Aquarius: estación espacial dos fondos mariños

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

• Biologia

Pasamos horas mirando ao espazo exterior e gastamos millóns e millóns na súa investigación. Pero non hai necesidade de ir tan lonxe paira atopar lugares misteriosos sen explorar. Aquí, na propia Terra, os océanos que cobren as dúas terceiras partes da superficie do noso planeta son tamén bastante descoñecidos. Aquarius é un laboratorio submarino construído nas augas de Florida paira resolver todos estes misterios.

A pesar de que os xestores de Acuario interésanse polo nome de estación espacial dos fondos mariños, a caixa de poxpolos dos fondos mariños tamén podería ser un bo nome, quizá o capricho, paira o laboratorio situado nos fondos mariños de Florida. Pero, á marxe dos nomes e contas, saibamos que é e paira que se utiliza un laboratorio especial.

Aquarius é o legado do ambicioso programa de investigación de fondos mariños que puxo en marcha o goberno estadounidense nos anos 60. Helgoland, Klobuck, Subigloo, Hydrolab e así até 60 foron hábitats antes de Acuario. Naquela época soñábase coas cidades submarinas e a investigación mariña iniciouse con tanta paixón como a investigación espacial. Co tempo, con todo, os astronautas saíron vencedores e a medida que os programas espaciais foron crecendo, o interese polo mar foise apagando. Actualmente, o diñeiro empregado nunha misión espacial aseguraría 500 anos de mantemento en Acuario.

Como é Aquarius?

Aquarius é una construción amarelada de 12 m de lonxitude e 3 m de diámetro. O cilindro ten un peso de 80 toneladas e está atado a unha base de 116 toneladas. Grazas a iso, o fondo mariño mantense estable a uns 20 m de profundidade. A casa de aceiro está formada por 3 compartimentos comunicados por portas estancas: soportais húmidos, entradas e salóns.

Pórtico húmido: Entrada marítima de Acuario. Os mergulladores entran e salguen por unha porta no chan desta sala e, mentres están fóra, a porta mantense sempre aberta. A presión que hai dentro e fóra da habitación é a mesma, polo que a auga non entra no interior de Acuario e a estancia permanece seca en todo momento.

Nel almacénanse as botellas de aire e outros materiais dos mergulladores e, á súa vez, desde este compartimento contrólase a presión de aire e o fluxo de gases noutras estancias de Acuario.

Entrada: xa forma parte do cilindro principal, xunto ao pórtico húmido. É un compartimento moi reducido e utilízase principalmente como almacén.

Sala de estar: É a sala principal de Acuario, onde os investigadores viven, comen, dormen e traballan. Está dividida en dous partes: una zona de traballo con todo o equipamento necesario, como ordenadores e vídeos; e outra zona de residencia, tamén ben equipada: ademais de seis literais paira durmir, a mesa de cea, o microondas, os armarios paira a comida e todo o necesario paira una vida "cómoda".

Un longo cordón umbilical Aquarius une a superficie do mar e abóiaa existente abastece tanto de aire como de electricidade aos habitantes submarinos. A comunicación entre o Aquarius e os centros de control é constante e os submarinistas poden refuxiarse ante un accidente grave. Precisamente, o pequeno edificio e branco que se atopa xunto ao portal húmido é independente de Acuario e está deseñado paira ser utilizado como refuxio polos investigadores. Aínda que non o pareza, hai espazo para que seis persoas sentan tranquilas e constantemente con aire fresco.

Por tanto, aínda que aparentemente pareza un lugar pequeno, o espazo está perfectamente utilizado, o que permite que seis investigadores traballen ao mesmo tempo en Acuario.

O Instituto Oceánico e Atmosférico de Estados Unidos (NOAA) é o responsable do programa de investigación dos fondos mariños e, en primeiro lugar con Hydrolab e agora con Acuario, realizaron máis de 200 misións nos últimos 20 anos. Aquarius está situado na costa de Florida desde 1993, xa que a zona está catalogada como santuario marítimo polos seus arrecifes coralinos.

Santuario marítimo de Florida

Os arrecifes de coral de Florida son a única barreira coral norteamericana e as terceiras máis grandes do mundo. Xunto ás illas de Florida, forman una rexión que se estende no mar a 220 millas, desde Miami a 60 millas e desde Cuba a 90 millas. Estes arrecifes coralinos son a base do complexo e rico ecosistema mariño único en Norteamérica e por iso foron declarados santuarios mariños en 1990. Os 9.800 quilómetros cadrados que compoñen o Santuario inclúen, ademais das illas de Florida, a bahía de Florida, o golfo de México e o Océano Atlántico, una zona de importancia internacional.

Os arrecifes coralinos teñen un maior grao de biodiversidade que calquera outro medio mariño e son ecosistemas fráxiles compostos por seres vivos altamente dependentes.

Pero, ademais da súa importancia biolóxica e ecolóxica, o santuario mariño é tamén o eixo económico das illas de Florida, un lugar de gran atractivo turístico e una rica zona de pesca. Nas dúas últimas décadas, o turismo insular ha superado os 4.000.000 de visitantes anuais e, ao mesmo tempo, péscanse 9.000 millóns de toneladas anuais de marisco e demais produtos mariños.

