Hispanopedia Wiki
La Iniciativa de Observatorios Oceánicos (OOI, por sus siglas en inglés) es un importante centro de investigación de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF, por sus siglas en inglés) compuesto por una red de plataformas y sensores de observación oceánica orientados a la ciencia en los océanos Atlántico y Pacífico . Esta infraestructura en red mide variables físicas, químicas, geológicas y biológicas desde el lecho marino hasta la superficie del mar y la atmósfera suprayacente, proporcionando un sistema integrado de recopilación de datos a escalas costeras, regionales y globales. El objetivo de la OOI es proporcionar datos y productos de datos durante un período de más de 25 años, lo que permitirá una mejor comprensión de los entornos oceánicos y los problemas críticos que afectan a los océanos.
Historia
Ya en 1987, la comunidad de ciencias oceánicas comenzó a debatir sobre la ciencia, los conceptos de diseño y la ingeniería de los observatorios de investigación oceánica, lo que llevó a la formación de la Red Oceánica Internacional (ION) en 1993. [ 1 ] El comité nacional de la ION se formó en 1995 y posteriormente se amplió al comité de Dinámica de los Sistemas Terrestres y Oceánicos (DEOS), encargado de proporcionar un enfoque para la planificación exploratoria de una red de observatorios oceánicos. [ 2 ] En 2003, la Comisión Pew sobre los Océanos recomendó cambios diseñados para mejorar el uso y la gestión de la sociedad, así como su impacto en los océanos costeros y globales. [ 3 ] [ 4 ]
El impulso para la observación oceánica orientada a la investigación se consolidó con dos estudios del Consejo Nacional de Investigación (NRC) en 2000 y 2003 ("Iluminando el planeta oculto: El futuro de la ciencia de los observatorios del fondo marino" [ 5 ] y "Facilitando la investigación oceánica en el siglo XXI" [ 6 ] ), y una serie de talleres comunitarios. En 2000, la Junta Nacional de Ciencias (NSB) aprobó el OOI como un posible proyecto importante de construcción de equipos e instalaciones de investigación para su inclusión en un futuro presupuesto de la Fundación Nacional de Ciencias, lo que permitió esfuerzos de planificación más específicos.
En 2004, la División de Ciencias Oceánicas de la NSF (NSF OCE) estableció la Oficina del Proyecto OOI bajo la Red Interactiva de Observatorios de Investigación Oceánica (ORION) para coordinar la planificación de OOI entre dos grupos independientes pero complementarios: las Instituciones Oceanográficas Conjuntas (JOI) y el Consorcio para la Investigación y la Educación Oceánicas (CORE). [ 7 ] Posteriormente, la Oficina del Programa pasó a depender exclusivamente de JOI, que luego se fusionó con CORE para formar el Consorcio para el Liderazgo Oceánico en 2007. En 2005, la Oficina del Proyecto OOI solicitó la ayuda de la comunidad de investigación oceánica para desarrollar el diseño de la red OOI mediante la solicitud de propuestas de Solicitud de Asistencia (RFA), que dieron como resultado 48 propuestas, que representaban las ideas y opiniones de más de 550 investigadores y participantes directos, y la participación de más de 130 instituciones educativas y de investigación independientes. Utilizando las respuestas del proceso RFA y los resultados de la revisión asociada, la Oficina del Proyecto OOI ORION y el Comité Asesor Científico y Técnico externo desarrollaron un Diseño Conceptual de Red (CND) inicial [ 8 ] para el OOI, que luego sirvió como foco en un Taller de Diseño e Implementación del OOI en marzo de 2006.
En agosto de 2006, la NSF convocó una Revisión del Diseño Conceptual (CDR, por sus siglas en inglés) para evaluar la viabilidad técnica y el presupuesto del proyecto, el Plan de Gestión del Proyecto, incluyendo cronogramas e hitos, y los planes de educación y divulgación. El Panel de la CDR afirmó que la OOI, tal como se propuso, transformaría la investigación oceanográfica en las próximas décadas, y que el CND proporcionaba un buen punto de partida para el desarrollo de la red OOI.
Tras un perfeccionamiento del diseño basado en las mejores prácticas de ingeniería y análisis financieros, se revisó el documento inicial de definición de características (CND). La Oficina del Proyecto OOI, en colaboración con los comités asesores de OOI, integrados por miembros imparciales de la comunidad, y en consulta con la NSF, elaboró un documento de definición de características revisado.
En 2007, el Subcomité Conjunto de Ciencia y Tecnología Oceánicas del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología [ 9 ] desarrolló una Estrategia de Prioridades de Investigación Oceánica (ORPS, por sus siglas en inglés) [ 10 ] , que proporciona un marco de inversión en investigación para avanzar en la comprensión de los procesos e interacciones oceánicas que facilitan el uso responsable del medio ambiente marino. La ORPS identificó tres elementos transversales, uno de los cuales es la observación oceánica para la investigación y la gestión.
A finales de 2007, el proyecto OOI completó su Revisión de Diseño Preliminar [ 11 ] y en 2008 completó su Revisión de Diseño de Red Final, lo que dio como resultado el Diseño de Red Final. [ 12 ] En mayo de 2009, la Junta Nacional de Ciencias autorizó al Director de la NSF a otorgar fondos para la construcción y operación inicial del OOI. En septiembre de 2009, la NSF y el Consorcio para el Liderazgo Oceánico firmaron un Acuerdo de Cooperación [ 13 ] que inició la fase de construcción del OOI.
