OBSEA-20 Junio-09-005

La tecnología al rescate de los datos

En este artículo se pretende dar una visión general de las principales problemáticas que presentan las técnicas tradicionales de obtención de datos y la situación actual y ventajas que ofrecen los métodos más modernos. En artículos futuros se darán ejemplos más concretos para explicar el funcionamiento y los estudios que se desarrollan con estas nuevas técnicas.

Problemática

En el mundo científico disponer de unos buenos datos tiene una vital importancia para poder desarrollar cualquier estudio sin que sea duramente criticado por editores y revisores de las revistas científicas. La frecuencia, tamaño, tipo y aparatos de medida son solo los primeros de una larga lista de factores que se tienen que tener en cuenta cuando planeas la recogida de datos de tu estudio. No existe ningún tipo de fórmula mágica, pues cada estudio es distinto a los otros y necesitará un tamaño y frecuencia de muestreo,… distinto, ajustado y óptimo.

Cuándo nos disponemos a descubrir los misterios del mundo marino el tema se complica aún más, pues su accesibilidad es bastante más limitada que el mundo terrestre y no se pueden obtener muestras siempre que uno quiere, en días con condiciones marítimas adversas el muestreo se puede complicar y, en muchos casos, cancelar, dejando un vacío de datos importante. Los métodos de estudio tradicional, aunque han evolucionado mucho a lo largo de los años, requieren una presencia in situ del investigador o técnico en el momento de tomar las medidas, actualmente hemos pasado de utilizar un simple termómetro a un complejo CTD que nos permite medir con mucha precisión multitud de parámetros distintos (según los aparatos de medida asociados a él), al mismo momento y a la profundidad deseada, pero siempre necesitaremos un barco que nos lleve a las coordenadas escogidas y unos operarios que bajen y suban el aparato. Además, las técnicas tradicionales de obtención de datos biológicos (arrastre y palangre, entre otras artes de pesca, así como observaciones subacuáticas directas realizadas por submarinistas) presentan otro gran inconveniente: se trata de técnicas altamente invasivas, no sólo para las mismas especies sino, en algunos casos cómo la pesca de arrastre, para el propio medio físico, además en muchos casos los animales capturados mueren durante el proceso de medidas. Cabe añadir que, por el hecho de ser métodos invasivos (redes, barcos, submarinistas,…), se dificulta el estudio del comportamiento normal de los individuos, pues los peces reaccionan delante de ésta presencia invasiva.

Nuevas tecnologías

En los últimos años se han incorporado diferentes métodos de muestreo totalmente revolucionarios (Autonomous Underwater Vehicles y Observatorios submarinos cableados entre otros) para tratar de reducir estos inconvenientes.  En los dos ejemplos mencionados encontramos un conjunto de sensores de medida, hasta cierto punto adaptable al tipo de estudio realizado, concentrados en un espacio muy reducido. Mientras que los AUV permiten un desplazamiento automático o con control remoto hasta las coordenadas exactas y, en algunos casos, un retorno de los datos vía satélite, los observatorios submarinos mantienen un punto de muestro fijo en el fondo marino y, a la larga, será un elemento más del medio y no producirá una perturbación en el comportamiento natural de las comunidades. Además, al estar conectados vía cable a tierra pueden recibir alimentación eléctrica de forma permanente y sin estar condicionados por la duración de las baterías y enviar los datos que recogen continuamente. Así pues las nuevas tecnologías nos han permitido aumentar la frecuencia de la toma de datos, pues ya no hay una dependencia de las condiciones climáticas cómo en el caso del muestreo por submarinismo, aun así el carácter invasivo se mantiene con los AUV, así como la dificultad de un estudio de comportamiento mencionada anteriormente.

Guanay2, el AUV diseñado por el grupo de investigación SARTI-UPC. Fotografía: SARTI-UPC.
Guanay2, el AUV diseñado por el grupo de investigación SARTI-UPC. Fotografía: SARTI-UPC.

Observatorios submarinos

Los observatorios cableados están colonizando poco a poco las costas de nuestro planeta, ya sea en forma de grandes redes de observatorios submarinos o de observatorios aislados.

