https://frosthead.com

Los científicos exploran respiraderos hidrotermales impresionantes en realidad virtual

En las aguas profundas entre Fiji y Tonga, aproximadamente a una milla debajo de la superficie, se elevan imponentes chimeneas desde el fondo marino. Estos fumadores negros expulsan nubes oscuras de agua hirviendo, ricas en elementos como azufre, cobre y zinc.

A pesar de la oscuridad, la presión aplastante, el calor y la toxicidad en el punto en el noreste de la cuenca de Lau, cerca de donde convergen las placas tectónicas de Australia y el Pacífico, las chimeneas se llenan de vida. Las compañías mineras se han interesado en la acumulación de metales en los respiraderos hidrotermales, lo que hace cada vez más necesario examinar y catalogar estos ecosistemas complejos. Pero estudiar el fondo del océano no es una tarea simple.

La Cuenca de Lau se encuentra en gran parte fuera del alcance humano. Aunque los sumergibles, como Alvin, pueden llevar a las personas a las profundidades, el acceso a dicho equipo es limitado y arriesgado. Por lo tanto, los científicos confían principalmente en los vehículos operados a distancia (ROV) para que sean sus ojos y manos abajo.

Aun así, experimentar estas fisuras de escupir en la corteza del océano a través del alcance limitado de una cámara es una experiencia menos que satisfactoria, explica Tom Kwasnitschka, investigador del océano profundo en el Centro Helmholtz de Investigación Oceánica en Kiel, Alemania.

"Imagine caminar por Manhattan y solo poder ver [la ciudad] a través del visor de una cámara", dice. "¿Qué tipo de experiencia obtendrías?"

Ahora, los científicos e ingenieros que han navegado en el buque de investigación Falkor del Schmidt Ocean Institute están utilizando la realidad virtual para lanzarse a este mundo alienígena. Aunque los grupos anteriores tomaron imágenes de chimeneas individuales, el equipo planea crear una reconstrucción virtual tridimensional de todo el campo de ventilación utilizando uno de los ROV más avanzados para establecer la hélice en la Cuenca de Lau.

"Queríamos caminar sobre el fondo marino, es así de fácil", dice Kwasnitschka, científico jefe del proyecto. "Solo que no lo es".

Los respiraderos hidrotermales se forman en regiones volcánicamente activas del océano, donde el agua puede arrastrarse entre las grietas de la corteza y entrar en contacto con el calor que se produce debajo. Esta agua sobrecalentada disuelve algunos de los metales de las rocas circundantes antes de ser expulsada en las nubes negras como un géiser del fondo marino.

Las temperaturas en los respiraderos hidrotermales no solo pueden alcanzar niveles escaldantes, que se elevan hasta 700 grados Fahrenheit, sino que el entorno está envuelto en la oscuridad. Para colmo, el peso de toda esa agua superpuesta aplastaría un cuerpo humano desprotegido. El ROV del equipo exploró alrededor de tres cuartos de milla hacia abajo, donde la presión es inmensa, algo menos de una tonelada por cada pulgada cuadrada, o aproximadamente la misma presión que sentirías si un rinoceronte negro estuviera parado sobre tu dedo gordo del pie.

A diferencia del frágil cuerpo humano, un ROV puede soportar las condiciones de ventilación. El buggy del equipo, llamado Plataforma Operada Remotamente para Ciencias del Océano (ROPOS) es aproximadamente del tamaño de un Jeep Wrangler y pesa alrededor de 3.5 toneladas. Aunque parece una maraña de cables, engranajes y sistemas hidráulicos de cerca, el sistema de alta tecnología emplea una batería de cámaras de alta definición para video e imágenes fijas, incluida una cámara 4K que produce video con calidad de cine, cámaras estéreo que toman imágenes para visualización en 3D y potentes luces subacuáticas.

Una característica particularmente notable es que la tripulación del barco puede experimentar los respiraderos de primera mano, prácticamente deambulando entre las agujas mientras usa un visor a bordo del Falkor . Cuando las imágenes comenzaron a llegar, Kwasnitschka dice que la tripulación se alineó en medio de la noche para explorar los respiraderos con el visor.

"Es una experiencia muy convincente ver un campo de fumadores negros y sentir el camino", dice Kwasnitschka. "De repente, ya no chocas [el ROV] con las cosas porque puedes girar la cabeza y ver esa aguja en la que estás a punto de golpear".

Aun así, navegar en ROPOS no es poca cosa. "Es muy comparable a volar un helicóptero en el bosque", dice Kwasnitschka.

El equipo pasó tres días capturando fotografías y videos de un área igual a 74 campos de fútbol para crear un mapa en 3D, con una resolución lo suficientemente alta como para discernir briznas individuales de hierba. Utilizando estos datos, podrían elegir las mejores localidades para tomar muestras que reflejen los diversos tipos de rocas y la vida que abunda en la superficie del respiradero.

Si bien la mayoría de las expediciones tienen científicos que mapean y toman muestras a medida que avanzan, este método resulta ser mucho más eficiente.

“[Usualmente] te apresuras de esquina a esquina tratando de no perderte las cosas emocionantes. Pero no puedes ver muy lejos y no sabes dónde estás ”, dice Kwasnitschka. "Simplemente no sabes dónde están las buenas rocas".

Mediante el uso de ROPOS, el equipo consiguió la disposición de la tierra antes de seleccionar ubicaciones de muestreo y terminó con una velocidad sorprendente, explica Kwasnitschka. "Habían visto el lugar y sabían que lo que tenían era representativo, y podíamos irnos a casa", dice.

Aunque el océano cubre más del 70 por ciento del planeta, se ha explorado menos del cinco por ciento. Kwasnitschka cree que su sistema de realidad virtual es una de las tecnologías que podría marcar el comienzo de la próxima generación de exploración de aguas profundas.

El espectacular video de 360 ​​grados del equipo ahora está disponible en YouTube. Pero su trabajo aún no está terminado.

"Este tipo de tecnología solo es tan buena como la ciencia que se obtiene de ella", dice Kwasnitschka. “Y creo que es importante recordarlo. No vamos allí para YouTube, vamos allá para la ciencia ".

Su grupo espera utilizar la documentación para comprender mejor el intrincado funcionamiento interno del ecosistema de ventilación y realizar un seguimiento de los cambios a lo largo del tiempo. Crear un mapa virtual también podría ayudarlos a comprender cómo se conectan las chimeneas individuales dentro del campo de ventilación más grande.

Entonces, a medida que la vida continúa en la oscura oscuridad de las rejillas de ventilación, los científicos ahora están cavando en la multitud de muestras, imágenes y horas de imágenes recopiladas para llevar el ambiente hostil del respiradero hidrotermal a la comodidad del laboratorio.

Los científicos exploran respiraderos hidrotermales impresionantes en realidad virtual