Las ubicaciones de las redes globales de OOI fueron seleccionadas por un equipo de aproximadamente 300 científicos [ 14 ] para abarcar regiones con escasa cobertura muestreada y sujetas a condiciones extremas (por ejemplo, fuertes vientos y mares agitados) que dificultaban las mediciones continuas o incluso frecuentes desde buques. Los sitios de estudio globales originalmente planificados incluyen amarres instrumentados y planeadores en cuatro ubicaciones: Cuenca Argentina, Mar de Irminger, Océano Austral y Estación Papa.
El primer año de financiación en el marco del acuerdo de cooperación apoyó diversas actividades de construcción llevadas a cabo por las Organizaciones Ejecutoras Marinas ( Institución Oceanográfica Woods Hole , Universidad de Washington y Universidad Estatal de Oregón ), incluyendo la producción, la ingeniería y la creación de prototipos de componentes clave para zonas costeras y de alta mar (amarres, boyas, sensores), la adjudicación del contrato principal para el cable submarino, la finalización de una estación terrestre para el suministro de energía y datos, y el desarrollo de software para las interfaces de los sensores a la red. Los años posteriores de financiación apoyaron el diseño, la construcción y el despliegue de sistemas costeros, de aguas profundas y de fondo marino.
El OOI fue encargado y aceptado por la NSF en 2016, y los datos de más de 900 sensores en los siete sitios estuvieron disponibles para su descarga gratuita en línea, prácticamente en tiempo real. El presupuesto anual es de aproximadamente 44 millones de dólares. [ 15 ]
En 2018, de acuerdo con algunas de las recomendaciones establecidas en Sea Change: 2015-2025 Decadal Survey of Ocean Sciences, [ 16 ] el Arqueo de la Cuenca Argentina fue despojado de su alcance y el Arqueo del Océano Austral se redujo a solo el amarre de superficie, que luego fue retirado en 2020. [ 17 ] Todos los datos de OOI recopilados en los sitios de la Cuenca Argentina y del Océano Austral continúan estando disponibles en el sitio web de OOI.
En octubre de 2018, la Oficina de Gestión de Programas de la OOI pasó del Consorcio para el Liderazgo Oceánico a la Institución Oceanográfica Woods Hole. [ 18 ]
En mayo de 2026, la Fundación Nacional de Ciencias comenzó a recuperar las boyas y a cerrar el programa bajo la administración Trump . [ 19 ] El Senado había restablecido previamente la financiación en dos ocasiones y luego se opuso al desmantelamiento. [ 20 ] El esfuerzo se detuvo a mediados de junio y las boyas ya retiradas serían reparadas y devueltas al océano. [ 21 ]
Estructura organizativa
El programa OOI es gestionado y coordinado por la Oficina del Proyecto OOI en la Institución Oceanográfica Woods Hole (WHOI), con cuatro organizaciones responsables de las operaciones y el mantenimiento de componentes específicos del sistema OOI. [ 22 ]
- La Institución Oceanográfica Woods Hole [ 23 ] es responsable de los Nodos a Escala Costera y Global, que incluyen el Conjunto Pionero Costero y dos Conjuntos Globales, incluyendo sus amarres asociados, vehículos autónomos y sensores.
- La Universidad Estatal de Oregón es responsable de los amarres, los vehículos autónomos y los sensores del sistema Coastal Endurance Array.
- La Universidad de Washington es responsable del conjunto de cables regionales, incluidos sus sistemas de cables submarinos, amarres y sensores. [ 24 ]
- La Universidad Estatal de Oregón es responsable del centro de datos de OOI . [ 25 ]
Temas
Los sitios y plataformas de los componentes de la OOI se centran en los siguientes procesos científicos clave:
Intercambio océano-atmósfera
Cuantificar el intercambio de energía y masa entre el aire y el mar, especialmente durante vientos fuertes (superiores a 20 metros por segundo), es fundamental para proporcionar estimaciones del intercambio de energía y gases entre la superficie y las profundidades del océano y para mejorar la capacidad predictiva de los modelos de pronóstico de tormentas y de cambio climático.
Variabilidad climática, circulación oceánica y ecosistemas
La variabilidad climática afecta la circulación oceánica , los patrones meteorológicos, el entorno bioquímico del océano y los ecosistemas marinos . Comprender cómo cambian estos procesos en las condiciones actuales y futuras es una motivación clave para recopilar observaciones multidisciplinarias.
Mezcla turbulenta e interacciones biofísicas
La mezcla turbulenta desempeña un papel fundamental en la transferencia de materiales dentro del océano y en el intercambio de energía y gases entre el océano y la atmósfera. La mezcla horizontal y vertical dentro del océano puede tener un profundo efecto en una amplia variedad de procesos biológicos.
Dinámica y ecosistemas oceánicos costeros
El océano costero alberga una variedad de procesos dinámicos y heterogéneos, incluyendo influencias humanas, que a menudo interactúan intensamente. Una mejor comprensión de estas relaciones complejas e interrelacionadas y sus impactos contribuirá al dominio y la gestión de los recursos costeros en un clima cambiante.
Geodinámica oceánica a escala de placas
Los límites activos de las placas tectónicas influyen en el océano desde perspectivas físicas, químicas y biológicas en diversos grados. Los movimientos e interacciones litosféricas en los límites de las placas, tanto en el lecho marino como bajo él, son responsables de eventos de corta duración como terremotos , tsunamis y erupciones volcánicas . Estas regiones también albergan la mayor actividad hidrotermal y biológica de las cuencas oceánicas.