Pero o santuario marítimo de Florida derrúbase. A proliferación de enfermidades, o branqueo das corais e a redución da capa das corais vivos son un signo de insalubridad dos arrecifes. As algas aumentaron até ser invasoras e a poboación dalgunhas especies de peixes diminuíu considerablemente. Os cambios experimentados na bahía de Florida nos últimos anos provocaron a degradación do ecosistema tanto na produción comercial como na conservación e estabilidade dos recursos mariños. A redución da renovación natural das augas da bahía de Florida foi un dos factores que provocou o sobreflorecimiento do plancto e a morte de herbas mariñas, esponxas e peixes diversos. Preocupado pola decadencia dos arrecifes coralinos de Florida, o goberno estadounidense puxo en marcha en 1989 un plan paira dar cobertura a esta zona, do que Aquarius forma parte.

"Inmersión saturada": A principal vantaxe de Acuario

Desde que Aquarius atópase no fondo mariño de Florida desde 1993, leváronse a cabo diversos plans de investigación cunha duración media de 10 días en quendas de seis persoas. Grazas ás súas investigacións ampliouse o coñecemento sobre corais e os coñecementos sobre problemas e enfermidades dos arrecifes de Florida son aplicables a outros arrecifes do mundo. Con todo, cada una destas misións é moito máis cara que a realización diaria do traballo por inmersión marítima. Por que entón a necesidade de Acuario?

Respirar a presión atmosférica ou en ambientes a maior presión non é o mesmo paira o corpo. Cando a presión é maior, a solubilidad en sangue dos gases que forman o aire aumenta, polo que o sangue énchese de nitróxeno, gas inerte abundante no aire.

Baixo a auga hai máis presión que na pel, canto máis abaixo máis grande é, e nos corpos de mergulladores dáse o fenómeno antes mencionado cada vez que se mergullan. A cantidade de nitróxeno almacenado no sangue depende da profundidade e do tempo de mergullo e, polo xeral, a unha profundidade de 20 metros só pode traballar una hora sen risco de sufrir problemas de descompresión.

E que é ese problema de descompresión? En definitiva, a expulsión súbita do nitróxeno acumulado no sangue. A medida que o submarino se achega á superficie da auga, diminúe a presión á que se somete e, ao mesmo tempo, diminúe a solubilidad do nitróxeno en sangue. En consecuencia, o nitróxeno acumulado comeza a saír dos tecidos e do sangue en forma de burbullas e, se o sobe demasiado rápido, o fenómeno que se producirá no seu corpo será similar ao que se produce ao abrir a botella de gasosa axitada. As burbullas poden provocar parálises, convulsións, dificultades e mareos paira coordinar e falar muscular, así como dores articulares. Cando isto ocorre, os mergulladores entran en cámaras hiperbáricas, con maior presión que a atmosférica, pero os danos poden ser duradeiros.

Os investigadores utilizan avances tecnolóxicos paira superar os límites físicos que temos os seres humanos, como robots, submarinos ou ferramentas que se manexan con control remoto. Pero a tecnoloxía tamén é limitada e paira moitas investigacións é imprescindible a presenza de mergulladores.

A única técnica que permite permanecer mergullado moito tempo é a "inmersión saturada". A técnica desenvolveuse nas décadas dos 60 e actualmente Aquarius é o único hábitat subacuático que traballa con esta técnica. A calquera profundidade, o corpo satúrase de nitróxeno en 24 horas e a partir de aí, o mergullador pode permanecer mergullado horas, días, semanas ou meses. Mentres permanecen en Acuario os investigadores viven a presión ambiente mariña e non teñen que soportar o fenómeno da descompresión diaria. En lugar dunha hora, poden traballar no fondo do mar 9 horas ao día, o que, ademais de reducir a duración das investigacións, dá continuidade aos traballos. Una misión de 10 días en Acuario tardaría 60 días en realizarse desde augas superficiais se fose posible. Ademais de aforrar tempo, Acuario ofrece aos investigadores a posibilidade de investigar corais de gran profundidade que non poden ser estudados superficialmente.

Ademais, o tempo de descompresión necesario antes de subir á superficie de auga é independente do tempo de descompresión de abaixo: 17 horas no caso de Acuario. Nesas 17 horas, a presión dentro do hábitat descende lentamente até a presión atmosférica, para que, por última vez antes de mergullarse na auga, o corpo do submarino volva ao seu estado superficial.

Estudos de éxito

• O branqueo das corais é una enfermidade masiva de carácter esporádico que pode ocasionar a morte das corais e os investigadores buscaron a causa da enfermidade durante máis dunha década. Varias investigacións levadas a cabo en Acuario permitiron comprobar que os raios ultravioletas do Sol poden producir branqueo das corais, que chegan a profundidades maiores das esperadas e atacar mesmo ás corais de 25 m.
• En Acuario estudouse e implantou a posible afección a arrecifes das augas residuais de zonas de gran poboación. Os arrecifes crecen xeralmente en zonas de baixo contido en nutrientes e son moi sensibles a baixos niveis de contaminación por augas residuais.
• En Acuario realizáronse estudos sobre a alimentación e rexeneración das corais. Estes coñecementos poden ser aplicables á restauración de arrecifes danados polo ser humano.
• Tamén se realizaron descubrimentos que axudaron a comprender os ciclos enerxéticos dos arrecifes de coral.