Aquarius: estación espacial de los fondos marinos

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

• Biologia

Pasamos horas mirando al espacio exterior y gastamos millones y millones en su investigación. Pero no hay necesidad de ir tan lejos para encontrar lugares misteriosos sin explorar. Aquí, en la propia Tierra, los océanos que cubren las dos terceras partes de la superficie de nuestro planeta son también bastante desconocidos. Aquarius es un laboratorio submarino construido en las aguas de Florida para resolver todos estos misterios.

A pesar de que los gestores de Acuario se interesan por el nombre de estación espacial de los fondos marinos, la caja de poxpolos de los fondos marinos también podría ser un buen nombre, quizá el capricho, para el laboratorio situado en los fondos marinos de Florida. Pero, al margen de los nombres y cuentas, sepamos qué es y para qué se utiliza un laboratorio especial.

Aquarius es el legado del ambicioso programa de investigación de fondos marinos que puso en marcha el gobierno estadounidense en los años 60. Helgoland, Klobuck, Subigloo, Hydrolab y así hasta 60 fueron hábitats antes de Acuario. En aquella época se soñaba con las ciudades submarinas y la investigación marina se inició con tanta pasión como la investigación espacial. Con el tiempo, sin embargo, los astronautas salieron vencedores y a medida que los programas espaciales fueron creciendo, el interés por el mar se fue apagando. Actualmente, el dinero empleado en una misión espacial aseguraría 500 años de mantenimiento en Acuario.

¿Cómo es Aquarius?

Aquarius es una construcción amarillenta de 12 m de longitud y 3 m de diámetro. El cilindro tiene un peso de 80 toneladas y está atado a una base de 116 toneladas. Gracias a ello, el fondo marino se mantiene estable a unos 20 m de profundidad. La casa de acero está formada por 3 compartimentos comunicados por puertas estancas: porches húmedos, entradas y salones.

Pórtico húmedo: Entrada marítima de Acuario. Los buceadores entran y salen por una puerta en el suelo de esta sala y, mientras están fuera, la puerta se mantiene siempre abierta. La presión que hay dentro y fuera de la habitación es la misma, por lo que el agua no entra en el interior de Acuario y la estancia permanece seca en todo momento.

En él se almacenan las botellas de aire y otros materiales de los buceadores y, a su vez, desde este compartimento se controla la presión de aire y el flujo de gases en otras estancias de Acuario.

Entrada: ya forma parte del cilindro principal, junto al pórtico húmedo. Es un compartimento muy reducido y se utiliza principalmente como almacén.

Sala de estar: Es la sala principal de Acuario, donde los investigadores viven, comen, duermen y trabajan. Está dividida en dos partes: una zona de trabajo con todo el equipamiento necesario, como ordenadores y vídeos; y otra zona de residencia, también bien equipada: además de seis literales para dormir, la mesa de cena, el microondas, los armarios para la comida y todo lo necesario para una vida "cómoda".

Un largo cordón umbilical Aquarius une la superficie del mar y la boya existente abastece tanto de aire como de electricidad a los habitantes submarinos. La comunicación entre el Aquarius y los centros de control es constante y los submarinistas pueden refugiarse ante un accidente grave. Precisamente, el pequeño edificio y blanco que se encuentra junto al portal húmedo es independiente de Acuario y está diseñado para ser utilizado como refugio por los investigadores. Aunque no lo parezca, hay espacio para que seis personas se sientan tranquilas y constantemente con aire fresco.

Por lo tanto, aunque aparentemente parezca un lugar pequeño, el espacio está perfectamente utilizado, lo que permite que seis investigadores trabajen al mismo tiempo en Acuario.

El Instituto Oceánico y Atmosférico de Estados Unidos (NOAA) es el responsable del programa de investigación de los fondos marinos y, en primer lugar con Hydrolab y ahora con Acuario, han realizado más de 200 misiones en los últimos 20 años. Aquarius está situado en la costa de Florida desde 1993, ya que la zona está catalogada como santuario marítimo por sus arrecifes coralinos.

Santuario marítimo de Florida

Los arrecifes de coral de Florida son la única barrera coral norteamericana y las terceras más grandes del mundo. Junto a las islas de Florida, forman una región que se extiende en el mar a 220 millas, desde Miami a 60 millas y desde Cuba a 90 millas. Estos arrecifes coralinos son la base del complejo y rico ecosistema marino único en Norteamérica y por ello fueron declarados santuarios marinos en 1990. Los 9.800 kilómetros cuadrados que componen el Santuario incluyen, además de las islas de Florida, la bahía de Florida, el golfo de México y el Océano Atlántico, una zona de importancia internacional.

Los arrecifes coralinos tienen un mayor grado de biodiversidad que cualquier otro medio marino y son ecosistemas frágiles compuestos por seres vivos altamente dependientes.

Pero, además de su importancia biológica y ecológica, el santuario marino es también el eje económico de las islas de Florida, un lugar de gran atractivo turístico y una rica zona de pesca. En las dos últimas décadas, el turismo insular ha superado los 4.000.000 de visitantes anuales y, al mismo tiempo, se pescan 9.000 millones de toneladas anuales de marisco y demás productos marinos.