Interacciones fluido-roca y la biosfera del subsuelo marino
La corteza oceánica contiene el acuífero más grande de la Tierra y sustenta una vasta biosfera profunda . La circulación térmica y la reactividad de los fluidos derivados del agua de mar pueden modificar la composición de las placas oceánicas, dar lugar a la formación de chimeneas hidrotermales que sustentan comunidades micro y macrobiológicas únicas y concentrar el metano para formar enormes reservorios de gas metano e hidratos de metano . [ 26 ]
Componentes
La OOI está compuesta por dos redes costeras (Coastal Pioneer Array y Coastal Endurance Array), dos redes globales (Global Irminger Sea Array y Global Station Papa Array), la Red Cableada Regional (RCA) y la ciberinfraestructura. Se siguen recibiendo datos de las redes descontinuadas en la Cuenca Argentina y el Océano Austral.
Redes costeras y globales
Las redes costeras proporcionan acceso continuo y adaptable a sistemas costeros complejos. Estas redes se extienden desde la plataforma continental hasta el talud continental , lo que permite a los científicos examinar procesos costeros como el afloramiento , la hipoxia , los frentes de ruptura de la plataforma y el papel de los filamentos y remolinos en el intercambio entre plataformas. Las tecnologías que recopilan datos en la región costera incluyen boyas amarradas con sensores fijos, perfiladores verticales amarrados, cables submarinos , planeadores y vehículos submarinos autónomos .
El observatorio costero incluye un conjunto de antenas Endurance Array de larga duración en el Pacífico oriental y un conjunto de antenas Pioneer Array, reubicable, en el Atlántico occidental. La Institución Oceanográfica Woods Hole instaló y opera el conjunto de antenas Pioneer Array. La Universidad Estatal de Oregón instaló y opera el conjunto de antenas Endurance Array.
Actualmente, hay dos redes globales en funcionamiento (Global Irminger Sea Array y Global Station Papa Array). Las redes de la Cuenca Argentina y del Océano Austral fueron retiradas, pero sus datos siguen estando disponibles a través del portal de datos de OOI.
Conjunto pionero costero
La Red Pionera Costera es una red de plataformas y sensores que operan en la plataforma continental y el talud al sur de Nueva Inglaterra . Una red anclada se ubicaba en el borde de la plataforma continental en la Bahía del Atlántico Medio, al sur de Cabo Cod , Massachusetts. En 2024, la Red Pionera Costera se trasladó a la parte sur de la Bahía del Atlántico Medio, entre Cabo Hatteras y el Cañón Norfolk, frente a la costa de Carolina del Norte. [ 27 ]
Los datos de Coastal Pioneer Array permiten a los científicos examinar cómo los procesos de intercambio estructuran las propiedades físicas, químicas y biológicas en la plataforma y el talud continental. [ 28 ] El muestreo rápido y continuo a intervalos de horas a días en múltiples escalas espaciales (metros a cientos de kilómetros) proporciona información sobre los procesos oceanográficos que ocurren a través de más de un ciclo estacional o anual.
Motivación científica
El frente de la plataforma continental de la ensenada del Atlántico Medio es un rasgo oceanográfico persistente asociado a la batimetría cambiante de la plataforma y el talud continental. La región frontal está influenciada por los anillos, meandros y filamentos de la Corriente del Golfo .
La región frontal se asocia con el transporte de calor, agua dulce, nutrientes y carbono a lo largo y a través de la plataforma continental. Estos flujos controlan las características de la masa de agua y del ecosistema en múltiples regiones. Muchos de los procesos a lo largo del frente del borde de la plataforma continental evolucionan rápidamente y ocurren en escalas espaciales cortas. [ 29 ]
Diseño
El conjunto Pioneer proporciona una visión tridimensional de las interacciones biofísicas clave en el borde de la plataforma continental mediante su conjunto flexible y multiplataforma que combina componentes fijos y móviles con alta resolución espacial y temporal. El conjunto incluye siete puntos de amarre que se extienden a lo largo de 9 km y a través de 47 km de la plataforma continental. Los puntos de amarre se encuentran a una distancia de entre 9,2 km y 17,5 km entre sí. Tres de los siete puntos contienen amarres emparejados. [ 29 ] En su ubicación inicial al sur de Cape Cod, el Pioneer está integrado en un sistema de observación regional ya establecido. Está previsto que el conjunto Pioneer se traslade de un lugar a otro en intervalos de aproximadamente cinco años para caracterizar los procesos en diferentes entornos oceánicos costeros. [ 26 ]
Dos vehículos submarinos autónomos (AUV) muestrean la región frontal en las proximidades del conjunto de boyas ancladas, y cinco planeadores costeros resuelven características de mesoescala en la plataforma exterior y el talud marino entre el frente del borde de la plataforma y la Corriente del Golfo. Dos planeadores perfiladores han actuado como puntos de amarre, muestreando en un único punto. Los planeadores monitorean un área total de 185 km por 130 km. Las misiones nominales de AUV muestrean en las direcciones longitudinal y transversal a la plataforma en dos rectángulos de 14 km por 47 km. [ 28 ]
Sistema de Resistencia Costera
El Coastal Endurance Array, ubicado en la plataforma continental y el talud frente a las costas de Oregón y Washington, proporciona una red a largo plazo de amarres, nodos bentónicos, sensores cableados y no cableados, y planeadores submarinos. Forma parte de una red más amplia de observatorios en la costa del Pacífico que también incluye el OOI Regional Cabled Array, el OOI Global Station Papa Array, la boya de superficie del Laboratorio Ambiental Marino del Pacífico de la NOAA (PMEL) y los observatorios de Ocean Networks Canada .
