211service.com
Lo que hay debajo
Las placas de la corteza que se encuentran debajo de millas de océano están en constante movimiento, cambiando imperceptiblemente cada segundo. Pero los sismólogos que los rastrean han tenido que depender de un programa de investigación dictado por el calendario, en lugar del reloj.
Su rutina no ha cambiado durante décadas: suben regularmente a bordo de embarcaciones de investigación que se dirigen a lugares en alta mar cuando el clima lo permite, dejan caer una serie de sensores y regresan semanas o meses después para recuperar los datos registrados.
Sin embargo, el problema fundamental con estos métodos de recopilación es que impide cualquier análisis en tiempo real y, a menudo, deja a los sismólogos marinos en la oscuridad a medida que se desarrollan los acontecimientos actuales. Sin embargo, esos días pueden estar cambiando. La confluencia de avances en tecnología de sensores, comunicaciones de fibra óptica y software que gestiona el delicado equilibrio de la instrumentación submarina ha hecho realidad los observatorios oceánicos permanentes.
Los prototipos ya están en funcionamiento frente a las costas de EE. UU. Y Japón.
Con una nueva atención en sus esfuerzos como resultado de la devastación causada por el tsunami del sur de Asia, los oceanógrafos y sismólogos advierten que la capacidad de pronosticar el riesgo de terremotos y tsunamis sigue siendo un objetivo lejano. Pero la adquisición de datos en tiempo real de las porciones en gran parte no estudiadas de la corteza terrestre debajo de los océanos del mundo proporcionará una visión completa de la actividad sísmica submarina que nunca se ha visto.
El cambio en la ciencia oceánica que resultará de ese nuevo conocimiento, dicen los investigadores, será nada menos que tectónico.
La nueva información será tan fundamental para estudiar el océano como los satélites para estudiar la tierra, dice Frank Rack, director de programas de perforación oceánica de las Instituciones Oceanográficas Conjuntas (JOI), un consorcio de investigación con sede en Washington, D.C.
Establecida en 1976, JOI es una asociación sin fines de lucro de 20 instituciones académicas que colaboran en la investigación en geología marina, geofísica y oceanografía.
Hasta hace poco, los sismólogos marinos han tenido que renunciar a las ventajas de investigación otorgadas por los observatorios permanentes de los que disfrutan sus homólogos terrestres. El monitoreo desde el barco es inherentemente temporal. Estudiar los cambios físicos, químicos y biológicos a largo plazo que tienen lugar dentro del océano requiere una base establecida sobre y debajo del lecho marino.
El programa de perforación oceánica de JOI ha ayudado a llenar el vacío, creando 20 observatorios sísmicos e hidrológicos basados en el océano, según Rack. Al excavar miles de metros debajo del suelo submarino y llenar los pozos de 10 a 30 pulgadas de ancho con dispositivos de medición que detectan el movimiento, la presión y la temperatura, los investigadores pudieron mejorar la calidad de la señal registrada.
Es un entorno más silencioso para los sismómetros, lejos de la interferencia causada por el viento y las corrientes de agua y capaz de detectar eventos más sutiles, dice Rack.
Pero los observatorios aún dependen de la energía de la batería y requieren vehículos operados por control remoto para recuperar los datos. Eso todavía deja a los científicos e investigadores con una brecha preocupante entre la ocurrencia de eventos y su detección.
Una mejor respuesta puede estar en los esfuerzos por vincular el estudio de la sismología marina y otras ciencias de la tierra con redes inalámbricas y ópticas, que han sido respaldadas por la National Science Foundation (NSF). La agencia ha asignado 250 millones de dólares durante los próximos cinco años para un esfuerzo ambicioso para desarrollar una red de observatorios del fondo marino, denominada Redes de Observatorios Interactivos de Investigación Oceánica (ORION).
Entre los aspectos más desafiantes del programa ORION está la administración de los flujos de datos en tiempo real que generará a partir de miles de instrumentos, dice John Orcutt, subdirector de Scripps Institution of Oceanography y un investigador líder del middleware que administrará ORION. sistema.
Por lo general, en geofísica, configura instrumentos para realizar una medición y registrar los resultados, o marca una línea telefónica y descarga los datos de vez en cuando, dice Orcutt. Pero ahora podemos crear una cuadrícula de datos de sensores que envían sus datos al sistema.
La parte complicada es interactuar de forma inteligente con los sensores. Eso es algo que no se ha hecho mucho. Lo estamos usando para sismología, pero es aplicable a meteorología, oceanografía, todo tipo de campos en los que se utilizan instrumentos de forma remota.
Si bien la subvención de la NSF cubre la investigación básica, Orcutt señaló que las posibles aplicaciones comerciales podrían incluir el control del tráfico, con sensores enterrados debajo de las carreteras capaces de proporcionar instrucciones inteligentes a los conductores.
Incluso la NASA, que tiene que gestionar de forma remota muchos instrumentos, no ha tenido que lidiar con nada de esta escala, dice Alan Chave, científico senior de la Institución Oceanográfica Woods Hole.
Chave dice que se avecina un cambio de paradigma para el estudio de los océanos y la sismología marina, aunque no será en su generación, o tal vez ni siquiera en la próxima.
El éxito representa mucho más que un cambio incremental, concuerda Orcutt sobre los avances que ORION podría aportar. Representa un cambio en la oceanografía.