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Investigación Oceanográfica

Un viaje pionero

El proyecto Alpha-Crucis agrupa a investigadores de tres países para recabar información sobre la variación del calor en el Atlántico Sur

El equipo que trabajó en la primera misión del Alpha-Crucis, comenzando desde la izquierda: Osmar Moller (Furg), Carlos França (IO-USP), Francisco Vicentini (IO), Chris Meinen (Noaa), Silvia Garzoli (Noaa), Alberto Piola (SHN/UBA, Argentina), Ulises Rivero (Noaa), Filipe Silva (IO), Edmo Campos (IO), Luis Nonnato (IO), Glaucia Berbel (IO), Priscila Farias (Inpe), Alvaro Cubiella (UBA, Argentina), Cristina Schultz (Inpe), Alyne Affonso (IO), Sarah Sarubo (IO) y Pablo Oliveira (Inpe)

Eduardo CesarEl equipo que trabajó en la primera misión del Alpha-Crucis, comenzando desde la izquierda: Osmar Moller (Furg), Carlos França (IO-USP), Francisco Vicentini (IO), Chris Meinen (Noaa), Silvia Garzoli (Noaa), Alberto Piola (SHN/UBA, Argentina), Ulises Rivero (Noaa), Filipe Silva (IO), Edmo Campos (IO), Luis Nonnato (IO), Glaucia Berbel (IO), Priscila Farias (Inpe), Alvaro Cubiella (UBA, Argentina), Cristina Schultz (Inpe), Alyne Affonso (IO), Sarah Sarubo (IO) y Pablo Oliveira (Inpe)Eduardo Cesar

“Cuando quiera, podemos partir”, le dijo Edmo Campos, investigador del Instituto Oceanográfico de la Universidad de São Paulo (USP), al capitán José Helvécio Moraes de Rezende, a las 14:10 del sábado 1º de diciembre, en la cabina de mando del navío de investigación oceanográfica Alpha-Crucis, anclado en el puerto de Santos. Mientras Rezende, con un uniforme azul marino, con su nombre estampado en el cuello del saco, hacía los últimos chequeos en los mapas y en los equipos, Campos, de gorra y bermudas, con la llave del camarote y un pen drive colgados al cuello mediante una cinta azul, tuvo tiempo para examinar la torre con el instrumental que Cristina Schultz y Pablo Oliveira (ella en su tercera expedición marítima de 2012; él en su primera experiencia a bordo de un barco) habían instalado en el extremo de la proa para medir el flujo de dióxido de carbono y la humedad, como parte de los experimentos que realizarían durante el transcurso de las dos semanas de travesía.

El Alpha-Crucis, adquirido recientemente para ser utilizado por las universidades paulistas con financiación de la FAPESP, partió a las tres de la tarde rumbo a su primer crucero internacional, con rumbo sudoeste, y regreso previsto para el 17 de diciembre (vea el mapa). A bordo se encontraban 20 investigadores (ocho de Brasil, además de seis estudiantes de grado o de posgrado, tres de Argentina y tres de Estados Unidos), liderados por Campos, y 19 tripulantes. La expedición forma parte de un proyecto temático coordinado por Campos y un programa internacional denominado Samoc (South Atlantic meridional Overturning Circulation), cuyo propósito principal es el desarrollo y la implementación de un sistema de monitoreo de las variaciones del transporte meridional de masas y calor –y del clima en general– en el Atlántico Sur.

“Queremos entender los procesos actuales y monitorear lo que sucederá en el curso de las próximas décadas en el Atlántico Sur”, dijo Campos. “Cualquier variación en la cantidad de calor en el océano, aun siendo ínfima, tiene una gran influencia sobre el clima del planeta”. Según él, las corrientes marinas del Atlántico Sur transportan calor hacia el hemisferio Norte con una potencia del orden de 1,5 petavatios, o sea, 1,5 x 1015 julios por segundo. Eso es equivalente a la energía que producirían 100 mil Itaipú, que, con sus 20 unidades generadoras, entrega 14 gigavatios de potencia instalada (1 petavatio = 1 x 1015 vatios; 1 gigavatio = 109 vatios).

