LR/V Marcus G. Langseth Mapa de los océanos del mundo – El estado del planeta

Al subir a bordo del R/V Marcus G. Langseth, lo primero que llama la atención es su complejidad. Están sucediendo muchas cosas aquí, con maquinaria aparentemente urgente: tubos que se retuercen de un lado a otro, enormes bucles de cables, grúas e incluso una pasarela irregular y cambiante que amenaza con derribar a los visitantes del Río del Este. Rápidamente queda claro que no se trata de una embarcación de recreo: el Langseth, equipado con una gran cantidad de instrumentos y tecnología para mapear el fondo marino, entre otras tareas, es un barco de trabajo, con infraestructura y cicatrices de batalla a la altura.

El Langseth se construyó originalmente como un buque sísmico comercial, utilizado para encontrar reservas de petróleo bajo el lecho marino, pero cuando el Observatorio Terrestre Lamont-Doherty lo adquirió en 2004, sus funciones se ampliaron a las de ‘buque de investigación de uso general’. Actualmente es uno de los cinco buques de clase mundial (buques de investigación capaces de realizar misiones de larga duración en ambientes extremos, es decir, casi todas las partes de los océanos de la Tierra excepto las áreas cubiertas de hielo) y sirve como instalación nacional para imágenes sísmicas en los Estados Unidos.

Antes de atracar en Brooklyn, Langseth trabajó en proyectos frente a la costa occidental de África, incluidas Sudáfrica y Namibia. En su tránsito de un mes de duración a Nueva York desde Sudáfrica, el Langseth cartografió más de 150.000 kilómetros cuadrados de fondo oceánico que nunca antes se había cartografiado.

Por primera vez en casi nueve años, después de pasar 290 días en servicio el año pasado, el Langseth está de regreso en la ciudad de Nueva York, estacionado en el Brooklyn Navy Yard para recibir un cariño y atención muy necesarios. «Estamos reconfigurando el barco para el próximo viaje y haciendo mantenimiento: reparando uno de los embragues y un turbocompresor, y arreglando una variedad de tuberías», dice nuestro guía, Sean Higgins. «Estamos empaquetando mucho en un período de dos semanas» antes de que el Langseth zarpe hacia Islandia, para seguir la circulación de aguas profundas en el Atlántico Norte.

Higgins es director de operaciones marinas en el Observatorio Terrestre Lamont-Doherty, que forma parte de la Escuela de Clima de Columbia. Ha estado dirigiendo las operaciones a bordo del Langseth durante los últimos 14 años. Desde 2008, cuando el barco llevó a cabo su primera operación para documentar el fondo marino (produciendo imágenes en 2D y 3D de la corteza terrestre en el fondo del océano), el Langseth ha compartido los mares, recopilando datos para intentar predecir incidentes sísmicos. como el terremoto de Tohoku de 2011, que provocó un tsunami y el resultante desastre nuclear de Fukushima.

Si bien no existe tecnología para evitar que ocurran actos naturales tan catastróficos, al comprender mejor la topografía debajo del fondo del mar, donde las placas tectónicas se tiran y empujan entre sí como hermanas, los científicos están ideando formas de predecir eventos sísmicos que den tiempo a los residentes. preparar. y/o evacuar, si el Grande está en el futuro. Con ese fin, en 2021, Langseth pasó casi seis semanas cartografiando la zona de subducción de Cascadia, que en 1700 produjo un terremoto de magnitud 9, pero que desde entonces ha estado sospechosamente tranquila.

Usar el sonido para «ver» el interior del mundo

«Este es el fin del negocio del barco», le dice Higgins a un pequeño grupo de visitantes de la Escuela del Clima. «Todo sale de atrás». Señala lo que parecen varios carretes de hilo de gran tamaño. Alrededor de los carretes se enrollan gruesos tubos amarillos, o serpentinas. Cuando se retiran en toda su longitud, se arrastran detrás del barco como una cola nupcial, extendiéndose 15 kilómetros detrás del barco. Estas serpentinas llevan en conjunto 1.200 hidrófonos individuales espaciados a 12,5 metros de distancia, dice; Estos hidrófonos están cuidadosamente calibrados para captar ondas sonoras. Langseth emite, que luego regresa a la superficie y crea un mapa visual del fondo del mar.

Desde la cubierta pasamos al laboratorio principal, que revela una exposición de unos 50 monitores de computadora y otros instrumentos. «Lanzamos la fuente de sonido desde la plataforma principal», dice Higgins. “Se trata básicamente de un conjunto de pistolas de aire comprimido que utilizan aire a alta presión para crear ondas acústicas. Las olas se hunden hasta el fondo del mar, regresan y son recogidas por los hidrófonos.» Los cañones de aire varían en tamaño y escala y, por lo tanto, producen sonidos de diferentes frecuencias, como una orquesta, dice Higgins. Los sonidos extraños se sintonizan de tal manera que se anulan entre sí, mientras que las frecuencias bajas continúan su viaje. «Estas frecuencias de longitud de onda larga sintonizadas muy bajas pueden penetrar a través del fondo marino y luego rebotar desde debajo del fondo marino hasta los hidrófonos». Las computadoras absorben estos datos y generan mapas muy detallados del fondo marino. Sorprendentemente, este sistema puede producir mapas de la corteza terrestre a una profundidad de entre 15 y 20 millas debajo de la superficie del fondo del mar (para contextualizar, el punto más profundo del océano, la Fosa de las Marianas, está a unas siete millas debajo de la superficie del agua).

