Aquarius: estació espacial dels fons marins

2000/02/01 Carton Virto, Eider - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Biologia

Passem hores mirant a l'espai exterior i gastem milions i milions en la seva recerca. Però no hi ha necessitat d'anar tan lluny per a trobar llocs misteriosos sense explorar. Aquí, en la pròpia Terra, els oceans que cobreixen les dues terceres parts de la superfície del nostre planeta són també bastant desconeguts. Aquarius és un laboratori submarí construït en les aigües de Florida per a resoldre tots aquests misteris.

A pesar que els gestors d'Aquari s'interessen pel nom d'estació espacial dels fons marins, la caixa de poxpolos dels fons marins també podria ser un bon nom, potser el capritx, per al laboratori situat en els fons marins de Florida. Però, al marge dels noms i comptes, sapiguem què és i per a què s'utilitza un laboratori especial.

Aquarius és el llegat de l'ambiciós programa de recerca de fons marins que va posar en marxa el govern estatunidenc en els anys 60. Helgoland, Klobuck, Subigloo, Hydrolab i així fins a 60 van ser hàbitats abans d'Aquari. En aquella època se somiava amb les ciutats submarines i la recerca marina es va iniciar amb tanta passió com la recerca espacial. Amb el temps, no obstant això, els astronautes van sortir vencedors i a mesura que els programes espacials van anar creixent, l'interès per la mar es va anar apagant. Actualment, els diners emprats en una missió espacial asseguraria 500 anys de manteniment en Aquari.

Com és Aquarius?

Aquarius és una construcció groguenca de 12 m de longitud i 3 m de diàmetre. El cilindre té un pes de 80 tones i està lligat a una base de 116 tones. Gràcies a això, el fons marí es manté estable a uns 20 m de profunditat. La casa d'acer està formada per 3 compartiments comunicats per portes estanques: porxos humits, entrades i salons.

Pòrtic humit: Entrada marítima d'Aquari. Els bussejadors entren i surten per una porta en el sòl d'aquesta sala i, mentre estan fora, la porta es manté sempre oberta. La pressió que hi ha dins i fora de l'habitació és la mateixa, per la qual cosa l'aigua no entra a l'interior d'Aquari i l'estada roman seca en tot moment.

En ell s'emmagatzemen les ampolles d'aire i altres materials dels bussejadors i, al seu torn, des d'aquest compartiment es controla la pressió d'aire i el flux de gasos en altres estades d'Aquari.

Entrada: ja forma part del cilindre principal, al costat del pòrtic humit. És un compartiment molt reduït i s'utilitza principalment com a magatzem.

Sala d'estar: És la sala principal d'Aquari, on els investigadors viuen, mengen, dormen i treballen. Està dividida en dues parts: una zona de treball amb tot l'equipament necessari, com a ordinadors i vídeos; i una altra zona de residència, també ben equipada: a més de sis literals per a dormir, la taula de sopar, el microones, els armaris per al menjar i tot el necessari per a una vida "còmoda".

Un llarg cordó umbilical Aquarius uneix la superfície de la mar i la boia existent proveeix tant d'aire com d'electricitat als habitants submarins. La comunicació entre l'Aquarius i els centres de control és constant i els submarinistes poden refugiar-se davant un accident greu. Precisament, el petit edifici i blanc que es troba al costat del portal humit és independent d'Aquari i està dissenyat per a ser utilitzat com a refugi pels investigadors. Encara que no ho sembli, hi ha espai perquè sis persones se sentin tranquil·les i constantment amb aire fresc.

Per tant, encara que aparentment sembli un lloc petit, l'espai està perfectament utilitzat, la qual cosa permet que sis investigadors treballin al mateix temps en Aquari.

L'Institut Oceànic i Atmosfèric dels Estats Units (NOAA) és el responsable del programa de recerca dels fons marins i, en primer lloc amb Hydrolab i ara amb Aquari, han realitzat més de 200 missions en els últims 20 anys. Aquarius està situat en la costa de Florida des de 1993, ja que la zona està catalogada com a santuari marítim pels seus esculls coralinos.

Santuari marítim de Florida

Els esculls de coral de Florida són l'única barrera coral nord-americana i les terceres més grans del món. Al costat de les illes de Florida, formen una regió que s'estén en la mar a 220 milles, des de Miami a 60 milles i des de Cuba a 90 milles. Aquests esculls coralinos són la base del complex i ric ecosistema marí únic a Amèrica del Nord i per això van ser declarats santuaris marins en 1990. Els 9.800 quilòmetres quadrats que componen el Santuari inclouen, a més de les illes de Florida, la badia de Florida, el golf de Mèxic i l'Oceà Atlàntic, una zona d'importància internacional.

Els esculls coralinos tenen un major grau de biodiversitat que qualsevol altre medi marí i són ecosistemes fràgils compostos per éssers vius altament dependents.

Però, a més de la seva importància biològica i ecològica, el santuari marí és també l'eix econòmic de les illes de Florida, un lloc de gran atractiu turístic i una rica zona de pesca. En les dues últimes dècades, el turisme insular ha superat els 4.000.000 de visitants anuals i, al mateix temps, es pesquen 9.000 milions de tones anuals de marisc i altres productes marins.

