La exploración de los ecosistemas marinos exige el desarrollo de tecnologías que permitan realizar investigaciones a gran profundidad durante un tiempo ilimitado. Las estaciones de recepción acústica fijadas en el fondo marino son una buena opción, ya que ofrecen una gran resolución temporal, pero tienen un gran coste de despliegue y su uso está limitado a la zona de fondeo. Por ello, la posibilidad de combinar su uso con el de vehículos submarinos operados remotamente (ROVs) o bien autónomos (AUVs) con los que se recorren mayores distancias, es esencial.

Esta es la principal conclusión de un estudio elaborado por investigadores del Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC), la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC)  y la Universitat de Girona (UdG) , publicado en la revista Science Robotics. Sus autores aseguran que los robots submarinos ejercen de complemento clave de las estaciones fijas, ya que presentan una gran flexibilidad, una gran rapidez de operación y pueden cubrir áreas de estudio mucho mayores.

Esta mejora de la capacidad operacional facilita la recogida de información biológica y ecológica relacionada con los patrones de actividad de organismos marinos demersales, lo que, a su vez, permite una mejora de las acciones de recuperación de sus poblaciones, muchas de ellas diezmadas como consecuencia de la explotación humana.

“Mediante la instalación de sensores acústicos a 33 cigalas y el uso de una red de instrumentos robóticos, hemos podido conocer, por primera vez, los patrones de movimiento de la especie en profundidades de 400 metros”, celebran Joan Navarro y Joan Baptista Company, investigadores del ICM-CSIC y líderes del proyecto RESNEP en el que se ha enmarcado parte del trabajo experimental realizado para la elaboración del estudio.

Esto incluye la realización, entre el año pasado y este, de un total de tres campañas oceanográficas en un área piloto de reserva de pesca situada en uno de los principales caladeros de cigala de España: la zona marina ubicada entre Roses y Palamós, en la Costa Brava, además de pruebas previas de validación tecnológica en el observatorio submarino Obsea, operado por la UPC y situado a 4 kilómetros del puerto de Vilanova y la Geltrú y a 20 metros de profundidad.

“Este experimento de campo nos ha permitido llevar a cabo un análisis exhaustivo de los métodos de posicionamiento de etiquetas acústicas y de sincronización de los diferentes receptores, que son esenciales para una correcta geolocalización de los individuos marcados”, matiza Ivan Masmitja, primer autor del trabajo e i investigador postdoctoral de la UPC.

El estudio aborda también los problemas inherentes que presenta el seguimiento de especies a grandes profundidades y propone soluciones como por ejemplo el uso de vehículos autónomos en aplicaciones de acústica submarina y algoritmos basados en el cálculo de probabilidades por área de detección. 

“Este trabajo experimental, pionero a nivel mundial, presenta un salto cualitativo muy importante para el estudio de este tipo de especies en su propio hábitat, aportando nuevos métodos y prácticas para el correcto monitoreo de especies marinas presentes en el mar profundo”, añade Jacopo Aguzzi y María Vigo, investigador y doctoranda del ICM-CSIC, para los que “este tipo de estudios son esenciales para establecer políticas de conservación y llevar a cabo una correcta gestión de los recursos marinos naturales”.

"La utilización de los AUVs disminuye notablemente los costes de la obtención de datos del fondo marino, no sólo por la reducción de infraestructura necesaria, sino también por la posibilidad de utilizar varios AUVs simultáneamente en una misma campaña", indica Marc Carreras, investigador de la UdG y responsable del AUV Girona 500 utilizado en el proyecto. En este sentido, el investigador avanza que "esta tecnología será esencial en el futuro y por ello estamos desarrollando nuevas capacidades que permitan tener vehículos más autónomos y adaptables a las aplicaciones".

Una colaboración interdisciplinaria
Además del ICM-CSIC, la UPC y la UdG, también han participado en el trabajo investigadores del Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) de California (EUA), el Institut Supérieur de l’Électronique et du Numérique (ISEN Yncréa Ouest) de Brest (Francia) y la Oslo Metropolitan University (OsloMet) de Oslo (Noruega), aportando perfiles tecnológicos y ecológicos complementarios y esenciales para afrontar los retos que están por venir en el campo del estudio de los mares y océanos.

“La colaboración entre instituciones es muy importante para llevar a cabo este tipo de estudios donde es necesaria la labor tanto de los científicos como de los tecnólogos”, aseguran los investigadores. Un ejemplo de ello es la colaboración que mantienen desde hace tiempo el ICM y el grupo SARTI de la UPC que, a través de Tecnoterra, una unidad asociada al CSIC, ha conseguido aportar soluciones tecnológicas a diversos retos científicos que necesitaban, además de datos obtenidos puntualmente durante campañas oceanográficas, otros obtenidos in situ.

En este sentido, Joaquín del Río, investigador de la UPC y responsable del observatorio Obsea utilizado en el proceso de validación del proyecto, subraya la importancia de validar en un entorno real los sensores y tecnologías utilizados después en aguas más profundas: "la validación previa de las tecnologías y dispositivos utilizados en esta investigación es clave para incrementar la posibilidad de éxito de la campaña".