Las redes de observatorios más potentes actualmente son las canadienses VENUS y NEPTUNE, las dos gestionada a través de la  Ocean Networks Canada. La primera fue instalada el año 2006 y consta de 3 nodos observatorios situados entre 100 y 300 metros de profundidad en el mar de Salish, Columbia Británica, al suroeste de Canadá. Además de su función de estudio de los fenómenos oceanográficos de la zona se utilizó cómo banco de pruebas del que seriía su hermano mayor, el NEPTUNE. Esta segunda red de observatorios está en funcionamiento desde el año 2009 y cuenta con 6 nodos observatorios y multitud de sensores de medida distribuidos al largo del perfil oceánico de la costa oeste de la isla de Vancouver, de los 23 a los 2660 metros de profundidad. Por el hecho de estar distribuida por la zona que conforma la falla entre las placas tectónicas Juan de Fuca y la Norteamericana hacen que sea una estación de observación clave en el estudio de las placas tectónicas in situ y de sus efectos.

Distribución de los nodos del observatorio NEPTUNE de Canadá.
Distribución de los nodos del observatorio NEPTUNE de Canadá. Autor: NEPTUNE (Creative Commons).

En Europa tampoco nos quedamos atrás, la EMSO (European Multidisciplinary Seafloor and Water Column Observatory) ha agrupado el conjunto de observatorios aislados, tanto plataformas submarinas como boyas pelágicas, para formar una red multidisciplinar a nivel europeo.

OBSEA

Uno de los observatorios miembros de esta red europea se encuentra situada en la costa catalana, el OBSEA. La plataforma OBSEA (Western Mediterranean Expandable SEAfloor OBservatory) es un observatorio submarino situada a 5 kilómetros de la costa de Vilanova i la Geltrú a 20 metros de profundidad que está conectado, mediante un cable mixto de energía y comunicaciones, con la base terrestre. Está diseñado, instalado y gestionado por el grupo tecnológico SARTI de la UPC (Universitat Politècnica de Catalunya), concebido inicialmente como una plataforma en la cual se pudiesen conectar multitud de diferentes sensores para medir diferentes parámetros ambientales (temperatura, salinidad, movimientos sísmicos, altura de las olas,…) y, además, sirve como banco de pruebas de la EMSO para sensores destinados a otros observatorios. Unos de los aparatos que hay instalados son 2 videocámaras, una de eje fijo y la otra con un eje de rotación de 360º, que nos permiten ver a través de la página web de la plataforma la comunidad de peces que habita en el medio.

Observatorio OBSEA. Fotografía: SARTI-UPC.
Observatorio OBSEA. Fotografía: SARTI-UPC.

Los nuevos métodos de muestreo, pues, nos ayudan a los investigadores a recoger una gran cantidad buenos datos con el fin de entender mejor el mar que nos rodea. Aun así, algunas veces la frecuencia de recogida es tan elevada que se generan más datos de los que se pueden procesar y se tienen que desarrollar, paralelamente a los sensores que registran los datos, software informático capaz de trabajar con estos volúmenes de datos tan grandes, y que ayude a su manejo e interpretación.

Referències

Aguzzi J, Mànuel A, Condal F, Guillén J, Nogueras M, Del Río J, Costa C, Menesatti P, Puig P, Sardà F, Toma D and Palanques A (2011). The New Seafloor Observatory (OBSEA) for Remote and Long-Term Coastal Ecosystem Monitoring. Sensors vol. 11, pp: 5850−5872.

Ona E and Godø OR (1990). Fish reaction to trawling noise: the significance for trawl sampling. Rapports et Procès-Verbaux des Réunions. vol. 189, pp: 159-166.

Stoner AW, Ryer CH, Parker SJ, Auster PJ and Wakefield WW (2008). Evaluating the role of fish behavior in surveys conducted with underwater vehicles. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Science. vol. 65, pp: 1230-1243.

Thrush SF and Dayton PK (2002). Disturbance to Marine Benthic Habitats by Trawling and Dredging: Implications for Marine Biology.Annual Reviews of Ecology and Systematics. vol. 33, pp: 449-473.

OBSEA

OCEAN NETWORKS CANADA

SARTI-UPC

Wikipedia NEPTUNE

Si te ha gustado este artículo, por favor compártelo en las redes sociales para hacer difusión, pues el objetivo del blog, al fin y al cabo, es divulgar la ciencia y que llegue al máximo de gente posible.

 Esta publicación está bajo una licencia Creative Commons:

Llicència Creative Commons

Un pensament a “La tecnología al rescate de los datos”

Comentaris / Comentarios / Comments:

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out / Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out / Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out / Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out / Canvia )

Connecting to %s