Doris, una sonda oceanográfica mexicana, con tecnología satelital

La medición en tiempo real de variables oceanográficas como oxígeno, acidez (pH), temperatura y el monitoreo de la trayectoria de corrientes marinas se ha hecho posible en el Instituto de Investigaciones Oceanológicas (IIO) con la construcción de DORIS, una sonda oceanográfica capaz de transmitir datos vía satelital.

El Derivador Oceanográfico Remoto In Situ (DORIS) tiene una forma similar a una boya y ha sido diseñada y construida por un equipo de especialistas del IIO de la Universidad Autónoma de Baja California (UABC), que utilizan únicamente piezas hechas en México y adaptan tecnología ya existente con el objetivo de reducir los costos de monitoreo del mar.

El diseño, construcción y funcionamiento de DORIS se emprendió desde el 2010 y ha recibido financiamiento del fondo de Apoyo al Fortalecimiento y Desarrollo de la Infraestructura Científica y Tecnológica del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), así como también del Fondo Sectorial Conacyt-Sener.

Los datos obtenidos gracias al funcionamiento de la sonda oceanográfica de la que —hasta ahora— se han construido alrededor de 80 réplicas, son utilizados no solamente por científicos, sino también por autoridades como la Secretaría de Marina y Protección Civil, en operativos de búsqueda y rescate.

La evolución de DORIS

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, Xavier Flores Vidal, investigador del IIO y líder del proyecto de diseño y construcción de DORIS, relató que lo que hoy es una eficiente sonda oceanográfica, empezó como una pequeña boya que únicamente medía corrientes.

“Únicamente tenía un GPS a bordo, la liberábamos en el mar y el GPS al ir detectando su posición y su desplazamiento permitía extraer la velocidad de propagación de las corrientes”, refirió.

Al ir avanzando en las pruebas de funcionamiento, DORIS evolucionó hasta diversificarse en tres diseños con dos formas de comunicación: uno para transmitir información por medio de la red celular local, restringida a una distancia de entre 15 y 20 kilómetros de la costa, y otro por telemetría satelital para hacer mediciones a más de 20 kilómetros de la costa.

Equipo de especialistas del IIO que diseñaron y construyeron a DORIS.

Flores Vidal apuntó que la sonda oceanográfica cada vez cuenta con más sensores para la medición de distintas variables químicas y físicas del océano, además de que funciona con paneles solares y baterías que se están recargando en todo momento.

Programación y mecánica

El desarrollo del hardware y software de la sonda se logró con la participación de un grupo interdisciplinario de especialistas, entre los que se encuentran César Alberto Liera Grijalva, a cargo del software, y Andrés Sandoval Rangel, responsable del hardware y los aspectos mecánicos.

Liera Grijalva explicó que desde su área de trabajo se ha hecho cargo de la programación e instrumentación de la boya, así como de calibrar sensores y garantizar que la transmisión de datos sea correcta a partir de que la sonda se libera en el agua.

Además, se desarrolló un software para el funcionamiento de DORIS, que puede ser programada para transmitir datos en intervalos de horas o minutos, dependiendo de la aplicación que le den los usuarios.

Cuidando los aspectos mecánicos, Andrés Sandoval es responsable de que la boya no tenga filtraciones una vez que esté funcionando en el mar y que tenga el mayor tiempo de durabilidad posible.

“En las baterías hay gases que ocasionan algunos percances dentro de la boya, entonces se implementan válvulas que permiten que los gases escapen, son medidas de seguridad para que la boya perdure más tiempo”, puntualizó.

Liberación en barco y drones

El doctor Xavier Flores Vidal comentó que del diseño inicial de la sonda oceanográfica, de una dimensión de 15 pulgadas de diámetro, se ha modificado hasta llegar al más reciente diseño de cinco pulgadas de diámetro.

Sin embargo, las boyas en sus distintas dimensiones se siguen utilizando y liberando dependiendo de las necesidades del usuario, contabilizando hasta la fecha casi 80 sondas liberadas en total en la bahía de Ensenada, la corriente de California y el golfo de México.

“Las boyas grandes las liberamos desde barcos, las hemos hecho lo más compacto posible porque las estamos liberando desde drones, desde aviones que van sin tripulante y las liberan, eso nos permite liberar sondas más rápido y con un costo muchísimo menor porque el dron avanza 20 kilómetros y regresa en cinco minutos y el vuelo no nos cuesta prácticamente nada”, detalló.

Otro elemento importante para el funcionamiento de la sonda en el mar, son las pantallas que, sujetas a la boya y sumergidas en el mar, ayudan a que derive con las corrientes marinas y no por la influencia directa del viento.

Cuando una sonda es liberada vía aérea, se le coloca un paracaídas que tiene como funciones lograr una caída más suave y posteriormente convertirse en las pantallas que se sumergen para garantizar que la sonda está siguiendo la corriente marina.

Envío de información

Una vez que la sonda se encuentra en el mar inicia el envío de información, datos que son recibidos en servidores instalados en el IIO y que son procesados en sistemas automatizados para desplegarse en tiempo real.

Xavier Flores Vidal mencionó que la información se transmite a la página web del Observatorio Oceanográfico Regional Costero (Oorco), abierta al público para la consulta de las gráficas que los datos de las sondas están arrojando siempre que están activas en el mar.

“Esa información no solo la ponemos disponible al público en general sino que también la analizamos para empezar a prever, pronosticar, entender un poco más la fenomenología oceánica”, destacó.

Refirió que muchas de las aplicaciones que los usuarios dan a la información obtenida con las sondas están relacionadas con tareas de búsqueda y rescate en emergencias que involucran accidentes con lanchas, extravío de pescadores o derrame de combustible o algún contaminante procedente de una embarcación.

“Uno de los casos que hubo fue un helicóptero que cayó en la zona de La Bufadora, afortunadamente no hubo pérdidas humanas pero al helicóptero se le derramó el combustible, entonces dimos a las autoridades una idea de hacia dónde se iba a dirigir la mancha de combustible para que pusieran barreras y el combustible no llegara a alguna playa turística o algún otro lugar inconveniente”, ejemplificó el investigador.

Desarrollo tecnológico nacional

El diseño y construcción de DORIS forma parte de las mediciones que se realizan en el IIO con instrumentos diseñados por sus propios especialistas.

Para Xavier Flores Vidal esta tarea representa la disminución de la dependencia tecnológica con otros países y, en consecuencia, hacer más eficiente el recurso que se destina para investigaciones.

“Al eliminar la dependencia tecnológica disminuyes los costos de operación de estas investigaciones, por eso empezamos a desarrollar nuestra propia tecnología con mano de obra mexicana, utilizando estudiantes de aquí mismo de la universidad, utilizando piezas hechas en México, todo lo necesario para bajar los costos de operación con el único objetivo de medir más sin sacrificar la calidad”, concluyó.