Un robot submarino 'furtivo' pasó 18 días grabando criaturas marinas y humanos ruidosos

planeador marino

El sonido es para los animales marinos lo que la luz es para las personas en tierra

Durante 18 días, un robot submarino se sumergió y emergió y se sumergió y emergió, unas 402 veces en total, escuchando las profundidades del océano mientras viajaba cientos de millas a lo largo de la plataforma continental frente a las costas de Washington y Oregon en los Estados Unidos.

El robot con forma de torpedo, llamado planeador, capturó el rugido de percusión de la pistola de aire de un barco de investigación, que reverberó como un bombo amortiguado. Escuchó lo que sonó como el batir de una tambaleante lavadora, que indicaba la presencia de un barco que pasaba cerca. El robot de 54 kilogramos incluso captó el encantador y barítono gemido de las ballenas jorobadas.

Durante años, los científicos han estado trabajando para desenredar los misterios del sonido del océano. El ruido viaja mucho más lejos bajo el agua que en el aire.

"El sonido es para los animales marinos lo que la luz es para las personas en tierra", dijo Joe Haxel, profesor asistente de la Universidad Estatal de Oregón en estudios de recursos marinos. Es el medio a través del cual estas criaturas escuchan, se ubican y se comunican.

¿Qué tan ruidoso es el mar? ¿Los humanos, con buques de carga y perforación oceánica y pruebas de sonar, lo hacen más ruidoso?

"Sabemos muy poco sobre el ruido general en el océano y cómo afecta eso a las criaturas que viven allí", dijo Chris Meinig, director de ingeniería del Laboratorio Ambiental Marino del Pacífico de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica en Seattle.

Un nuevo artículo de investigación, escrito por Haxel y Meinig y publicado el mes pasado en la revista científica PLOS ONE, revisado por pares, narra los viajes del planeador y explica cómo esta tecnología permite a los científicos escuchar el mar y explorar sus oscuras profundidades.

"Esta es una nueva forma de hacer mediciones que nos informan sobre lo que está sucediendo", dijo Haxel.

La mayoría de los planeadores oceánicos operan sin hélices o ningún sistema de propulsión. En cambio, recortan a través del agua debido a sus alas, que se inclinan contra el agua salada mientras el robot ajusta su flotabilidad. "Usamos las alas para ajustar la actitud y la ruta de vuelo", dijo Meinig.

A menudo están equipados con timones mecánicos para ayudar a mantener la máquina en curso. Las baterías dentro de la máquina tubular pueden moverse y ajustar su lastre.

Cuando los planeadores salen a la superficie, pueden comunicarse con satélites, compartir datos y obtener instrucciones de sus manejadores. Luego, vuelven a descender a una profundidad programada, antes de comenzar a escalar nuevamente por el agua.

Los científicos usan planeadores para recopilar temperaturas del océano, información sobre la salinidad y una miríada de otras medidas.

Los Seagliders (planeadores submarinos) fueron inventados en la Universidad de Washington. Estos robots han estado buscando en el océano pistas sobre los misterios de la ciencia durante aproximadamente 15 años, dijo Meinig. Pero la tecnología continúa desarrollándose.

Debido a que los planeadores no tienen hélices, las silenciosas máquinas rara vez perturban a los animales normalmente asustadizos, dijo Haxel.

"Son un poco furtivos", dijo.

Los hidrófonos, que son esencialmente micrófonos submarinos, han permitido a los científicos recopilar datos acústicos de planeadores durante muchos años.

Pero los estudios sobre el ruido ambiental del océano generalmente se han basado en amarres fijos, que solo pueden tomar muestras en ubicaciones y profundidades individuales.

planeador marino y buzoLos planeadores con hidrófonos no se han utilizado antes para una extensa monitorización del ruido, en gran parte porque los timones de los vehículos a menudo interrumpen las grabaciones. Haxel y otros científicos lograron filtrar de su audio el ruido del timón utilizando algoritmos informáticos.

"No he visto a nadie hacer antes un estudio de ruido ambiental con planeadores como estos", dijo Elizabeth Kusel, científica principal de Ciencias Aplicadas JASCO, que ha trabajado con planeadores por alrededor de una década y no participó en esta investigación. "Su trabajo es muy valioso".

Los científicos de investigación lanzaron el planeador el 20 de julio de 2012, frente a Grays Harbor. Llegó 2 semanas más tarde cerca de Brookings, Oregon, a unas 285 millas de distancia. El robot viajó, en promedio, a menos de 1 mph. Su profundidad de inmersión promedio fue de más de 2.050 pies bajo la superficie del océano.

Los científicos grabaron durante todo su viaje, grabando audio de al menos 11 encuentros con delfines de cara blanca del Pacífico, tres con ballenas jorobadas y otras criaturas que los científicos no pudieron identificar.

El robot también grabó los buques que pasaban y el poderoso cañón de aire de un barco de la National Science Foundation que realizaba investigaciones sísmicas en la costa. "Es básicamente una explosión", dijo Haxel sobre las explosiones de cañones de aire. "Cada 20 o 30 segundos obtienes un gran estruendo en la columna de agua".

Las compañías de petróleo y gas también usan cañones de aire sísmicos para investigar posibles depósitos. Su uso es controvertido porque estas explosiones pueden dañar a los animales cercanos.

En ocasiones, el cañón de aire comprimido de investigación era lo suficientemente alto como para registrarse "por encima del umbral de sensibilidad que podíamos medir", dijo Haxel, aunque los científicos estaban usando un hidrófono particularmente sensible.

Sin embargo, en general, los científicos descubrieron que el ruido del océano frente a la costa se había mantenido similar a las mediciones de los años 90 tomadas de amarres fijos.

Los grandes buques no tuvieron un impacto tan significativo en los niveles generales de ruido como Haxel había esperado. Los científicos compararon los datos de seguimiento de los barcos y encontraron poca correlación entre el ruido general y la presencia del barco.

"Eso me abrió los ojos. Solía pensar que los barcos son muy ruidosos", dijo Haxel. Pero a lo largo de la plataforma continental, que presenta un lecho marino irregular, una superficie oceánica enérgica y ondulada y propiedades físicas únicas en la columna de agua, el sonido que emana de los barcos parece quedar "atrapado" y tiene "alcance limitado", dijo.

Estos resultados no se pueden extrapolar a otras ubicaciones. "Su perfil de velocidad de sonido se verá muy diferente en Puget Sound", dijo Haxel.

Los planeadores se han utilizado para mapear el sonido de los volcanes submarinos en erupción, ayudar con los pronósticos de huracanes de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica y también para escuchar a las ballenas barbadas de inmersión profunda.

Han volado a través de la ola de calor marina que agita el Océano Pacífico, en el Mar de Bering cerca de Alaska y debajo del hielo en ambos continentes polares, dijo Meinig.

"Probablemente haya más robots en el océano que en cualquier otro lugar", dijo Meinig. Y con los planeadores, "Estamos haciendo cosas cada vez mayores y desafiantes". En cada vuelo, estos robots avanzan un poco más hacia lo desconocido.

Artículo cientifico: Ocean sound levels in the northeast Pacific recorded from an autonomous underwater glider

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