Pero el santuario marítimo de Florida se derrumba. La proliferación de enfermedades, el blanqueo de los corales y la reducción de la capa de los corales vivos son un signo de insalubridad de los arrecifes. Las algas han aumentado hasta ser invasoras y la población de algunas especies de peces ha disminuido considerablemente. Los cambios experimentados en la bahía de Florida en los últimos años han provocado la degradación del ecosistema tanto en la producción comercial como en la conservación y estabilidad de los recursos marinos. La reducción de la renovación natural de las aguas de la bahía de Florida ha sido uno de los factores que ha provocado el sobreflorecimiento del plancton y la muerte de hierbas marinas, esponjas y peces diversos. Preocupado por la decadencia de los arrecifes coralinos de Florida, el gobierno estadounidense puso en marcha en 1989 un plan para dar cobertura a esta zona, del que Aquarius forma parte.

"Inmersión saturada": La principal ventaja de Acuario

Desde que Aquarius se encuentra en el fondo marino de Florida desde 1993, se han llevado a cabo diversos planes de investigación con una duración media de 10 días en turnos de seis personas. Gracias a sus investigaciones se ha ampliado el conocimiento sobre corales y los conocimientos sobre problemas y enfermedades de los arrecifes de Florida son aplicables a otros arrecifes del mundo. Sin embargo, cada una de estas misiones es mucho más cara que la realización diaria del trabajo por inmersión marítima. ¿Por qué entonces la necesidad de Acuario?

Respirar a presión atmosférica o en ambientes a mayor presión no es lo mismo para el cuerpo. Cuando la presión es mayor, la solubilidad en sangre de los gases que forman el aire aumenta, por lo que la sangre se llena de nitrógeno, gas inerte abundante en el aire.

Bajo el agua hay más presión que en la piel, cuanto más abajo más grande es, y en los cuerpos de buceadores se da el fenómeno antes mencionado cada vez que se sumergen. La cantidad de nitrógeno almacenado en la sangre depende de la profundidad y del tiempo de buceo y, por lo general, a una profundidad de 20 metros sólo puede trabajar una hora sin riesgo de sufrir problemas de descompresión.

¿Y qué es ese problema de descompresión? En definitiva, la expulsión súbita del nitrógeno acumulado en la sangre. A medida que el submarino se acerca a la superficie del agua, disminuye la presión a la que se somete y, al mismo tiempo, disminuye la solubilidad del nitrógeno en sangre. En consecuencia, el nitrógeno acumulado comienza a salir de los tejidos y de la sangre en forma de burbujas y, si el sube demasiado rápido, el fenómeno que se producirá en su cuerpo será similar al que se produce al abrir la botella de gaseosa agitada. Las burbujas pueden provocar parálisis, convulsiones, dificultades y mareos para coordinar y hablar muscular, así como dolores articulares. Cuando esto ocurre, los buceadores entran en cámaras hiperbáricas, con mayor presión que la atmosférica, pero los daños pueden ser duraderos.

Los investigadores utilizan avances tecnológicos para superar los límites físicos que tenemos los seres humanos, como robots, submarinos o herramientas que se manejan con control remoto. Pero la tecnología también es limitada y para muchas investigaciones es imprescindible la presencia de buceadores.

La única técnica que permite permanecer sumergido mucho tiempo es la "inmersión saturada". La técnica se desarrolló en las décadas de los 60 y actualmente Aquarius es el único hábitat subacuático que trabaja con esta técnica. A cualquier profundidad, el cuerpo se satura de nitrógeno en 24 horas y a partir de ahí, el buceador puede permanecer sumergido horas, días, semanas o meses. Mientras permanecen en Acuario los investigadores viven a presión ambiente marina y no tienen que soportar el fenómeno de la descompresión diaria. En lugar de una hora, pueden trabajar en el fondo del mar 9 horas al día, lo que, además de reducir la duración de las investigaciones, da continuidad a los trabajos. Una misión de 10 días en Acuario tardaría 60 días en realizarse desde aguas superficiales si fuera posible. Además de ahorrar tiempo, Acuario ofrece a los investigadores la posibilidad de investigar corales de gran profundidad que no pueden ser estudiados superficialmente.

Además, el tiempo de descompresión necesario antes de subir a la superficie de agua es independiente del tiempo de descompresión de abajo: 17 horas en el caso de Acuario. En esas 17 horas, la presión dentro del hábitat desciende lentamente hasta la presión atmosférica, para que, por última vez antes de sumergirse en el agua, el cuerpo del submarino vuelva a su estado superficial.

Estudios de éxito

• El blanqueo de los corales es una enfermedad masiva de carácter esporádico que puede ocasionar la muerte de los corales y los investigadores buscaron la causa de la enfermedad durante más de una década. Varias investigaciones llevadas a cabo en Acuario permitieron comprobar que los rayos ultravioletas del Sol pueden producir blanqueo de los corales, que llegan a profundidades mayores de las esperadas y atacar incluso a los corales de 25 m.
• En Acuario se estudió e implantó la posible afección a arrecifes de las aguas residuales de zonas de gran población. Los arrecifes crecen generalmente en zonas de bajo contenido en nutrientes y son muy sensibles a bajos niveles de contaminación por aguas residuales.
• En Acuario se han realizado estudios sobre la alimentación y regeneración de los corales. Estos conocimientos pueden ser aplicables a la restauración de arrecifes dañados por el ser humano.
• También se han realizado descubrimientos que han ayudado a comprender los ciclos energéticos de los arrecifes de coral.