Mapeo de las condiciones oceánicas con robots submarinos

Durante el Western Flyer En una expedición al noroeste del Pacífico, científicos de la Universidad Estatal de Oregón trabajaron con el capitán y la tripulación para desplegar un planeador submarino autónomo frente a la costa de Washington.

Jack Barth, oceanógrafo de la Universidad Estatal de Oregón y miembro de la junta directiva de la Western Flyer Foundation, comparte la historia detrás del despliegue y explica cómo estos extraordinarios vehículos submarinos están ayudando a los científicos a comprender mejor las condiciones cambiantes del océano en el noroeste del Pacífico.


Lanzamiento de un planeador submarino

Por Jack Barth, profesor de oceanografía de la Universidad Estatal de Oregón; miembro de la junta directiva de la Western Flyer Foundation.

24 de mayo de 2026

Jack Barth (Universidad Estatal de Oregón, miembro de la junta directiva de WFF) junto a un planeador submarino autónomo listo para ser cargado en el Western Flyer en Newport, Oregón. (Foto de Brian VerWey)

Hoy nuestro equipo de la Universidad Estatal de Oregón trabajó con el Western Flyer capitán y tripulación para lanzar un planeador submarino. Se trata de una forma de vehículo submarino autónomo (AUV) que, una vez lanzado, ¡opera completamente por sí solo! No hay cable como el vehículo operado remotamente (ROV) utilizado en el Western Flyer realizar estudios visuales subacuáticos.

El objetivo de este trabajo es cartografiar la estructura tridimensional del océano costero frente a la costa central de Washington. Esta zona alberga un ecosistema marino sumamente productivo que incluye una gran variedad de pesquerías importantes (salmón, peces de fondo, fletán, cangrejo). También comprende los caladeros habituales y tradicionales de la Nación India Quinault y parte del Santuario Marino Nacional de la Costa Olímpica. Existe un gran interés en cómo las condiciones oceánicas afectan a las pesquerías, en particular la aparición de zonas con bajo nivel de oxígeno cerca del fondo marino, que pueden ahuyentar a los peces y, en algunos casos extremos, provocar la muerte de muchos animales marinos.


Cómo funciona el planeador

Estos planeadores submarinos son maravillas de la ingeniería moderna, equipados con dos potentes ordenadores que controlan su vuelo y una serie de sensores oceanográficos a bordo que recopilan datos bajo la superficie del mar. ¡El planeador "vuela" por el agua sin necesidad de hélice! Su funcionamiento se basa en la variación de su flotabilidad —la capacidad de un objeto para desplazar el agua y flotar, como un barco o una persona en una piscina— para ascender y descender. Equilibramos cuidadosamente la flotabilidad y el peso del planeador para que flote con la densidad conocida del agua de mar. Para sumergirse, el planeador se contrae ligeramente, desplazando así menos agua y, por lo tanto, siendo más pesado que el agua circundante. En el interior del planeador, una batería se desplaza hacia adelante en la punta, lo que provoca que el planeador se incline hacia abajo y descienda. Dos alas transforman este movimiento descendente en movimiento hacia adelante, y el vehículo se desliza suavemente hacia el fondo marino a unos 15 centímetros por segundo. Al acercarse al fondo marino, emite ondas sonoras para detectarlo y gira a una distancia preprogramada, generalmente entre 3 y 5 metros. Para ascender, aumenta su tamaño, desplaza más agua de mar para volverse más ligero que el agua circundante, retrae la batería y asciende, deslizándose hacia adelante. El planeador puede recorrer unos 15 kilómetros al día. No son tan rápidos como los vehículos submarinos autónomos (AUV) con hélice —estos consumen energía rápidamente para alcanzar altas velocidades y suelen durar solo entre medio y dos días—, pero pueden permanecer en el mar de 1 a 6 meses seguidos. Los planeadores funcionan con baterías de litio recargables. Operan las 24 horas del día, los 7 días de la semana, los 365 días del año, suben y bajan con las olas, funcionando en cualquier condición climática y marítima, ¡y no se marean!