“El Atlántico Sur es el único océano que transporta calor en dirección al ecuador. Eso deriva en un transporte líquido de calor hacia el Atlántico Norte. Esa transferencia de calor hacia el Atlántico Norte constituye uno de los mecanismos reguladores del clima global”, comentó la investigadora argentina Silvia Garzoli, ex directora del departamento de oceanografía física y actualmente jefa de científicos del laboratorio oceánico y meteorológico del Atlántico (AOML) de la agencia de investigaciones oceánicas y atmosféricas (Noaa), de Estados Unidos. Residente en Estados Unidos desde 1980, desempeñándose en primera instancia en la Universidad de Columbia en Nueva York y, desde 1996 en el Noaa-AOML, Garzoli es una de las principales articuladoras de las investigaciones sobre las corrientes marinas en el Atlántico Sur.

Los científicos preparan el carrusel con las botellas...

EDUARDO CESARLos científicos preparan el carrusel con las botellas…EDUARDO CESAR

“Finalmente mediremos la variabilidad de la corriente, mediante un proyecto financiado por tres países (Brasil, Argentina y Estados Unidos) y contando con un navío adecuado”, festejó ella. Desde su posición de investigadora más experimentada del grupo, Garzoli comentó que éste es también el primer viaje del Alpha-Crucis para recolectar muestras de agua y mediciones de temperaturas en aguas profundas, hasta seis kilómetros debajo de la superficie.

El Samoc incluye grupos de investigación de Francia, Brasil, Estados Unidos, Sudáfrica, Argentina, Rusia y Alemania. De acuerdo con lo planificado, Brasil aportará una parte del instrumental de observación, participará en los viajes de instalación, mantenimiento y recuperación de los equipos y, junto con Francia, desarrollará una estrategia común de modelos climáticos regionales, capaces de evaluar la influencia de la circulación del océano en el clima, y sus impactos en América del Sur y África.

Los científicos preparan el carrusel con las botellas (en la página de la izquierda) y lo lanzan (al lado) para recolectar muestras de agua

EDUARDO CESAR…y lo lanzan para recolectar muestras de aguaEDUARDO CESAR

Grupos de Brasil, Argentina y Estados Unidos trabajarán en las regiones cercanas a Sudamérica y los de Francia, Alemania y Sudáfrica, en las proximidades del sur africano. “Sin restarle mérito a las anteriores iniciativas, éste es uno de los pocos proyectos brasileños con real inserción internacional, que se ocupará de analizar fenómenos en el Atlántico Sur que no son tan sólo locales, sino de alcance e interés global”, dijo Campos.

Asado
Durante la tarde del día 4, víspera del arribo al punto donde se haría la primera parada, el punto de recolección de informaciones, dos investigadores con dotes culinarias, Osmar Moller, de la Universidad Federal de Rio Grande (Furg), y Alberto Piola, de la Universidad de Buenos Aires, Argentina, hicieron un asado en la cubierta superior, con el buque en movimiento y con buen tiempo, preparándose todos para el arduo trabajo por delante. Luego de arribar a la primera estación, los investigadores trabajaron en turnos de 12 horas seguidas por otras 12 de descanso.

Más allá de la preparación del instrumental y de las sesiones de entrenamiento de los equipos, una de las tareas previstas para los primeros cuatro días del viaje consistía en realizar lanzamientos simultáneos de batitermógrafos descartables (XBTs) y pelotas con radiosondas para obtener información sobre la variación de la temperatura atmosférica y de los primeros 700 metros de la columna de agua, mientras el barco avanzaba hacia el punto más distante, a unos 1.400 kilómetros de la costa. Las muestras con XBTs y radiosondas continuaron luego del inicio del trabajo en las estaciones.

Luego de alcanzar el punto más oriental, con la proa apuntada hacia la costa, los investigadores comenzaron a trabajar con el denominado sistema de perfilado CTD (conductivity-temperature-depth) Seabird 911-Plus, que registra la conductividad, temperatura y profundidad del mar (la conductividad se utiliza para calcular la salinidad). El CTD estaba montado sobre una roseta o tiovivo con 24 botellas de tipo Niskin con 5 litros de capacidad, que toman muestras de agua para análisis químicos y biológicos, en regiones con hasta 6 mil metros de profundidad. Según los relatos que Campos envió durante el viaje, el primer lanzamiento del CTD-Roseta se realizó el 5 de diciembre y los investigadores trabajaron durante cuatro horas y media en esa operación, recogiendo muestras que llegaban hasta 10 metros del fondo; la profundidad, en ese punto, era de 4.750 metros.

