Mapas más precisos basados en datos de la misión SWOT pueden mejorar la navegación submarina y dar como resultado un mayor conocimiento de cómo se mueven el calor y la vida en los océanos del mundo.
Existen mejores mapas de la superficie de la Luna que del fondo del océano de la Tierra. Los investigadores han estado trabajando durante décadas para cambiar eso. Como parte de los esfuerzos que están en curso, un equipo apoyado por la NASA publicó recientemente uno de los mapas del suelo oceánico más detallados hasta el momento, utilizando datos del satélite de la misión Topografía de las Aguas Superficiales y Oceánicas (SWOT, por sus siglas en inglés). Esta es una colaboración entre la NASA y la agencia espacial francesa CNES (Centre National d'Études Spatiales).
Los buques equipados con instrumentos de sonar pueden hacer mediciones directas e increíblemente detalladas del fondo del océano. Pero hasta la fecha, solo alrededor del 25% ha sido sondeado de esta manera. Para producir una imagen global del suelo marino, los investigadores han recurrido a los datos satelitales.
Estudio de Visualización Científica de la NASA
Por qué los mapas del fondo del mar son importantes
Tener mapas más precisos del fondo oceánico es crucial para una variedad de actividades marítimas, incluyendo la navegación y el tendido de cables de comunicaciones submarinos. “Cartografiar el lecho marino es clave tanto para las oportunidades económicas ya establecidas como las emergentes, entre las que se cuentan la extracción de minerales raros en el suelo marino, la optimización de las rutas de transporte, la detección de peligros y las operaciones de guerra en el suelo marino”, dijo Nadya Vinogradova Shiffer, jefa de programas de oceanografía física en la sede central de la NASA en Washington.
Tener mapas precisos del fondo marino también es importante para una mejor comprensión de las corrientes y mareas de aguas profundas, las cuales afectan la vida en la zona abisal, así como de procesos geológicos como la tectónica de placas. Las montañas submarinas, también llamadas picos submarinos, y otras características del fondo oceánico, como sus primas más pequeñas, las colinas abisales, influyen en el movimiento del calor y los nutrientes en las profundidades del mar y pueden atraer formas de vida. Los efectos de estas características físicas pueden incluso sentirse en la superficie por la influencia que ejercen sobre los ecosistemas de los que dependen las comunidades humanas.
Cartografiar el fondo marino no es el propósito principal de la misión SWOT. Lanzado en diciembre de 2022, el satélite de esta misión mide la altura del agua en casi todas las superficies de la Tierra, incluyendo océanos, lagos, embalses y ríos. Los investigadores pueden utilizar estas diferencias de altura para crear una especie de mapa topográfico de la superficie de las aguas dulces y el agua del mar. Estos datos se pueden utilizar para tareas como la evaluación de los cambios en el hielo marino o el seguimiento de cómo avanzan las inundaciones por un río.
“El satélite SWOT representó un gran salto en nuestra capacidad para cartografiar el fondo del mar”, dijo David Sandwell, geofísico del Instituto Scripps de Oceanografía en La Jolla, California. Sandwell ha utilizado datos satelitales para trazar mapas del fondo del océano desde la década de 1990 y fue uno de los investigadores responsables del mapa del fondo marino basado en datos de SWOT que fue publicado en la revista Science en diciembre de 2024.
Cómo funciona
Los autores del estudio se basaron en el hecho de que las características geológicas como las montañas submarinas y las colinas abisales tienen más masa que sus alrededores y, debido a ello, ejercen una atracción gravitatoria ligeramente más fuerte que crea pequeñas protuberancias mensurables en la superficie del mar sobre ellas. Estas sutiles señales de gravedad ayudan a los investigadores a predecir el tipo de característica del fondo del mar que las produjo.
Mediante observaciones repetidas (SWOT cubre aproximadamente el 90% del globo cada 21 días), el satélite es lo suficientemente sensible para detectar estas pequeñas diferencias en la altura de la superficie del mar, con precisión de centímetros, ocasionadas por las características que están debajo de ella. Sandwell y sus colegas utilizaron un año de datos de SWOT para centrarse en las montañas submarinas, las colinas abisales y los márgenes continentales submarinos, donde la corteza continental se une con la corteza oceánica.
Los satélites de observación oceánica anteriores han detectado versiones enormes de estas características del fondo, como montañas submarinas con una altura aproximada de más de un kilómetro (3.300 pies). El satélite SWOT puede detectar montañas submarinas de menos de la mitad de esa altura, lo que podría aumentar el número de montañas submarinas conocidas de 44.000 a 100.000. Estas montañas submarinas se levantan dentro del agua, influyendo en las corrientes marinas profundas. Esto puede concentrar nutrientes a lo largo de sus laderas, atrayendo organismos y creando un oasis en lo que de otro modo serían zonas infértiles del suelo marino.
Exploración de la zona abisal
La vista mejorada del satélite SWOT también brinda a los investigadores más información sobre la historia geológica del planeta.
“Las colinas abisales son las formas de relieve más abundantes en la Tierra, y cubren alrededor del 70% del fondo oceánico”, dijo Yao Yu, oceanógrafa del Instituto Scripps de Oceanografía y autora principal del artículo. “Estas colinas tienen solo unos pocos kilómetros de ancho, lo que las hace difíciles de observar desde el espacio. Nos sorprendió que SWOT pudiera verlas tan bien”.
Las colinas abisales se forman en bandas paralelas, como las crestas de una tabla de lavar, en los lugares donde las placas tectónicas se separan. La orientación y la extensión de las bandas puede revelar cómo se han desplazado las placas tectónicas a lo largo del tiempo. Las colinas abisales también interactúan con las mareas y las corrientes oceánicas profundas de maneras que los investigadores aún no entienden por completo.
Los investigadores han extraído casi toda la información sobre las características del fondo marino que esperaban encontrar en las mediciones de SWOT. Ahora se centran en mejorar su imagen del fondo del océano calculando la profundidad de las características que ven. Este trabajo complementa un esfuerzo de la comunidad científica internacional para cartografiar todo el fondo del mar utilizando dispositivos de sonar desde buques para el año 2030. “No tendremos hecho el levantamiento cartográfico completo basado en buques para entonces”, dijo Sandwell. “Pero el satélite SWOT nos ayudará a completarlo, acercándonos al logro de nuestro objetivo para 2030”.
Más acerca de la misión SWOT
La misión del satélite SWOT fue desarrollada conjuntamente por la NASA y el CNES, con contribuciones de la CSA (Agencia Espacial Canadiense, por sus siglas en inglés) y la Agencia Espacial del Reino Unido. El Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL, por sus siglas en inglés) de la NASA, administrado para esta agencia por Caltech en Pasadena, California, lidera el componente estadounidense del proyecto. Para la carga útil del sistema de vuelo, la NASA proporcionó el instrumento interferómetro de radar de banda Ka (KaRIn, por su acrónimo en inglés), un receptor científico de GPS, un retrorreflector láser, un radiómetro de microondas de dos haces y las operaciones de los instrumentos de la NASA. El CNES proporcionó el sistema de Orbitografía y Radioposicionamiento Doppler Integrado por Satélite (DORIS, por sus siglas en inglés), el altímetro Poseidón de frecuencia dual (desarrollado por Thales Alenia Space), el subsistema de radiofrecuencia KaRIn (en conjunto con Thales Alenia Space y con el apoyo de la Agencia Espacial del Reino Unido), la plataforma del satélite y las operaciones terrestres. La CSA proporcionó el conjunto de transmisores de alta potencia de KaRIn.
Para obtener más información sobre SWOT, visita el sitio web (en inglés):
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