía que los vendió.

Considerando que la mayoría del tiempo están bajo el agua, existen pocos riesgos para estos aparatos. “Solamente transmiten cuatro veces al día, más o menos cada 5-6 horas, y están 10 minutos en superficie. Ese es el momento más vulnerable, ya que cuando están en superficie pueden ser golpeados o sustraídos del agua”, indicó Pallàs Sanz.

Aparte del CIGoM, la única institución oceanográfica mexicana que ha utilizado gliders en sus tareas de investigación es el propio CICESE, que en 2014 adquirió un planeador Sea Explorer francés. Este equipo se asignó a la Unidad La Paz de este centro, donde esperaban estudiar la circulación oceánica y analizar la variabilidad de la Corriente Costera Mexicana de forma más intensiva que con un crucero oceanográfico. Tras una falla que limitó su utilización, actualmente este glider está en reparación.

Palabras clave: gliders, planeadores submarinos, Enric Pallàs, CIGOM