Motivación científica
El conjunto se centra en la observación de patrones interanuales (p. ej., El Niño-Oscilación del Sur ) y decenales (p. ej., Oscilación Decenal del Pacífico ). Los instrumentos examinan la dinámica de surgencia y hundimiento impulsada por el viento, así como la influencia del río Columbia en el ecosistema costero. [ 30 ]
Diseño
El sistema consta de dos líneas de amarre: una frente a Newport, Oregón (la Línea de Oregón) y la otra frente a Grays Harbor, Washington (la Línea de Washington). La ubicación de la Línea de Oregón se seleccionó por su proximidad a la histórica Línea Hidrográfica de Newport, a lo largo de la cual se realizan muestreos oceanográficos regulares desde 1961. La ubicación de la Línea de Washington se seleccionó como una línea complementaria al norte. Ambas áreas están influenciadas por la cercana pluma del río Columbia, la principal fuente de agua dulce para la costa oeste de Estados Unidos.
Las observaciones de planeadores abarcan 500 km desde el norte de Washington (~48°N) hasta Coos Bay, Oregón (~43°N). Los planeadores toman muestras de isobatas de 20 m entre las líneas de amarre a lo largo de un transecto norte-sur a 126°O y cinco transectos este-oeste hasta 126°O o hasta 128°O para los transectos que se cruzan con las redes. [ 26 ] [ 31 ] Parte de la infraestructura de la línea de Oregón de Endurance Array se conecta a la red cableada RSN para proporcionar energía y comunicaciones mejoradas para la observación de la columna de agua y los procesos del fondo marino. [ 30 ]
Matrices globales
Las ubicaciones de las redes globales fueron seleccionadas por un equipo de científicos (~300 personas) [ 32 ] basándose en regiones que están submuestreadas y sujetas a condiciones extremas (por ejemplo, fuertes vientos y estados del mar) que dificultan las mediciones continuas o incluso frecuentes desde barcos. Los sitios de estudio globales planificados incluyeron amarres instrumentados y planeadores en cuatro ubicaciones: Cuenca Argentina ; [ 33 ] Mar de Irminger ; [ 34 ] Océano Austral ; [ 35 ] y Estación Papa. [ 36 ] La Red Global de la Cuenca Argentina y la Red Global del Océano Austral fueron desmanteladas en 2018 y 2020, respectivamente. Las redes globales son desarrolladas y operadas por Woods Hole y Scripps.
Las observaciones realizadas en estas zonas de altas latitudes son cruciales para comprender la circulación oceánica y los procesos del cambio climático. Las redes globales incluyen boyas compuestas por sensores fijos y móviles que miden los flujos de calor, humedad e impulso entre el aire y el mar, así como las propiedades físicas, biológicas y químicas de la columna de agua. Cada red también incluye planeadores submarinos para tomar muestras dentro de su área de influencia.
Red global Irminger Sea Array
Motivación científica
El conjunto de sensores Global Irminger Sea Array se ubica en el Atlántico Norte, frente al extremo sur de Groenlandia. Los fuertes vientos y el oleaje generan intensas interacciones atmósfera-océano, incluyendo intercambios de energía y gases que contribuyen al secuestro de CO₂ y a la elevada productividad biológica y pesquera de la región. Esta zona también es un sitio de formación de aguas profundas del Atlántico Norte , cruciales para la circulación termohalina a gran escala del agua oceánica.
Diseño
El Irminger Sea Array incluye un conjunto de cuatro amarres. Con una distancia entre amarres aproximadamente diez veces mayor que la profundidad del agua, el conjunto puede recopilar datos sobre la variabilidad a mesoescala. Un sitio de amarre consta de un amarre Global Surface y un amarre Global Hybrid Profiler subsuperficial. Los otros dos sitios consisten en amarres Global Flanking subsuperficiales. El agua sobre el amarre Global Hybrid Profiler subsuperficial se muestrea mediante planeadores que realizan perfiles verticales. El agua dentro y alrededor del conjunto se muestrea mediante planeadores de mar abierto que recopilan datos sobre la variabilidad espacial. Los datos de los planeadores se transmiten de forma inalámbrica a través de un módem acústico a los amarres y a un satélite para su transmisión a los servidores de OOI. También es posible la reprogramación inalámbrica de los planeadores y de ciertas partes del conjunto para recopilar datos sobre eventos repentinos o cambios ambientales. [ 34 ]
Estación Global Papa Array
Motivación científica
La estación global Papa Array está ubicada en el golfo de Alaska, al norte de las redes Coastal Endurance y Regional Cabled Arrays. Esta red forma parte de una red más amplia de observatorios en el noreste del Pacífico.
