PALABRAS CLAVE:oceanografíaoperacional,predicción decorrientes marinas,predicción detrayectorias devertidos y/onáufragos,modelizaciónnumérica,variabilidad deplayas, calidad deaguas, mareasrojas, innovación enservicios, nuevastecnologíasmarinas,submarinosautónomos,planeadoressubmarinos

Científicas (CSIC) y la UIB.El GOF, formado por dos decenas de investigadores ytécnicos, y desarrollando proyectos de investigacióndesde los años 80, promovió en 1999 la creación delGrupo de Oceanografía Interdisciplinaria (GOI) en elseno del IMEDEA (y del que es hoy una parteimportante), como una respuesta a la necesidad deintegrar las distintas disciplinas que concurren en elestudio del océano, con el objetivo de abordar losproblemas y los retos de la oceanografía actual.

El Grupo de Oceanografía Física delIMEDEA desarrolla robots autónomospara el estudio del litoral

Introducción

El trabajo en equipo por parte de investigadores dediversas especialidades y la búsqueda de un equilibrioentre sociedad, economía y medio ambiente a la horade solucionar los problemas relacionados con lagestión del litoral y del mar en general son los rasgoscaracterísticos de la labor llevada a cabo por el Grupode Oceanografía Física (GOF) que dirige el doctorJoaquim Tintoré, también director del InstitutoMediterráneo de Estudios Avanzados (IMEDEA),centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones

Entre los diez proyectos de investigación que lleva a cabo, el grupotrabaja en un sistema de predicción oceánica con asimilaciónde datos en tiempo real que permita la toma fundamentada dedecisiones en caso de vertido de productos al maro para el seguimiento de objetos a la deriva KEYWORDS:

operationaloceanography,prediction of coastaland open oceancurrents, beachesvariability, waterquality, algalblooms, innovationin services, newmarinetechnologies,AUV's, glidders

De una forma muy sucinta, los proyectos deinvestigación que lleva a cabo el GOF dentro de estegrupo interdisciplinar, el GOI, se pueden englobar enalguno de los siguientes ámbitos de interés:

1) Medio ambiente costero y sostenibilidad: erosión deplayas, calidad de las aguas, innovación en el turismo,variabilidad climática.

2) Oceanografía operacional: predicción detrayectorias de vertidos de sustancias al mar. Modelosglobales, regionales y locales de circulación.Predicciones de campos oceánicos. Monitorización delnivel del mar.

3) Nuevas tecnologías marinas: vehículos submarinosautónomos, planeadores submarinos, gliders, acústicasubmarina.

De lo más local a lo más global

Después de décadas de una explotación poco

respetuosa del litoral balear, en los últimos años loscriterios de sostenibilidad han ido calando en muchosy distintos sectores sociales. Así lo confirma el doctorTintoré quien afirma que "en estos momentos, desdemuchas instituciones, corporaciones y empresas sellega a la conclusión de la necesidad de preservar elmedio ambiente a partir de un conocimiento sólido delos procesos que intervienen en él. Este aspecto esindispensable: debemos poder argumentar y predecirfenómenos en base a un conocimiento previo,científicamente fundamentado".

Ahora bien, este conocimiento previo del "estado desalud" de la costa no existía en Baleares. Es por elloque la labor que lleva a cabo el GOF puede sercomparada a la de un equipo médico volcado en eldiagnóstico de un recurso limitado como es el litoral.

Sin embargo, el carácter fluido del océano implica quelos movimientos del agua determinen el transporte ydistribución de todas las propiedades que contiene osoporta. Comprender la dinámica de una propiedadcualquiera en el océano y en sus ecosistemas supone,pues, integrar un buen número de disciplinas: lainvestigación física, química y geoquímica, biológica,etc. Además, el océano se halla en contacto con latierra y con la atmósfera. Habrá, por tanto, que teneren cuenta las interacciones entre ellos a la hora deabordar su estudio.

