Como parte de los esfuerzos que realiza el laboratorio Takuvik de la Universidad Laval, en Quebec, Canadá, para caracterizar los ecosistemas del océano Ártico, el
doctor José Luis Lagunas Morales, ingeniero de investigación, desarrolló un sensor que permite a robots submarinos detectar cuerpos de hielo.
Pruebas de resistencia de los flotadores biogeoquímicos de tipo Argo en la banquisa (hielo de mar). Crédito: Claudie Marec.
El proyecto donde participa el experto mexicano medirá los efectos de la luz —que por el deshielo llega ahora a zonas donde antes no lo hacía— sobre la vida marina en esa región.
“Existen dos tipos de expediciones, a bordo del buque rompehielos Amundsen y sobre la banquisa —hielo de mar— del océano Ártico; no obstante, en ambas se recurre a robots y vehículos submarinos no tripulados, es decir, teledirigidos que están equipados con diversos sensores que recolectan múltiples variables biogeoquímicas, necesarias para los objetivos científicos de Takuvik”, dijo el investigador mexicano a la Agencia Informativa Conacyt.
Preparando el vehículo submarino autónomo (AUV) Hugin para su misión. Crédito: Sentinelle Nord.
Una de las funciones que desde 2013 Lagunas Morales cumple durante esas expediciones y como parte del laboratorio es controlar los robots submarinos. Cuando él no está en tareas de expedición, dirige sus esfuerzos hacia la innovación de herramientas de investigación.
“El equipo de Takuvik identificó que los robots sumergibles deben contar con un sensor que les permita evitar las capas de hielo una vez que comienzan su ascenso a la superficie para transmitir datos a través de redes satelitales, tras haberlos recolectado en la profundidad del océano Ártico y evitar que al chocar con el hielo se dañen, e incluso se pierdan junto con la información científica recabada”.
En 2014 comenzó la construcción de dicho sensor y en su primera versión, utilizó la técnica de polarimetría láser. Gracias a que el hielo es un fuerte despolarizador de la luz, el sensor emite un haz de luz de polarización lineal hacia la superficie y de acuerdo con las características de polarización de la luz reflejada, el sensor es capaz de precisar si hay o no hielo sobre él.
Tecnología bajo el hielo
Esa primera versión se integró y probó en los robots —canadienses— que se han utilizado en las diferentes expediciones realizadas a partir de esa fecha, y para 2019 será instalada en robots franceses y está previsto que robots chinos también hagan uso de esta tecnología.
Mientras tanto, Lagunas Morales trabaja, desde hace año y medio, en una versión más robusta del prototipo original que no solo funcione como sensor de detección sino también de segmentación, construido a partir de una cámara de polarización.
Primeras pruebas de la segunda generación del detector de hielo para vehículos submarinos autónomos durante la misión IPS2018. Crédito: Lou Tisné.
“Una gran parte de mis proyectos de innovación tecnológica se orienta al desarrollo de sensores de navegación submarina porque no hay soluciones en el mercado que cuenten con la tecnología adecuada para las regiones polares y tampoco con el grado de precisión requerido para las tareas de investigación que los integrantes de Takuvik realizan”.
De acuerdo con Lagunas Morales, entre las principales necesidades de los investigadores del laboratorio Takuvik, se encuentra la medición de la luz, que es el generador de la vida submarina, la cual cada vez penetra más en el océano Ártico debido al acelerado proceso de deshielo.
Asimismo, se realizan mediciones que permiten identificar la presencia de nutrientes, niveles de oxígeno, clorofila y materia orgánica disuelta que interactúan con la luz y que modifican las condiciones para la proliferación de la vida submarina.
En general, el objetivo de los científicos que están involucrados en el tema es la producción de modelos del comportamiento de los ecosistemas y geosistemas árticos, ya que su actividad indudablemente impactará los ecosistemas del resto del planeta.
“A través de nuestras expediciones, estamos construyendo una base de datos inédita, de variables biogeoquímicas durante todas las estaciones en el océano Ártico; esto es algo que se necesitaba, es información con la que no contaban los científicos responsables de hacer modelizaciones y caracterizaciones del clima en esa región del planeta”.