Controlamos el planeador mediante telefonía móvil satelital. Pagamos aproximadamente 84 centavos por minuto para conectarnos con él mientras está en la superficie del mar a través de la red de telefonía móvil satelital Iridium. Esto nos permite volar planeadores en cualquier parte del mundo. En un intervalo preprogramado, generalmente de 1 a 6 horas, el planeador emerge inflando una bolsa de aire en la parte trasera para elevar las antenas por encima de la superficie del mar. El planeador entonces "llama a casa" e informa su posición y el estado de la batería, transmite un subconjunto de datos y espera nuevas órdenes. Nuestros operadores de planeadores, incluidos técnicos marinos altamente capacitados —en el Western Flyer hoy están Brian VerWey y Jace Marquardt—, así como estudiantes, vuelan el planeador en diversas misiones de muestreo. Estas misiones están preprogramadas y, por ejemplo, frente a la costa de Washington, consisten en una serie de líneas en zigzag a través de la plataforma continental y el talud desde aproximadamente 30 metros de profundidad hasta 30 millas mar adentro en aguas de 500 metros.

Planeador submarino en el Western Flyer De camino a ser botado frente a la costa central de Washington. De izquierda a derecha, de la Universidad Estatal de Oregón: Jace Marquardt, Brian VerWey y Jack Barth. (Foto de Trip Zabriskie)

Los planeadores submarinos existen desde hace unos 25 años y han experimentado grandes avances. Su idea surgió a finales de la década de 1980, pero no se materializó hasta que confluyeron varios avances tecnológicos. Entre ellos se incluyen ordenadores de alta potencia fácilmente disponibles en placas de 4 pulgadas (para adaptarse a los reducidos espacios de los planeadores), memoria miniaturizada (gracias a la industria electrónica y a los 128-256 gigabytes de almacenamiento de nuestros teléfonos móviles), una red global de telefonía móvil vía satélite y baterías de litio recargables. Se necesita una tecnología de baterías aún mejor y se esperan con gran interés los avances de las industrias de vehículos eléctricos y almacenamiento de energía.

El planeador submarino lleva exactamente los mismos instrumentos oceanográficos básicos que utilizamos en el sistema de flujo continuo y el CTD de perfilado vertical del Western Flyer: temperatura, salinidad y profundidad (presión). Además de este conjunto básico, el planeador también mide el oxígeno disuelto, la turbidez, la fluorescencia de la clorofila (una medida del fitoplancton en el agua) y la materia orgánica disuelta coloreada (CDOM), un buen trazador del agua de río rica en materia orgánica marrón en descomposición. De una manera ingeniosa pero tradicional, también podemos obtener la velocidad promedio en profundidad (el promedio de la corriente desde la superficie del mar hasta el fondo marino) a lo largo de la trayectoria del planeador. Esto se debe a que el planeador es empujado lateralmente por las corrientes oceánicas y podemos usar la diferencia entre la ubicación real en la que emerge y la predicción de dónde debería emerger según la velocidad y el ángulo de cabeceo del vehículo, para estimar la corriente promedio en profundidad. Esta técnica se llama “navegación por estima” y los marineros la han utilizado a lo largo del tiempo para estimar la ubicación prevista basándose en la velocidad del barco, el rumbo (o dirección) y el tiempo transcurrido. De hecho, Benjamin Franklin elaboró el primer mapa de la Corriente del Golfo en el Atlántico Norte occidental utilizando estimaciones por estima y las posiciones reales de los barcos —la diferencia se debía a las corrientes oceánicas— de los veleros que transportaban correo desde y hacia Inglaterra mientras era director general de correos de los Estados Unidos. Por cierto: ¡Benjamin Franklin está en mi lista de personas con las que me encantaría cenar!


Lanzar un planeador submarino desde el Western Flyer. Los técnicos navales de la Universidad Estatal de Ohio, Jace Marquardt (centro) y Brian VerWey (no aparece en la foto), con la ayuda de Jack Barth (derecha) y Phil Sconce (izquierda), lanzaron el planeador frente a Queets, Washington. (Foto de Jenni Johnson)