Dicho de otro modo, predecir el futuro de una calamallorquina, por ejemplo, es imposible sin conocerpreviamente toda una serie de parámetros: elhidrodinamismo del área, los ecosistemas biológicos,los efectos de la actividad humana…pero, además, esimposible sin integrar esa área de estudio en elfuncionamiento general del Mediterráneo occidental,sin saber el régimen de corrientes, los intercambioscon la atmósfera, etc.

Caso a caso, sin generalizaciones

La labor de diagnosticar el "estado de salud" de lacosta implica rechazar las generalizaciones. "Esimposible - afirma el doctor Tintoré -, tomar decisionessobre una playa o una cala sin disponer de seriessignificativas de datos, es decir, correspondientes a

El proyectoCORMORÁNtiene comoobjetivodesarrollar unvehículoautónomo quetenga todas lasventajas de losvehículossuperficialespero que almismo tiemposea capaz derealizar perfilesde la columna deagua medianteinmersionespuntuales.

intervalos relativamente amplios de tiempo. Endefinitiva, se trata de confeccionar un historial paracada enfermo, para cada playa o cala en este caso".Sin la información previa sobre el funcionamiento decada fragmento de costa, resulta aventurado einexacto predecir su futuro y decidir emprendercualquier acción: una pérdida de arena, por ejemplo,no tiene porque significar un proceso erosivoirreversible. Si se desconoce, por ejemplo, que puederesponder a un fenómeno cíclico, puede conducir aconclusiones erróneas.

Para el doctor Tintoré, "lo importante es disponer, portanto, de redes de muestreo y de series temporalessuficientemente exhaustivas para poder analizar losfenómenos y extraer conclusiones. La investigaciónmarina - afirma Joaquim Tintoré - ha avanzado enestos últimos quince años de manera significativacomo para poder plantear una gestión del litoral quese apoye en el conocimiento científico".

Un precedente en el Estado español

De la misma manera, aunque el GOF prioriza suinvestigación en el ámbito balear, sus esfuerzos nopueden limitarse a él ya que, como hemos dicho, larealidad de la costa balear se halla imbricada en unaescala creciente debido a los procesos globales:desde el régimen de corrientes en el Mediterráneo,hasta fenómenos de más largo alcance como puedeser el calentamiento global del planeta.

El GOI es actualmente el único grupo de investigacióninterdisciplinar en oceanografía existente en Españacapaz de afrontar la resolución de problemasasociados con el medio ambiente desde estaperspectiva y con capacidad de evaluación ypredicción. Ahora bien, en una primera fase, tal comodecíamos antes, el grupo ha tenido que actuar como loharía un "equipo médico".Continuando con el símil sanitario puede decirse quelos investigadores del grupo someten el litoral balear aun intenso proceso de análisis, utilizando para ellodiversas metodologías. Sin un conocimientoexhaustivo de la costa, sería del todo imposiblepredecir su futuro.

El GOI está integrado por una plantilla de 36investigadores y constituye uno de los principalesgrupos de oceanografía interdisciplinar. Lo pone demanifiesto algunos de los siguientes parámetros: elGOI presenta una tasa de 53 publicaciones anuales(datos del bienio 1999-2000) o dicho de otro modo, laautoría del 20 por ciento de todos los trabajos quesobre ciencias del mar se publican en España es delGOI.

Para conseguir ese conocimiento exhaustivo el grupolleva a cabo actualmente 39 proyectos deinvestigación, de los que ocho han obtenidofinanciación de la Unión Europea. Entre estosdestacaremos tres pertenecientes al Grupo deOceanografía Física: el ESEOO, el CORMORAN y elSTRATEGY. Cada uno de estos tres proyectosactualmente vigentes nos puede servir paraejemplificar las distintas vertientes de la laborinterdisciplinar que lleva a cabo el GOF, en el marcodel GOI.

