El océano profundo es uno de los escenarios menos explorados del planeta. Las dificultades para investigarlo son significativas: es un hábitat completamente oscuro, el peso del agua a 8 mil metros de profundidad equivale a 13.000 elefantes, y por lo que las comunicaciones y capturas de imágenes requieren una tecnología avanzada y costosa.
Frente a estos desafíos, surge una pregunta, ¿por qué, entonces, dedicar recursos y desarrollar tecnologías para estudiar el fondo marino? Existen numerosas razones. Resulta que el océano juega un papel clave en la regulación del clima a nivel global, al absorber calor y dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera. Monitorear estas variables en el fondo del mar podría aportar datos muy relevantes para estudiar el cambio climático.
Por otra parte, identificar especies –aún desconocidas– que sean capaces de vivir en condiciones tan extremas abre una ventana para comprender mecanismos de adaptación y supervivencia únicos.
Por último, el fondo marino es el punto de origen de grandes sismos y tsunamis y, por tanto, un lugar estratégico para obtener datos que permitan analizarlos y generar alertas tempranas. Frente a las costas del norte de Chile se encuentra un escenario clave para un estudio como este, la Fosa de Atacama. Se trata de la fosa más larga del mundo, cerca de 6.000 km, con 8,081 km de profundidad, y en la que se superponen la Placa de Nazca (desde el océano) y la Placa Sudamericana (desde el continente).
La Fosa de Atacama es el punto origen de sismos y tsunamis, y por eso es un lugar privilegiado para estudiar estos fenómenos.
En la zona donde estas dos placas se tocan, se acumula mucha energía a lo largo de las décadas debido a la resistencia que ofrecen las superficies. Cada cierto tiempo, estas placas se destraban y la energía se libera en forma de un gran sismo. Si el punto de liberación de energía, llamado “ruptura”, se extiende al fondo marino, el sismo movilizará el agua y provocará un tsunami.
En la superposición de ambas placas de la Fosa de Atacama se acumula una gran cantidad de energía, que al liberarse provoca sismos y tsunamis.
Un hito chileno en la exploración submarina mundial
En esta fosa de gran interés científico, un grupo de investigadores chilenos instaló un verdadero “laboratorio submarino” que marca un gran hito en la exploración submarina a nivel mundial. Se trata del Sistema Integrado de Observación del Océano Profundo (IDOOS, por sus siglas en inglés), proyecto llevado a cabo por el Instituto Milenio de Oceanografía, y liderado por los investigadores UC Marcos Moreno y Valeria Cortés.
IDOOS se compone de una serie de instrumentos que miden parámetros de diferentes disciplinas, y es esta multiplicidad de perspectivas de estudio lo que lo hace único en el mundo. A 100 km de Taltal, en plena Fosa de Atacama en el norte de Chile, los científicos instalaron en 2023 dos columnas ancladas en el fondo marino (a 7.800 m y 4.500 m) con instrumentos que miden la velocidad y dirección de las corrientes marinas; la temperatura, salinidad y densidad del agua; y el CO2 y el oxígeno presente. Junto a esto, instalaron 5 sensores de presión para registrar los movimientos del piso marino y así dimensionar la energía acumulada, la que se liberaría en un próximo sismo.
Se instalaron 5 sensores de presión a distintas alturas del fondo marino, para registrar los movimientos y cuantificar la energía acumulada en la zona.
Para la instalación y mantención de los equipos, los científicos hacen expediciones en barco a la zona. Y, en cada viaje, desde la nave se lanza un “lander”, un artefacto que contiene una cámara fotográfica y carnadas para capturar especies marinas, el que horas después es recuperado por el equipo. Por último, en los viajes se utiliza un instrumento que lanza ondas de sonido al fondo marino, donde rebotan, y al ser recibidas a su regreso revelan información sobre la topografía de este terreno jamás visto por humanos. Con este sistema llamado “batimetría de alta resolución”, similar a como funcionan las ecografías, los investigadores pueden hacer mapas de la superficie del fondo del mar.
En cada expedición en barco a la zona de estudio, los científicos arrojan al mar este “lander” y lo recogen horas después. Cuenta con cámaras fotográficas y carnadas para atrapar especies.
Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica
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IDOOS continuará operando y entregando valiosa información en los próximos años, y su impacto se vislumbra que vaya aún más lejos. Ya se encuentra en marcha un proyecto que reúne a universidades chilenas y estadounidenses, que contempla la instalación de 50 plataformas de observación multidisciplinarias en la región de Valparaíso. La intención es investigar fenómenos naturales como terremotos, tsunamis, erupciones volcánicas y derrumbes, aprovechando la riqueza geográfica de Chile y el capital científico ha hecho realidad iniciativas como IDOOS.
“Dulcinea camanchaca” es una especie hasta ahora desconocida, que habita en las profundidades del mar. Fue descubierta gracias al proyecto IDOOS.
Así también, los sensores de presión han registrado que efectivamente hay una gran cantidad de energía acumulada que alcanza el fondo marino, por lo que es previsible que cuando esta se libere se produzca un tsunami. Los investigadores aspiran a conectar los sensores con otros equipos sismológicos y oceanográficos que ya están instalados en Chile, para poder generar alertas de tsunami incluso antes de que sintamos un terremoto.
Y un último hallazgo relevante hasta el momento, entre muchos otros que están siendo estudiados, es la aparición de “Dulcinea camanchaca”, una especie depredadora nunca antes vista. Esto derriba la idea de que a esas profundidades solo existen seres carroñeros, es decir, que se alimentan de materia orgánica sin vida que desciende desde mayores alturas.
Este es el primer mapa submarino que existe de la zona. En rojo se demarca la zona donde están instalados los instrumentos de IDOOS.
Gracias a la batimetría de alta resolución, los investigadores consiguieron hacer el primer mapa de esa zona, en el que abarcan 40.000 km2 del fondo del océano. Se reveló la presencia de volcanes de más de 3 mil metros de altura respecto al suelo marino, y unos 20 km de diámetro.
Los primeros hallazgos
Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica
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