Los tres amarres del conjunto están ubicados junto a la boya de superficie de la Estación Oceánica Papa, cuyo mantenimiento corre a cargo del NOAA PMEL. Esta región es conocida por su productiva pesca y su baja variabilidad de remolinos, pero sufre una extrema vulnerabilidad a la acidificación oceánica. Las mediciones continuas de las propiedades físicas, biológicas y químicas ayudarán a monitorear patrones de mesoescala y gran escala, como la Oscilación Decadal del Pacífico. [ 36 ]
Diseño
La Estación Global Papa Array es un conjunto de tres amarres. Con una distancia entre amarres aproximadamente diez veces mayor que la profundidad del agua, la estación puede recopilar datos sobre la variabilidad de mesoescala. A diferencia del diseño de la Estación Global Irminger Sea Array, la Estación Global Papa no cuenta con un amarre de superficie OOI. En su lugar, el amarre subsuperficial Global Hybrid Profiler se ubica junto con el amarre de superficie NOAA PMEL en una de las esquinas del triángulo. De forma similar a la Estación Global Irminger Sea Array, las otras dos esquinas están ocupadas por amarres subsuperficiales Global Flanking. [ 37 ] Los amarres se complementan con planeadores oceánicos que recopilan datos sobre la variabilidad espacial dentro y alrededor de la estación, y planeadores de perfilado vertical que muestrean las aguas sobre los amarres subsuperficiales. Los datos de los planeadores se transmiten de forma inalámbrica a través de un módem acústico desde los amarres a un satélite para su transmisión a los servidores de OOI. El control desde tierra de los planeadores y ciertas partes del conjunto se utiliza para recopilar datos sobre eventos repentinos o cambios ambientales. [ 36 ]
Sistema regional de cableado (RCA)
El Sistema Regional de Teledetección por Cable (RCA, por sus siglas en inglés) consta de redes cableadas de sensores de observación oceánica en el noreste del océano Pacífico. El RCA atraviesa la placa de Juan de Fuca , convirtiéndose así en el primer observatorio oceánico estadounidense en abarcar una placa tectónica. Sus observaciones permiten el estudio en profundidad de la actividad volcánica, las filtraciones de metano, las chimeneas hidrotermales y los terremotos submarinos, así como los procesos biológicos, químicos y físicos en la columna de agua suprayacente.
Las plataformas y los sensores están conectados mediante aproximadamente 900 kilómetros (560 millas) de cable electroóptico. El diseño proporciona alta potencia (10 kV, 8 kW) y ancho de banda (10 GbE) a los conjuntos de sensores en el fondo marino y a lo largo de la columna de agua mediante amarres con perfiladores instrumentados de seguimiento de cables, plataformas instrumentadas de 200 m y perfiladores con cabrestante. Los cables proporcionan comunicación bidireccional en tiempo real entre la instrumentación del fondo marino y la columna de agua y la estación costera en Pacific City, Oregón. El RCA fue instalado y operado por la Universidad de Washington. [ 38 ]
Siete grandes subestaciones submarinas (nodos primarios) proporcionan energía y ancho de banda a seis emplazamientos, incluidos los de la plataforma continental de Oregón y los emplazamientos marinos de la red Endurance. Dos emplazamientos adicionales se extienden desde el margen continental hasta la base del talud continental. El emplazamiento de la base del talud se encuentra a unos 125 km al oeste de Newport, Oregón, a una profundidad de 2900 m. Alberga boyas de perfilado tanto en el fondo marino como instrumentadas y permite investigar la variabilidad e interacciones de las aguas oceánicas profundas, la Corriente de California y el afloramiento. Proporciona la base para establecer conexiones de transporte a lo largo del talud y comprender la conexión entre los procesos profundos y superficiales que actúan en el emplazamiento marino de Oregón.
Otros sitios en la RCA se centran en Southern Hydrate Ridge , un área de enormes depósitos de hidratos de gas bajo el lecho marino y flujos de metano desde el lecho marino hacia el océano, y en Axial Seamount , el volcán magmáticamente más robusto en el centro de expansión de la dorsal de Juan de Fuca que entró en erupción en abril de 2011.
El RCA complementa el observatorio por cable NEPTUNE que Ocean Networks Canada opera en la placa norte de Juan de Fuca. Juntos, estos observatorios permiten realizar investigaciones a largo plazo, a escala de placa, del fondo marino y del océano en el noreste del Pacífico. [ 39 ]
Red de matriz de margen continental cableada
Motivación científica
La sección del margen continental del RCA, ubicada al oeste de Newport, Oregón, se centra en la observación de procesos oceanográficos biogeoquímicos y físicos, ecosistemas costeros, filtraciones de metano/depósitos de hidratos y eventos sísmicos a lo largo de la zona de subducción de Cascadia, al oeste de Newport, Oregón.
Las observaciones geofísicas en el sitio Slope Base detectan eventos sísmicos y tsunamis asociados con terremotos a lo largo de la zona de subducción de Cascadia y en el campo lejano. Este sitio también cuenta con infraestructura en el fondo marino y amarres con perfiladores instrumentados diseñados para observar las partes más profundas de la Corriente de California, los procesos biogeoquímicos en la columna de agua suprayacente, incluyendo la acidificación oceánica y las capas delgadas, y la influencia topográfica sobre las aguas oceánicas inducida por una topografía escarpada y accidentada.