El proyecto ESEOO

La crisis provocada por el siniestro del petroleroPrestige puso de manifiesto la necesidad de contarcon un servicio operativo de predicción de corrientes yde la evolución de los vertidos. Durante la crisis quedóprobado que en España existen grupos con suficiente

Los modelosnuméricos quedesarrolla elproyecto ESEOOpermitiránrealizarprediccionessobre todo tipode variablesfísicas, tantometeorológicascomooceanográficas(viento,corrientes,temperatura,oleaje, nivel delmar…).

madurez científica para llevar a cabo esa tarea. Y unode ellos es precisamente el GOI.

El proyecto ESEOO es un programa de tres años deduración que pretende promover la oceanografíaoperacional en el ámbito nacional y, másconcretamente, los servicios capaces de proporcionarrespuestas a situaciones de emergencia en el mar,como por ejemplo vertidos o el seguimiento de objetosa la deriva.Como consecuencia del proyecto se desarrollarán unaserie de servicios basados en el modelado numérico y

en el análisis de los datos oceanográficos, tantohistóricos como adquiridos en la actualidad. Estosmodelos numéricos permitirán realizar prediccionessobre todo tipo de variables físicas, tantometeorológicas como oceanográficas (viento,corrientes, temperatura, oleaje, nivel del mar…). Almismo tiempo, permitirán predicciones en cuanto a latrayectoria y el comportamiento de vertidos y objetos ala deriva. Todo ello, al fin y al cabo, mejorará laeficiencia en la toma de decisiones y en el momentode movilizar recursos. El GOI es uno de los 24 gruposde investigación dependientes de otras tantasentidades y/o instituciones españolas que participan eneste proyecto, entre ellas varios institutosdependientes del CSIC, el Instituto Español deOceanografía, o las universidades de Granada, Vigo,A Coruña, Santiago de Compostela, Politécnica deCataluña, Málaga, Cantabria, las Palmas de GranCanaria y Cádiz..

La contribución de los investigadores del GOI secentra en el subproyecto OPSDAS (Sistema depredicción oceánica con asimilación de datos entiempo real). El objetivo principal del subproyecto escontribuir a la creación de un sistema de predicciónoperacional basado en el modelado numérico. Esteobjetivo se divide en:a) Implementar un esquema de asimilación de datosen diversos modelos de circulación.

b) Validar el sistema predictivo creado para la inclusióndel esquema de asimilación, determinando suhorizonte de predicción.

c) Determinar las ventajas en términos depredicibilidad de la inicialización de modelos con

En las imágenesaparecen variosprototipos devehículoautónomodesarrollados porel Grupo deOceanografíaFísica.

datos reales frente a la técnica tradicional deinicialización a partir de la climatología, así como de laasimilación de datos por satélite.

d) Elaborar los sistemas informáticos de apoyo parauna fácil implementación de un modelo de predicción,del DIECAST, en cualquier punto de la costamediterránea.

e) Finalmente, la realización de un ejercicio prácticooperacional.

Este sistema no sólo llenará el vacío que se puso demanifiesto durante la crisis del petrolero Prestige, sinoque también se convertirá en un instrumento alalcance de todos aquellos usuarios que precisanhabitualmente de información sobre las condicionesdel mar: desde actividades como la pesca, al turismo oel deporte, pasando por la propia investigación.El interés por este proyecto, por parte de laadministración pública autonómica, en concreto por laDirección General de Emergencias de la Conselleriade Interior del Govern de les Illes Balears, se haconcretado en convenios específicos de colaboraciónque permitirán avanzar en casos concretos en las IslasBaleares.

El proyecto CORMORÁN

CORMORÁN es la denominación de un proyectofinanciado por el Ministerio de Ciencia y Tecnologíaque lleva por título "Desarrollo de una nuevaplataforma de observación oceánica móvil yautónoma" y que se centra específicamente en el

estudio del litoral.Como hemos dicho anteriormente, el medio ambientemarino es un sistema extremadamente complejo quese caracteriza por las fuertes interrelaciones entre susprocesos físicos y químicos y su población biológica;interrelaciones que, además, se concentran en escalasespaciales y temporales relativamente pequeñas.Dicho de otro modo, en la costa todo pasa muy rápidosi se compara con la velocidad de los procesos en marabierto.El estudio de los ecosistemas costeros implica, portanto, poder medir simultáneamente parámetrosfísicos, químicos y biológicos con una alta resoluciónespacial y temporal. Para conseguirlo se desarrollanplataformas de observación llamadas gliders que tantoincluyen vehículos autónomos de superficie comosubmergidos: Autonomous Underwater Vehicles(AUVs) y Autonomous Surface Vehicles (ASVs).