038-041_AlphaCrucis_203-1En esa estación, también fue recuperada y relanzada al mar la primera de las cuatro ecosondas invertidas con sensor de presión (o Pies, pressure inverted echo sounders) que habían sido fondeadas por la Noaa en 2009. Según Campos, las ecosondas poseen autonomía para operar en el fondo del mar hasta por cinco años, tomado muestras y registrando internamente informaciones con frecuencia horaria. “Esas informaciones pueden recuperarse, downloaded, o mejor sería decir uploaded, por medio de telemetría acústica”, explicó. “En esta expedición, además de las cuatro Pies de la Noaa, se fondearon también tres nuevos sensores adquiridos mediante la ayuda de la FAPESP”.

Tempestad
Esos nuevos sensores están equipados con un correntómetro, y por ese motivo se los denomina C-Pies. Los investigadores pretenden realizar una travesía por año, para recuperar las informaciones almacenadas durante ese período. Luego de cuatro años, las Pies/ C-Pies son recuperadas y reemplazadas por otras.

“La operación consistió en recuperar los equipos y lanzar otros, con baterías suficientes para un nuevo período de hasta cinco años”, dijo Campos. La labor demandó cinco horas y media y, durante ese lapso, “el bueque debe quedar completamente a la deriva, con sus motores apagados para evitar que los ruidos de los mismos interfieran en la comunicación acústica con la ecosonda”.

038-041_AlphaCrucis_203-2Durante la tarde del sábado, el día 8, el tiempo cambió, anunciando una fuerte tempestad. “Alrededor de las 15 horas ya enfrentábamos condiciones de mar con olas de hasta tres metros de altura, lo cual impidió la realización de la estación de CTD prevista para el punto 46.75 longitud oeste, 34.5 latitud sur, informó Campos. “Con esas adversas condiciones del mar, se decidió navegar hacia la próxima estación, donde, con algo de dificultad, en la madrugada del día 9, se procedió al lanzamiento de la segunda C-Pies [current-pressure inverted echo-sounders – Pies con correntómetro Doppler]. Como nuevamente no fue posible el lanzamiento del CTD, la opción consistió en seguir lanzando XBTs y balones meteorológicos. En esta estación, por cierto, el viento ya era tan fuerte que tres intentos de lanzamiento de radiosondas fallaron”.

Al final de la tarde, con olas de cinco metros y fuertes ráfagas de viento, Campos y el capitán Rezende decidieron modificar la ruta del crucero, dirigiéndose hacia la que sería la última estación, cercana al faro de Albardão, en la costa de Rio Grande do Sul. “La decisión de navegar hacia el oeste resultó acertada, ya que la tempestad se trasladaba de oeste a este. Luego de una noche muy peligrosa, al final de la tarde del día 9 llegamos a la estación cercana a Albardão. En esa región, el mar se encontraba bastante más calmo e inmediatamente iniciamos la secuencia de estaciones costeras, navegando en sentido opuesto (de oeste a este). Alrededor de las 9 horas del día 11 arribamos al sitio de fondeo de la tercera y última C-Pies, en 50.31 O, 30.5 S. el lanzamiento se realizó exitosamente, pese a que las condiciones del mar aún eran un tanto adversas”. El Alpha-Crucis continuó navegando hacia el este y algunas de las actividades que habían sido canceladas debido a la tempestad se concluyeron. Al final del día 12, el barco emprendió el regreso hacia el puerto de Santos, donde arribó durante la mañana del día 16.

Proyectos
1. Impacto del Atlántico Sur en la célula de circulación meridional y en el clima (n° 11/ 50552-4); Modalidad Proyecto Temático; Coordinador Edmo José Dias Campos – IO/ USP; Inversión R$ 1.406.307,62 (FAPESP)
2. (PFPMCG/ Pronex FAPESP) Impact of the Southwestern Atlantic Ocean on South American climate for the 20th and 21st centuries (n° 2008/ 58101-9); Modalidad Proyecto Temático; Coordinador Tercio Ambrizzi – IAG/USP; Inversión R$ 3.061.048,47 (FAPESP)

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