La Dorsal de Hidratos del Sur se encuentra en una región de depósitos enterrados de hidratos de metano y, más raramente, de hidratos expuestos en el lecho marino. Los fluidos ricos en metano y las columnas de burbujas emitidas por estas filtraciones sustentan densas comunidades microbianas bentónicas y pueden proporcionar una fuente de carbono para la columna de agua superior, lo que sustenta bacterias oxidantes de metano y organismos de mayor tamaño. Como potente gas de efecto invernadero, también es importante cuantificar el metano liberado a la atmósfera. La desestabilización de los hidratos de metano también puede provocar deslizamientos de tierra, lo que representa importantes riesgos geológicos. Nuevos sonares de visión general y cuantificación, financiados por Alemania a través de la Universidad de Bremen, permiten, por primera vez, visualizar todas las columnas de metano que emanan de la Dorsal de Hidratos del Sur. [ 40 ]
Diseño
El conjunto de datos del margen continental incluye infraestructura ubicada en la pendiente continental y la base de la pendiente continental que se conecta a la línea de Oregon del conjunto de datos Endurance en los sitios Offshore y Shelf. El sitio de la base de la pendiente de Oregon está ubicado junto a la zona de subducción de Cascadia, justo fuera de la pendiente continental. El sitio de Southern Hydrate Ridge está ubicado en la pendiente continental. Cables de fibra óptica proporcionan energía y comunicación bidireccional a las cajas de conexiones, que albergan sensores e instrumentos geofísicos como sismómetros e hidrófonos. Las tres cajas de conexiones en Southern Hydrate Ridge incluyen sensores que capturan imágenes y miden las plumas de hidrato de metano para ayudar a comprender el movimiento y la química de estos fluidos. Las cajas de conexiones, junto con los amarres de perfiladores profundos y superficiales cableados en el sitio de la base de la pendiente, toman observaciones a lo largo de toda la columna de agua, desde el fondo marino hasta la superficie del océano. [ 41 ] La infraestructura del fondo marino incluye un sismómetro de banda ancha y un hidrófono de baja frecuencia para monitorear eventos sísmicos locales y de campo lejano. Toda la infraestructura está conectada al cable para la energía y el flujo de datos en tiempo real, junto con comunicaciones en vivo que permiten capacidades de respuesta a eventos. Los hidrófonos de banda ancha en los amarres desde Axial hasta el sitio de Oregon Shelf delimitan las vocalizaciones de los mamíferos y los sonidos producidos por las actividades humanas. [ 42 ]
Conjunto axial cableado de antenas submarinas
Motivación científica
La sección del RCA correspondiente al monte submarino Axial se encuentra a más de 500 km de la costa e incluye sitios ubicados dentro de la caldera del monte submarino Axial y en su base. El monte submarino Axial es un volcán submarino activo y se encuentra en el centro de expansión de la dorsal de Juan de Fuca .
El sitio de la Caldera Axial se encuentra en la cima del monte submarino, a 1500 m bajo la superficie del mar. El observatorio del Monte Submarino Axial es el observatorio volcánico submarino más avanzado del mundo. La instrumentación del conjunto de antenas cableadas del Monte Submarino Axial facilita el estudio de la actividad sísmica, las erupciones volcánicas, las chimeneas hidrotermales , la formación y alteración de la corteza oceánica , y cómo los cambios de temperatura y químicos asociados con la actividad volcánica afectan a las comunidades microbianas y macrofaunales. [ 43 ]
La infraestructura dentro de la caldera también se ha ampliado con instrumentos financiados por la NSF , la Oficina de Investigación Naval y la NASA . Estos instrumentos abarcan amplias investigaciones científicas sobre la deformación de la corteza en el volcán, con estudios posteriores centrados en los terremotos de la Zona de Subducción de Cascadia . Los nuevos instrumentos financiados por la NASA también proporcionarán información valiosa para la búsqueda de vida en otros planetas. [ 44 ]
El sitio de la Base Axial es un entorno de océano abierto donde la Corriente del Pacífico Norte / Corriente de California interactúa con el giro subpolar, lo que lo convierte en un lugar importante para el transporte de calor, sal, gases y biota. La recopilación de datos tiene como objetivo encontrar conexiones entre la dinámica oceánica, los ecosistemas y el clima en diversas escalas, desde el nivel de cuenca hasta el regional. [ 43 ]
Diseño
El sitio de la Caldera Axial cuenta con cinco cajas de conexiones de potencia media que contienen instrumentos de recolección de datos. Sismómetros e hidrófonos recopilan datos geofísicos. Dispositivos de presión e inclinación detectan cambios en la altura y el ángulo del fondo marino asociados con la inflación y deflación de las cámaras magmáticas. Se utilizan varios tipos de instrumentos, incluyendo cámaras, sensores y una matriz de termistores 3D, para estudiar las chimeneas hidrotermales.
En la base axial, las cajas de conexiones están conectadas a un sistema de amarre para perfilador profundo cableado y a un sistema de amarre para perfilador superficial cableado. El sistema de amarre para perfilador profundo cableado contiene un perfilador de seguimiento de cables que toma muestras de la columna de agua desde 150 m por debajo de la superficie hasta cerca del fondo (hasta 2600 m, según la profundidad). El sistema de amarre para perfilador superficial cableado toma muestras de aguas poco profundas (desde 200 m hasta justo debajo de la superficie) con una cápsula científica instrumentada. La infraestructura del fondo marino, como un sismómetro de banda ancha y un hidrófono de baja frecuencia, permite al RCA monitorear eventos sísmicos locales y de campo lejano.
Los cables de fibra óptica proporcionan energía y comunicación bidireccional en tiempo real a los instrumentos desde tierra. La comunicación en vivo permite capacidades de respuesta ante eventos. [ 43 ]
Ciberinfraestructura
La ciberinfraestructura (CI) de OOI gestiona e integra datos de más de 800 instrumentos desplegados en las cinco redes oceánicas en funcionamiento, conectando la infraestructura marina con la comunidad global de usuarios.
Los datos brutos de los conjuntos de antenas se transmiten a centros de operaciones ubicados en Pacific City (Conjunto Regional Cableado), la Universidad Estatal de Oregón (instrumentos sin cable en la costa del Pacífico) o la Institución Oceanográfica Woods Hole (instrumentos sin cable en la costa del Atlántico). Posteriormente, los datos se cargan en el OOI CI. [ 45 ]
El OOI CI ha estado en funcionamiento desde 2013. Hasta mayo de 2020, había recopilado y gestionado 36 terabytes de datos y atendido más de 189 millones de solicitudes de usuarios de más de 100 países. [ 46 ] Todos los conjuntos de datos, tanto brutos como procesados, están disponibles en línea para los usuarios, y un archivo completo de todos los conjuntos de datos brutos se almacena en múltiples ubicaciones. Los procedimientos de control de calidad de datos del OOI se diseñaron con el objetivo de cumplir con los estándares de Garantía de Calidad de Datos Oceánicos en Tiempo Real (QARTOD) de IOOS.