Però el santuari marítim de Florida s'esfondra. La proliferació de malalties, el blanqueig dels corals i la reducció de la capa dels corals vius són un signe d'insalubritat dels esculls. Les algues han augmentat fins a ser invasores i la població d'algunes espècies de peixos ha disminuït considerablement. Els canvis experimentats en la badia de Florida en els últims anys han provocat la degradació de l'ecosistema tant en la producció comercial com en la conservació i estabilitat dels recursos marins. La reducció de la renovació natural de les aigües de la badia de Florida ha estat un dels factors que ha provocat el sobreflorecimiento del plàncton i la mort d'herbes marines, esponges i peixos diversos. Preocupat per la decadència dels esculls coralinos de Florida, el govern estatunidenc va posar en marxa en 1989 un pla per a donar cobertura a aquesta zona, del qual Aquarius forma part.

"Immersió saturada": El principal avantatge d'Aquari

Des que Aquarius es troba en el fons marí de Florida des de 1993, s'han dut a terme diversos plans de recerca amb una durada mitjana de 10 dies en torns de sis persones. Gràcies a les seves recerques s'ha ampliat el coneixement sobre corals i els coneixements sobre problemes i malalties dels esculls de Florida són aplicables a altres esculls del món. No obstant això, cadascuna d'aquestes missions és molt més cara que la realització diària del treball per immersió marítima. Per què llavors la necessitat d'Aquari?

Respirar a pressió atmosfèrica o en ambients a major pressió no és el mateix per al cos. Quan la pressió és major, la solubilitat en sang dels gasos que formen l'aire augmenta, per la qual cosa la sang s'omple de nitrogen, gas inert abundant en l'aire.

Sota l'aigua hi ha més pressió que en la pell, com més a baix més gran és, i en els cossos de bussejadors es dóna el fenomen abans esmentat cada vegada que se submergeixen. La quantitat de nitrogen emmagatzemat en la sang depèn de la profunditat i del temps de busseig i, en general, a una profunditat de 20 metres només pot treballar una hora sense risc de sofrir problemes de descompressió.

I què és aquest problema de descompressió? En definitiva, l'expulsió sobtada del nitrogen acumulat en la sang. A mesura que el submarí s'acosta a la superfície de l'aigua, disminueix la pressió a la qual se sotmet i, al mateix temps, disminueix la solubilitat del nitrogen en sang. En conseqüència, el nitrogen acumulat comença a sortir dels teixits i de la sang en forma de bombolles i, si el puja massa ràpid, el fenomen que es produirà en el seu cos serà similar al que es produeix en obrir l'ampolla de gasosa agitada. Les bombolles poden provocar paràlisis, convulsions, dificultats i marejos per a coordinar i parlar muscular, així com dolors articulars. Quan això ocorre, els bussejadors entren en cambres hiperbàriques, amb major pressió que l'atmosfèrica, però els danys poden ser duradors.

Els investigadors utilitzen avanços tecnològics per a superar els límits físics que tenim els éssers humans, com a robots, submarins o eines que es manegen amb control remot. Però la tecnologia també és limitada i per a moltes recerques és imprescindible la presència de bussejadors.

L'única tècnica que permet romandre submergit molt de temps és la "immersió saturada". La tècnica es va desenvolupar en les dècades dels 60 i actualment Aquarius és l'únic hàbitat subaqüàtic que treballa amb aquesta tècnica. A qualsevol profunditat, el cos se satura de nitrogen en 24 hores i a partir d'aquí, el bussejador pot romandre submergit hores, dies, setmanes o mesos. Mentre romanen en Aquari els investigadors viuen a pressió ambienti marina i no han de suportar el fenomen de la descompressió diària. En lloc d'una hora, poden treballar en el fons de la mar 9 hores al dia, la qual cosa, a més de reduir la durada de les recerques, dóna continuïtat als treballs. Una missió de 10 dies en Aquari trigaria 60 dies a realitzar-se des d'aigües superficials si fos possible. A més d'estalviar temps, Aquari ofereix als investigadors la possibilitat d'investigar corals de gran profunditat que no poden ser estudiats superficialment.

A més, el temps de descompressió necessari abans de pujar a la superfície d'aigua és independent del temps de descompressió de baix: 17 hores en el cas d'Aquari. En aquestes 17 hores, la pressió dins de l'hàbitat descendeix lentament fins a la pressió atmosfèrica, perquè, per última vegada abans de submergir-se en l'aigua, el cos del submarí torni al seu estat superficial.

Estudis d'èxit

• El blanqueig dels corals és una malaltia massiva de caràcter esporàdic que pot ocasionar la mort dels corals i els investigadors van buscar la causa de la malaltia durant més d'una dècada. Diverses recerques dutes a terme en Aquari van permetre comprovar que els raigs ultraviolats del Sol poden produir blanqueig dels corals, que arriben a profunditats majors de les esperades i atacar fins i tot als corals de 25 m.
• En Aquari es va estudiar i va implantar la possible afecció a esculls de les aigües residuals de zones de gran població. Els esculls creixen generalment en zones de baix contingut en nutrients i són molt sensibles a baixos nivells de contaminació per aigües residuals.
• En Aquari s'han realitzat estudis sobre l'alimentació i regeneració dels corals. Aquests coneixements poden ser aplicables a la restauració d'esculls danyats per l'ésser humà.
• També s'han realitzat descobriments que han ajudat a comprendre els cicles energètics dels esculls de coral.