El desarrollo de estos vehículos autónomos estátambién muy relacionado con la necesidad de reducirlos costes que supone fletar una gran embarcación. ElGOI, a través del proyecto CORMORAN, desarrollaprecisamente un nuevo tipo de plataforma deobservación oceánica que pueda combinar lasventajas de los ASVs y las de los AUVs.

Los vehículos autónomos de superficie (ASVs) puedendisponer de sistemas de propulsión no sólo eléctricos,que les proporcionan una mayor autonomía que en elcaso de los vehículos sumergidos. También tienenventajas en cuanto a los sistemas de navegación y decomunicación, más simples que en los AUVs. Todoello implica un considerable ahorro en la construcción

Los crecimientosmasivos dealgas, oproliferacionesmasivas, se hanincrementadonotablemente enlas últimasdécadas.

y la posibilidad de alcanzar mayores velocidades.

El proyecto CORMORÁN tiene como objetivodesarrollar un vehículo autónomo que tenga todas lasventajas de los vehículos superficiales pero que almismo tiempo sea capaz de realizar perfiles de lacolumna de agua mediante inmersiones puntuales.El vehículo que desarrolla el GOI podría navegarmediante GPS y la comunicación directa y latransmisión de datos se podría efectuar mediantetelefonía móvil, evitándose así los elevados costos dela navegación inercial y de la telemetría acústicapropia de los vehículos autónomos submergidos.En contrapartida, el robot podría, mediante una ordentransmitida por telefonía móvil, sumergirse en puntosconcretos de su trayectoria, previamente establecidosy realizar así medidas a lo largo de toda la columna deagua. De nuevo en la superficie, el robot trasmitiría losdatos también por telefonía móvil al laboratorio.

Además de estas posibilidades, el robot se diseña demanera que disponga de sistemas anticolisión,comportamientos evasivos en situación de peligro,procedimientos de emergencia, gestión autónoma dela energía disponible…todo ello con el objetivo deaumentar su autonomía y disminuir la necesidad deapoyo humano.El GOI ya ha desarrollado varios prototipos paraconseguir un vehículo de estas características y ya sehan realizado diversas pruebas en puntos del litoralbalear.

El proyecto STRATEGY

El proyecto europeo STRATEGY tiene como principalobjetivo proporciona las claves para abordar losprincipales riesgos que lleva implícita la explotación dela costa para usos turísticos y de manera específicapara abordar el crecimiento masivo de algunasespecies de algas (Harmful Algal Bloom, HAB) cuyafrecuencia de aparición en la costa ha aumentado enlos últimos años como consecuencia de la actividadhumana.

Las proliferaciones masivas de algas se hanincrementado efectivamente en las últimas décadas.En los años ochenta eran consideradas comofenómenos raros y en cambio ahora se registra un

incremento notable de la tasa de frecuencia en elMediterráneo con los subsiguientes problemas desalud pública que llevan asociados: reaccionesalérgicas, concentración de toxinas en crustáceosfiltradores, etc. Y también problemas estéticos, ya quelas aguas afectadas se tiñen de un verde amarillentoque no invita al baño.El proyecto STRATEGY se concentra en tres especiesdel género Alexandrium que, de manera recurrente,crecen de manera explosiva provocando problemassociales, económicos y de salud pública. Los objetivosconcretos son: desarrollar una estrategia para lasupervisión de las áreas costeras que muestran unmayor riesgo de proliferaciones de algas; determinar elpapel del confinamiento de ciertas áreas de la cosa ode la modificación de ésta por la actividad humana enla extensión y diversificación de las proliferacionesmasivas de Alexandrium; y establecer una base sólidapara la correcta gestión de la costa promoviendo lacomunicación entre todos los agentes implicados.Este proyecto ha dado lugar a un convenio decolaboración sobre la calidad de las aguas con laDirección General del Litoral de la Conselleria de MediAmbient.