El Explorador de Datos de OOI es la herramienta principal para acceder a los conjuntos de datos. Los datos anteriores del Portal de Datos de OOI se están transfiriendo al portal del Explorador de Datos. También se puede acceder a los datos y subconjuntos de datos a través del Archivo de Datos Brutos , el Archivo de Datos Analíticos , el servidor del Programa de Acceso a Datos de la División de Investigación Ambiental de OOI (ERDDAP) y la interfaz API de máquina a máquina (M2M) de OOI .
Referencias
- ↑ Delaney, JR (1987). «Fundamentos científicos para el establecimiento de sistemas de observatorios/laboratorios de fondo oceánico a largo plazo». Minerales marinos . Springer, Dordrecht. págs. 389–411 . doi : 10.1007/978-94-009-3803-8_27 . ISBN 978-94-010-8192-4.
- ↑ Orcutt, JA; Berger, J; Vernon, FL (2002). "Diseños de plataformas estables para amarres DEOS globales". Resúmenes de la Reunión de Otoño de la AGU . 2002. Unión Geofísica Americana: OS61B–0223. Bibcode : 2002AGUFMOS61B0223O .
- ↑ "Comisión Pew sobre los Océanos. Mayo de 2003. Los océanos vivos de Estados Unidos: Trazando un rumbo para un cambio radical" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 7 de febrero de 2012.
- ↑ "Nuestro trabajo" . Archivado del original el 7 de abril de 2014. Consultado el 7 de junio de 2016 .
- ↑ Consejo Nacional de Investigación (2000). Iluminando el planeta oculto: El futuro de la ciencia de los observatorios submarinos . The National Academies Press. ISBN 9780309070768.
- ↑ Consejo Nacional de Investigación (2003). Facilitando la investigación oceánica en el siglo XXI: Implementación de una red de observatorios oceánicos . The National Academies Press. ISBN 9780309089906.
- ↑ Schofield, Oscar; Tivey, Margaret K. (junio de 2004). "Construyendo una ventana al mar: redes interactivas de observatorios de investigación oceánica (ORION)" . Oceanografía . 17 (2): 113– 120. Bibcode : 2004Ocgpy..17b.113S . doi : 10.5670/oceanog.2004.59 . hdl : 1912/2800 .
- ↑ "Diseño de red conceptual global para la iniciativa de observatorios oceánicos de ORION" (PDF) .
- ↑ "Subcomité de Ciencia y Tecnología Oceánicas" . Oficina de Política Científica y Tecnológica – vía Archivos Nacionales .
- ↑ "Subcomité Conjunto del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología sobre Ciencia y Tecnología Oceánicas. 2006. Trazando el rumbo de la ciencia oceánica para los Estados Unidos en la próxima década: una estrategia de prioridades de investigación oceánica (ORPP)" (PDF) . Oficina de Política Científica y Tecnológica – vía Archivos Nacionales .
- ↑ "Revisión preliminar del diseño" . Iniciativa de Observatorios Oceánicos . 14 de junio de 2010. Archivado del original el 7 de julio de 2012. Consultado el 17 de junio de 2013 .
- ↑ Consorcio para el Liderazgo Oceánico (22 de abril de 2010). "Diseño final de la red" (PDF) . Iniciativa de Observatorios Oceánicos . Archivado del original (PDF) el 4 de marzo de 2016. Recuperado el 17 de junio de 2013 .
- ↑ "La Iniciativa de Observatorios Oceánicos Recibe un Premio" . Consorcio para el Liderazgo Oceánico . 2 de septiembre de 2009. Archivado del original el 13 de julio de 2011. Consultado el 17 de junio de 2013 .
- ↑ Daly, Kendra ; Jahnke, Richard; Moline, Mark; Detrick, Robert; Luther, Doug; Matsumoto, George; Mayer, Larry; Raybould, Keith. ". Informe del taller de diseño e implementación" (PDF) . Ocean Leadership .
- ↑ Witze, Alexandra (09-06-2016). "Finalmente se lanza el proyecto de observación oceánica de EE. UU." . Nature . 534 (7606): 159– 160. Bibcode : 2016Natur.534..159W . doi : 10.1038/534159a . PMID 27279186 .
- ↑ Cambio en el mar: Estudio decenal de ciencias oceánicas 2015-2025 (Resumen) . National Academies Press. 2015. pág. 11.
- ↑ "Plan científico de la Iniciativa de Observatorios Oceánicos (OOI): Oportunidades interesantes utilizando datos de la OOI" (PDF) . Enero de 2021.
- ↑ "La NSF otorga un contrato a un grupo liderado por WHOI para continuar la operación de la Iniciativa de Observatorios Oceánicos" . Institución Oceanográfica Woods Hole . 19 de septiembre de 2018. Consultado el 3 de agosto de 2021 .
- ↑ Niiler, Eric (1 de junio de 2026). "La administración Trump desmantelará el sistema de monitoreo oceánico" . The New York Times . ISSN 0362-4331 .
- ↑ Joselow, Maxine (18 de junio de 2026). "La administración Trump da marcha atrás en su plan para acabar con el sistema de monitoreo oceánico" . The New York Times . ISSN 0362-4331 .