A pesar de los esfuerzos mundiales de cartografía que comenzaron en serio en la década de 1950, hasta la fecha «sólo entre el 20 y el 25 por ciento de los océanos del mundo han sido cartografiados en alta resolución», dice Higgins. «De lo contrario, seguiremos haciendo inferencias a partir de las lecturas de los satélites y los altímetros», que son mucho menos precisas de lo que un barco bien equipado puede determinar con los modernos sistemas de cartografía batimétrica.

El Langseth es uno de los cinco barcos operados por Lamont durante los últimos 70 años y más. La tecnología de cartografía de los fondos marinos ha evolucionado y mejorado con cada barco. El primer barco de este tipo fue el Vema, que comenzó su vida como una goleta de lujo construida para el magnate financiero estadounidense EF Hutton y fue comprado por Lamont en 1953. La investigación de Vema contribuyó a la reivindicación de Marie Tharp de la teoría de la tectónica de placas. Después del Vema (en servicio de 1953 a 1981) vinieron el Conrad (en servicio de 1962 a 1989), el Eltanin (1962 a 1975), el Ewing (1988 a 2005) y finalmente el Langseth, el más avanzado tecnológicamente de los racimo.

Desde el laboratorio caminamos hasta la sala de compresores, donde Higgins nos muestra los enormes compresores, algunos de los más grandes jamás construidos para trabajos sísmicos, dice Higgins. Están propulsados ​​por dos gigantescos motores diesel Caterpillar steampunk amarillos que se construyeron a principios de los años 90. Los motores alimentan los compresores, que producen 2.800 pies cúbicos por minuto de aire altamente comprimido ajustado a aproximadamente 2000 PSI, dice Higgins, «y. Estamos filmando esa fuente de sonido aproximadamente cada 15 segundos».

Los activistas medioambientales protestaron contra este tipo de exploración sónica profunda, que podría tener un impacto negativo en los mamíferos marinos, en particular las ballenas. Entonces, para tener en cuenta cualquier alteración de la vida marina, cualquier proyecto sísmico debe ser examinado adecuadamente de antemano, y Lamont debe presentar evaluaciones ambientales al Servicio Nacional de Pesca Marina de la NOAA para evaluar los posibles impactos ambientales del proyecto. Una vez que se ha aprobado un proyecto, Langseth también debe emplear, normalmente, cinco observadores de mamíferos (u observadores de especies protegidas) en cada expedición sísmica que emprende.

Pero la investigación sísmica es sólo una de las funciones de este barco. El Langseth también apoya otros proyectos como el muestreo oceanográfico de agua y la recolección de núcleos de sedimentos. El depósito central Lamont-Doherty es uno de los más grandes y con mayor diversidad geográfica del mundo y contiene más de 20.000 muestras de sedimentos y rocas marinas recolectadas de todo el mundo. El barco también lleva instrumentos que miden la cantidad de CO2 que absorbe el océano, que varía pero representa aproximadamente la mitad del CO2 que los humanos emiten a la atmósfera: una investigación fundamental para ayudar a combatir el cambio climático disminuye.

Reloj apagado

Las operaciones en Langseth son las 24 horas del día, los siete días de la semana, pero la naturaleza humana necesita un poco de descanso y relajación. Higgins nos lleva al comedor, que se parece mucho a la cafetería básica de una escuela, y luego a los dormitorios, que son, en el mejor de los casos, modestos. El barco cuenta con su propia sala de cine y biblioteca, donde el personal puede ver películas y leer libros para relajarse. Mucha gente lleva sus instrumentos musicales a bordo y las mesas del laboratorio se reutilizan para jugar al ping-pong, dice Higgins.

Si bien el Langseth fue uno de los primeros barcos en los años 90 en comenzar a realizar investigaciones sobre transmisiones múltiples, la tecnología avanza y es hora de que un nuevo barco asuma sus funciones. Pero financiar un barco multimillonario en una era de recortes presupuestarios (para la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica y la Fundación Nacional de Ciencias) no es una tarea fácil. Pero es esencial, ya que la información marina acumulada durante las últimas décadas ha puesto patas arriba nuestro conocimiento de la geología. «La información que recopilamos muestra que estamos descubriendo activamente el planeta en el que vivimos», afirma Higgins. «Todavía hay mucha incertidumbre. Es sorprendente lo que aprendemos cada vez que hacemos un solo crucero”.

Al servicio de esa investigación, como parte de Langseth, trajo a muchos estudiantes al mar, incluidos aquellos que de otro modo no estarían expuestos a la investigación marítima, especialmente estudiantes de entornos desfavorecidos. Muchos hicieron un viaje y cambiaron carreras de no STEM a STEM, dice Higgins.

«El Langseth es una instalación increíble y siempre estoy emocionado de mostrárselo a la gente», añade Higgins. «Pero esto plantea la pregunta: ¿Cómo llegamos a la importancia de este barco y qué puede hacer? ¿Y cómo se relaciona esto con la educación, la ingeniería, la tecnología, el liderazgo y las ciencias oceánicas? Puede que no sea exagerado decir que su misión, y la misión de buques similares, está vinculada al bienestar de miles de millones de personas. «Queremos transmitir al público lo importante que es para nosotros hacer esto», dice Higgins, «y cómo lo que hemos logrado en los últimos 70 años ha demostrado claramente lo que queremos hacer en el futuro».