La vuelta al mundo en un submarino amarillo (robot)

El buque de guerra británico HMS Challenger, que dio su nombre al trasbordador espacial Challenger, realizó la primera expedición de investigación marítima de la historia. En su interior se instalaron laboratorios para medir las profundidades marinas y conocer a sus habitantes. Corría el año 1872.

Sus resultados se plasmaron en el Report Of The Scientific Results of the Exploring Voyage of H.M.S. Challenger during the years 1873-76, donde los investigadores, liderados por Charles Thomson, de la Universidad de Edimburgo (Reino Unido), recogieron en casi 800 páginas grandes descubrimientos.

Entre ellos, destaca la catalogación de 4.717 nuevas especies marinas y el hallazgo de la fosa de las Marianas en el océano Pacífico. La misión finalizó en mayo de 1876.

Submarinos exploradores

Inspirados por esta pionera expedición científica, dos vehículos submarinos, Silbo y RU29, vuelven a surcar los océanos 135 años más tarde en busca de nueva información en la misión Challenger One, una iniciativa internacional entre la Universidad de Rutgers (EEUU), la Plataforma Oceánica de Canarias (PLOCAN) y la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (ULPGC), junto a la empresa Teledyne Webb Research (TWR), fabricante de los dispositivos.

"Nuestro objetivo es que se hagan los primeros 'vuelos' transoceánicos, por eso se están lanzando sondas experimentales. Hemos puesto sondas hasta en Titán, una luna de Saturno, pero el océano sigue siendo el gran desconocido", reconoce a SINC Antonio G. Ramos, piloto de ruta de Silbo y profesor de Oceanografía por Satélite de la ULPGC.

Mientras que RU29 partió hace menos de seis meses desde Sudáfrica para recorrer el giro subtropical sur del Atlántico rumbo a Brasil, Silbo -el robot o glider de unos dos metros de longitud y poco más de 70 kilogramos de peso- inició su viaje en Reikiavik (Islandia) en junio de 2011 después de ser lanzada por miembros de PLOCAN y Teledyne.

Los gliders como Silbo no se caracterizan por su gran velocidad -se desplaza entre 17 y 20 kilómetros al día-, pero sí por su silenciosa navegación, su bajo consumo gracias a baterías de litio -recorre 7.500 kilómetros con el equivalente a medio litro de gasolina-, y la valiosa información que recogen. Tras sus paradas de mantenimiento en Azores, Gran Canaria y Cabo Verde, Silbo viaja rumbo a las Antillas, de las que le separan 900 km. Llegará en la segunda o tercera semana de julio de 2013.

En total lleva recorridos unos 10.000 km y le quedan 8.500 km en 450 días; el 40% de la misión. Pero otros gliders completarán en los próximos años la travesía por el Pacífico, el Índico y el Antártico.

"Lo que hizo el HMS Challenger en casi cuatro años de expedición, un glider lo puede hacer en tan solo unos pocos días, en cuanto a volumen de datos", informa Carlos Barrera, oceanógrafo y jefe de Vehículos, Instrumentos y Máquinas Submarinas (VIMAS) en PLOCAN.

El robot navega largas distancias sin asistencia y puede obtener hasta 40.000 datos diarios, disponibles mediante un sistema de comunicación satélite bidireccional. "Entre otras ventajas, destaca la reducción de costes entre 50 y 100 veces si lo comparamos con barcos oceánicos", declara Barrera. Después de las Antillas, donde lo limpiarán y cargarán las baterías, el submarino volverá a 'volar' hacia aguas canadienses, Groenlandia, Islandia y terminará, por el momento, en Noruega.

Un 'tamagotchi' marino del clima

Gracias a los datos obtenidos por Silbo, los investigadores han descubierto que la temperatura en la profundidad del Atlántico centro occidental es medio grado más cálida que lo que muestran algunos modelos climáticos. "Esto es muy importante porque el océano es el reservorio de calor y el regulador del clima de la Tierra", subraya Ramos, que el pasado 1 de mayo recibió en la Universidad de Rutgers el premio 'RU-Cool' al logro técnico gracias al desarrollo de Pinzon-4D, un sistema planificador de ruta en 4D para gliders.

Para el oceanógrafo de la ULPGC, este tipo de misiones "ponen en el punto de mira los modelos globales que se utilizan para predecir los cambios que se van a generar en el clima". Pero para lograrlo, Silbo se está enfrentando a todo tipo de dificultades: voló aguas debajo de dos huracanes, Katia e Irene, y tuvo que afrontar olas de nueve metros en superficie.

Además, el robot cruzó toda la zona conflictiva al sur de Islandia donde se inicia la circulación termohalina del océano, así como el frente de Azores. "Pudimos identificar agua mediterránea a 700 metros de profundidad al este de Madeira", revela Ramos. A esto se añaden los sismos tectónicos: sufrió tres al atravesar la dorsal atlántica.