- ↑ Rust, Susanne (17 de junio de 2026). "Se salva de ser desmantelada una red crucial de monitoreo oceánico ante el esperado 'super El Niño'"." . Los Angeles Times .
- ↑ "Gestión de programas" . Iniciativa de Observatorios Oceánicos . 14 de junio de 2010. Consultado el 3 de agosto de 2021 .
- ↑ "Institución Oceanográfica Woods Hole" .
- ↑ "Océanos interactivos" . Océanos interactivos .
- ↑ "Centro de datos de OOI transferido a OSU" .
- 1 2 3 Trowbridge, John; Weller, Robert; Kelley, Deborah; Dever, Edward; Plueddemann, Albert; Barth, John A.; Kawka, Orest (2019). "La Iniciativa de Observatorios Oceánicos" . Frontiers in Marine Science . 6 74. Bibcode : 2019FrMaS...6...74T . doi : 10.3389/fmars.2019.00074 . hdl : 1912/24082 . ISSN 2296-7745 .
- ↑ "El conjunto Pioneer se trasladará a la parte sur de la ensenada del Atlántico Medio en 2024" . Iniciativa de Observatorios Oceánicos . 20 de junio de 2021. Archivado del original el 9 de julio de 2021. Consultado el 6 de julio de 2021 .
- 1 2 "Coastal Pioneer Array" . Iniciativa de Observatorios Oceánicos . 30 de septiembre de 2015. Consultado el 23 de marzo de 2021 .
- 1 2 Gawarkiewicz, Glen; Plueddemann, Albert (2020). "Fundamento científico y diseño conceptual de un observatorio de borde de plataforma orientado a procesos: el OOI Pioneer Array" . Journal of Operational Oceanography . 13 (1): 19– 36. Bibcode : 2020JOO....13...19G . doi : 10.1080/1755876X.2019.1679609 . hdl : 1912/25302 . S2CID 209956288 .
- 1 2 "Coastal Endurance Array" . Iniciativa de Observatorios Oceánicos . 30 de septiembre de 2015. Consultado el 23 de marzo de 2021 .
- ↑ Smith, Leslie; Barth, John; Kelley, Deborah; Plueddemann, Al; Rodero, Ivan; Ulses, Greg; Vardaro, Michael; Weller, Robert (marzo de 2018). "La iniciativa de los observatorios oceánicos" (PDF) . Oceanografía . 31 (1): 16–35 . Bibcode : 2018Ocgpy..31a..16S . doi : 10.5670/oceanog.2018.105 .
- ↑ Daly, K., R. Jahnke, M. Moline, R. Detrick, D. Luther, G. Matsumoto, L. Mayer, K. Raybould. Mayo de 2006. Informe del taller de diseño e implementación. Archivado el 4 de marzo de 2016 en Wayback Machine.
- ↑ "Cuenca Argentina Global" . Iniciativa de Observatorios Oceánicos . 30 de septiembre de 2015. Consultado el 25 de marzo de 2021 .
- 1 2 "Global Irminger Sea Array" . Ocean Observatories Initiative . 29 de septiembre de 2015. Consultado el 25 de marzo de 2021 .
- ↑ "Red Global del Océano Austral" . Iniciativa de Observatorios Oceánicos . Archivado del original el 8 de mayo de 2012. Consultado el 25 de marzo de 2021 .
- 1 2 3 "Global Station Papa Array" . Iniciativa de Observatorios Oceánicos . 29 de septiembre de 2015. Consultado el 25 de marzo de 2021 .
- ↑ "La Iniciativa de Observatorios Oceánicos instala su primer sitio global en el Golfo de Alaska" . Iniciativa de Observatorios Oceánicos . 13 de agosto de 2013. Consultado el 30 de marzo de 2021 .
- ↑ "Red de Radiotelescopios Regionales Cableados" . Iniciativa de Observatorios Oceánicos . 8 de junio de 2020. Consultado el 22 de abril de 2021 .
- ↑ "Mapa de estaciones OOI: Nodos a escala regional" . Archivado del original el 2 de mayo de 2012. Consultado el 2 de marzo de 2013 .
- ↑ "Emisiones explosivas de columnas de burbujas desde la cresta de hidratos del sur" . Iniciativa de Observatorios Oceánicos . 13 de diciembre de 2019. Consultado el 4 de mayo de 2021 .
- ↑ "Red de Margen Continental Cableada" . Iniciativa de Observatorios Oceánicos . 27 de julio de 2016. Consultado el 4 de mayo de 2021 .
- ↑ "Hidrófono de banda ancha" . Océanos interactivos .
- 1 2 3 "Armario axial de montes submarinos con cables" . Iniciativa de Observatorios Oceánicos . 27 de julio de 2016. Consultado el 3 de junio de 2021 .
- ↑ "Expansión comunitaria de la red regional de cables submarinos" . Interactive Oceans . Consultado el 3 de junio de 2021 .
- ↑ "Ciberinfraestructura" . Iniciativa de Observatorios Oceánicos . 5 de junio de 2010.
- ↑ "Acerca de OOI" . Iniciativa de Observatorios Oceánicos . 14 de mayo de 2010. Consultado el 1 de julio de 2021 .
Enlaces externos
- Sitio web de la Iniciativa de Observatorios Oceánicos archivado el 22/09/2014 en Wayback Machine.
- Universidad Estatal de Oregón – Matriz de Resistencia OOI
- Universidad de Washington – Componente Regional de la OOI
- Junta Directiva de las Instalaciones de Observatorios Oceánicos
- Oceanografía
- oceanografía física
- Ciberinfraestructura