Ejemplares deAlexandriumvistos almicroscopioóptico.

Proyectos financiados citados en el reportajeTítulo: Establecimiento de un Sistema Español de Oceanografía OperacionalAcrónimo: ESEOOEntidad financiadora: Ministerio de Ciencia y Tecnología. Modalidad: Acción Estratégica sobre actuaciones de I+DInicio: 2003. Final: 2007Investigador responsable: Joaquim Tintoré Subirana

Título: Desarrollo de una plataforma de observación oceánica móvil y autónoma.Acrónimo: CORMORÁN.Referencia: REN2003-07787-C02-01. Entidad financiadora: Ministerio de Ciencia y Tecnología.Modalidad: Programa nacional de biodiversidad, ciencias de la tierra y cambio global.Investigador responsable: Alberto Álvarez DíazInicio: 2003. Final: 2006.

Título: New strategy of monitoring and management of HABs in the mediterranean sea.Acrónimo: STRATEGY.Referencia: EVK3-CT-2001-00046.Entidad financiadora: Unión EuropeaModalidad: Energy, environment and sustainable development.Investigador responsable: Joaquim Tintoré Subirana

Dirección del Grupo de Oceanografía FísicaDoctor Joaquím Tintoré SubiranaInstituto Mediterráneo de Estudios Avanzados (IMEDEA)Centro Mixto CSIC-UIBC/ Miquel Marqués, 21, 07130, EsporlesTel.: + 34 971 61 17 14Fax: +34 971 611 761E-mail: jtintore@uib.es

Miembros del Grupo de Oceanografía FísicaAlberto Alvarez Díaz, investigador científico del CSICDamià Gomis Bosch, profesor titular de Universidad, UIBSebastià Montserrat Tomás, profesor titular de Universidad, UIB

Sabáticos y otros visitantesRobert Haney, Naval Postg. School, Monterey, CA USAJohn M. Klinck, professor of Oceanography. Center for Coastal Physical, Oceanography, Old Dominion University(Virginia, USA)Reiner Onken, Institute furr Meereskunde, Univ. Kiel, Germany, profesor sabático, MEC,.

Investigadores contratados y becarios postdoctoralesGotzon Basterrechea Oyarzabal, contratado Ramón y Cajal, CSICMaria del Mar Fleixes Sbert, contratada Juan de la Cierva, UIB

Titulados Superiores

Benjamín Casas, Técnico Superior, CSICGuillermo Vizoso Miquel del Solà, Tècnico Superior, CSICMª Antònia Fornés Horrach, Titulado Superior I3P-CSICDaniel Roig Broman, Técnico Superior CSIC

Becarios predoctorales y estudiantes de 3er cicloVicente Fernández López, ayudante de Universidad, UIBAntoni Jordi Ballester, contrato predoctoral proyecto, CEMarta Marcos Moreno, becaria predoctoral, proyecto europeoMiguel Martinez Ledesma, contratado proyecto CICYTBartolomé Garau Pujol, becario predoctoral proyecto CICYTRosario Simonet Ferrer, contratada proyecto COTECInmaculada Ferrer Sanz , becaria predoctoral, proyecto CICYTPau Balaguer Huguet, becario predoctoralLorena Lidon Martinez Ribes, becario predoctoral

Estudiantes colaboradores y en prácticasTomeu Cañelles Moraguez, licenciado en Ciencies del Mar

Webs de interéswww.imedea.uib.es/index_cat.htmlPágina del IMEDEA (CSIC-UIB)

http://www.imedea.uib.es/goifis/index.phpPágina del Grupo de Oceanografía Física (GOF)

http://www.eseoo.org/Web del proyecto ESEOO

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