También voló aguas de influencia amazónica a más de 1.600 kilómetros de las Antillas, y "esto causó un gran problema porque el submarino perdía flotabilidad y le costaba emerger", explica Ramos, quien considera, en clave de humor, que el aparato necesita más cuidado que un Tamagotchi.

Los gliders son robots muy versátiles y pueden llevar más instrumentación, como el fluorómetro o un doppler de corrientes para recabar más datos, pero en misiones como la Challenger One les haría consumir mucha batería. Por ello existen otras flotas de vehículos submarinos similares para completar las transoceánicas.

Oídos, ojos y manos bajo el mar

Los gliders, fabricados por tres empresas norteamericanas y próximamente por una francesa, nadan como un pez al no tener un sistema de propulsión basado en hélices ni en turbinas ni jets y navegan en función de las coordenadas de latitud y longitud marcadas en el océano. Además de los perfiladores en profundidad, los expertos manejan los planeadores en superficie como el Sailbuoy, que tiene la forma de una tabla de surf con una vela.

El Wave glider, de tecnología estadounidense, consta de dos módulos, uno en superficie y otro a siete metros de profundidad, unidos por un cable umbilical por el que se trasmiten datos y energía. Se mueve gracias a un ingenioso sistema biomecánico de ocho palas, que se accionan en función de la posición respecto a la ola. "En el área de Canarias hemos alcanzado velocidades de hasta tres nudos", destaca Barrera.

Aunque la principal información que recogen los tres tipos de gliders es oceánica, pueden tener otras aplicaciones. Se están empezando a utilizar para el control marítimo fronterizo de embarcaciones con potenciales intenciones ilícitas de contrabando y piratería. En estos casos, el vehículo está equipado con hidrófonos para detectar barcos.

Pero en el océano no solo navegan gliders, los vehículos ROV (del inglés, Remote Operated Vehicle), equipados con hélices, motores, cámaras, focos, y brazos mecánicos multifunción capaces de cortar, atornillar y taladrar, pueden sumergirse hasta los 6.000 metros de profundidad.

Uno de ellos dio lugar al descubrimiento del Titanic. Otros permitieron actuar y mirar allí donde los submarinistas arriesgaban sus vidas en el encallamiento y hundimiento parcial del crucero Costa Concordia en enero de 2012. Pero el ejemplo más famoso es el relacionado con el vertido masivo de hidrocarburos del Deepwater Horizon en el Golfo de México en 2010, donde los ROV fueron imprescindibles.

A gliders y ROV se unen los Vehículos Autónomos Submarinos (AUV, por sus siglas en inglés) que basan su sistema de propulsión en hélices. "Está pensado para hacer reconocimientos en pocas horas. Suelen utilizarse para aplicaciones de cartografía submarina y detección de objetos en el fondo; para ello suelen estar equipados con sónares y demás sistemas acústicos, navegación y posicionamiento de gran precisión", indica Barrera.

Canarias, puerto base de ensayos

Para que toda esta tecnología puntera acometa su función, son vitales infraestructuras como la Plataforma Oceánica de Canarias, que tiene previsto estar operativa en 2014 y ya trabaja con prototipos. Aporta tecnología y medios a investigadores y empresas para desarrollar sus proyectos de base tecnológica en clima, censos, explotación de recursos, acuicultura, etc. "Es una especie de navaja suiza", afirma Joaquín Hernández, gerente de PLOCAN. Y podría ofrecer más usos en función de la demanda de los clientes -por ahora un 60% del volumen de inversión es de origen privado-.

Para Hernández, el entorno marítimo es como un planeta nuevo lleno de oportunidades, de negocio, de conocimiento, de investigación: "Solo necesitamos aplicar conocimientos que ya existen". La misión global y pionera del Challenger One demuestra que en el océano aún está todo por descubrir. Con la misma pasión por la aventura que los grandes exploradores españoles del siglo XV y XVI, los investigadores se adentran en un futuro de hallazgos gracias a la tecnología submarina. "¿Te imaginas volar un avión en el océano? ¿Y hacerlo a coste cero?", adelanta Ramos.

Reparar una tubería a 1.500 metros de profundidad solo lo puede hacer un experto piloto de ROV. El robot se sumerge y el piloto controla desde tierra los brazos manipuladores para arreglar la avería con las herramientas necesarias. Si se rompe, las pérdidas son millonarias.

Por esta razón, la formación de pilotos de vehículos submarinos es una carrera de futuro. "Va a haber una demanda clara de personal cualificado para manejarlos", subraya Carlos Barrera, jefe del VIMAS de PLOCAN. "Es necesario establecer programas formativos específicos que reviertan con los créditos adecuados en una titulación profesional cualificada reconocida, al igual que el resto de pilotos en otras disciplinas", añade Barrera.

En la actualidad, los pilotos glider formados en PLOCAN proceden de carreras informáticas y de ingenierías. "Las empresas ya se rifan algunos pilotos de ROV, sobre todo las de extracción de gas y petróleo", apunta el oceanógrafo.