Cartografía de las condiciones oceánicas

Los planeadores submarinos son especialmente adecuados para monitorear las condiciones bajo la superficie del mar. Si bien los satélites pueden medir la temperatura de la superficie del mar y el color del océano, a partir de los cuales se puede obtener una medida de la clorofila en el plancton, no pueden ver más allá de unos pocos metros bajo la superficie. Los planeadores pueden descender hasta a pocos metros del fondo marino, realizando mediciones a lo largo de toda la columna de agua. Los estamos utilizando para crear mapas de los niveles de oxígeno disuelto cerca del fondo marino, la región donde viven muchas especies de importancia comercial como el cangrejo Dungeness, el pez roca y peces planos como el fletán. El proceso de afloramiento impulsado por el viento que ocurre cada verano cuando los vientos soplan del norte y, bajo la influencia de la fuerza de Coriolis, empujan las aguas superficiales mar adentro, que a su vez son reemplazadas por aguas profundas, frías, saladas y ricas en nutrientes, también trae aguas con bajo contenido de oxígeno hacia la costa a lo largo del fondo oceánico. Estas aguas tienen bajo contenido de oxígeno, pero no son hipóxicas, un nivel de oxígeno que perjudica a muchos organismos marinos. Los niveles de oxígeno en las aguas cercanas al fondo disminuyen debido a la descomposición de materia orgánica, incluyendo la del fitoplancton muerto. Este es un ciclo natural, pero recientemente los niveles de oxígeno se han vuelto más bajos, más generalizados y más persistentes. En estudios recientes*, casi la mitad del océano costero cercano al fondo frente a las costas de Oregón y Washington presentó hipoxia durante el verano. A modo de comparación, esta área es tan grande como el Valle de Willamette en Oregón, el área metropolitana de Seattle, el estado de Connecticut o la mitad del tamaño de Bélgica. Si bien las causas de esta hipoxia reciente, generalizada y creciente, aún se están investigando, los principales factores son las influencias del cambio climático que provocan menores niveles de oxígeno subsuperficial bajo una superficie oceánica más cálida y vientos más fuertes y persistentes que favorecen el afloramiento cerca de la costa.


Por qué esta investigación es importante

Los planeadores submarinos han revolucionado nuestra visión submarina del océano. Operan durante todo el año y a una fracción del costo de los buques de investigación oceanográfica. Si bien cuestan entre 14.200.000 y 14.400.000 cada uno, dependiendo del número de sensores y la duración de la misión, solo se necesitan unas pocas semanas o varios meses para recuperar su costo, basándose en los costos típicos de tiempo diario de los barcos si se utilizaran barcos para realizar las mismas mediciones. Ahora bien, los planeadores no pueden medirlo todo y definitivamente todavía necesitamos barcos para realizar arrastres de plancton y peces, llevar a cabo experimentos biológicos y químicos, instalar amarres oceanográficos, operar vehículos submarinos tripulados, entre una miríada de otras investigaciones de ciencias oceánicas. Pero los planeadores pueden medir mucho, pueden estar en funcionamiento todo el tiempo y, cuando se combinan con estudios a bordo de barcos, ¡están contribuyendo enormemente a nuestra comprensión del océano! Estén atentos a los mapas de las condiciones oceánicas de este último despliegue (https://nvs.nanoos.org/AutonomousVehicles seleccione “WA Shelf Glider”).

La investigación está patrocinada por la Asociación Noroeste de Sistemas de Observación Oceánica en Red (NANOOS – https://nanoos.org), la asociación regional de Oregón-Washington del Sistema Integrado de Observación Oceánica de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA). Es el IOOS NANOOS de la NOAA, ¿entendido? 🙂 La Universidad Estatal de Oregón opera los planeadores en colaboración con la Comisión Intertribal de Pesca del Río Columbia y la Nación India Quinault. Una vez al año, llevamos los planeadores submarinos a la escuela de la Nación India Quinault en Taholah para involucrar a los estudiantes en la ciencia oceánica y la ciencia e ingeniería que se utilizan en los planeadores submarinos. ¡Queremos despertar la curiosidad en la próxima generación!


* Barth, JA, SD Pierce, B. Carter, AY Erofeev, JL Fisher, RA Feely, KC Jacobson, AA Keller, CA Morgan, JE Pohl, LK Rasmuson y V. Simon, 2024. Hipoxia generalizada y creciente cerca del fondo en el océano costero frente al noroeste del Pacífico de los Estados Unidos. Informes científicos de la naturaleza, 14, 3798, https://doi.org/10.1038/s41598-024-54476-0.

Barth, JA y S. Coleman, 2025. Variabilidad espacial de la hipoxia interanual cerca del fondo marino en la plataforma continental del noroeste del Pacífico de Estados Unidos. Revista de Investigación Geofísica – Océanos, 131, e2025JC023821, https://doi.org/10.1029/2025JC023821.

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