El Programa Integrado de Perforación Oceánica ( IODP , por sus siglas en inglés) fue un programa internacional de investigación marina que se desarrolló entre 2003 y 2013. El programa utilizó equipos de perforación pesados montados a bordo de barcos para monitorear y tomar muestras de los entornos del subsuelo marino. Con esta investigación, el IODP documentó el cambio ambiental, los procesos y efectos de la Tierra, la biosfera, los ciclos de la Tierra sólida y la geodinámica. [1]
El programa inició una nueva fase de 10 años con el Programa Internacional Ocean Discovery , a partir de finales de 2013. [2]
La perforación científica en los océanos representó la colaboración internacional más duradera y exitosa entre las ciencias de la Tierra. La perforación científica en los océanos comenzó en 1961 con la primera muestra de corteza oceánica recuperada a bordo del CUSS 1 , una barcaza modificada de la Marina de los EE. UU. El autor estadounidense John Steinbeck , también oceanógrafo aficionado, documentó el Proyecto Mohole para la revista LIFE .
El Proyecto de Perforación en Aguas Profundas (DSDP), establecido en junio de 1966, utilizó el Glomar Challenger en operaciones de perforación y extracción de núcleos en los océanos Atlántico, Pacífico e Índico, así como en el mar Mediterráneo y el mar Rojo. Las operaciones de extracción de núcleos del Glomar Challenger permitieron al DSDP proporcionar el siguiente paso intelectual en la verificación de la hipótesis de la tectónica de placas asociada con la expansión del fondo marino, mediante la datación de sedimentos basales en transectos alejados de la dorsal mesoatlántica .
En junio de 1970, los ingenieros del DSDP del Glomar Challenger idearon una forma de reemplazar las brocas desgastadas y luego volver a ingresar a los pozos para perforar a mayor profundidad mientras se encontraban en el océano Atlántico frente a la costa de Nueva York, a 3000 m (10 000 pies) de profundidad. Esto requirió el uso de equipos de escaneo por sonar y un cono de reentrada a gran escala.
Los estudios de la Tierra orientados a procesos continuaron desde 1985 hasta 2003 a bordo del JOIDES Resolution , que reemplazó al Glomar Challenger en enero de 1985 cuando el DSDP se transformó en el Programa de Perforación Oceánica (ODP). El JOIDES Resolution recibe su nombre del HMS Resolution, de 200 años de antigüedad, que exploró el océano Pacífico y la Antártida bajo el mando del capitán James Cook .
El Programa de Perforaciones Oceánicas contribuyó significativamente a aumentar la comprensión científica de la historia de la Tierra, el cambio climático , la tectónica de placas , los recursos naturales y los riesgos geológicos. Los descubrimientos del Programa de Perforaciones Oceánicas incluyeron la validación de:
Los consorcios nacionales y los organismos de financiación gubernamentales apoyaron las operaciones científicas y de perforación de la plataforma IODP. La participación en el IODP fue proporcional a la inversión en el programa.
El Consorcio Europeo para la Perforación de Investigaciones Oceánicas (ECORD) se creó en diciembre de 2003 con 13 países europeos para representar la contribución europea al IODP. El consorcio creció hasta convertirse en un grupo colaborativo de 17 naciones europeas (Alemania, Austria, Bélgica, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Islandia, Irlanda, Italia, Noruega, Países Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, Suecia y Suiza) y Canadá, que juntos conforman una agencia de financiación del IODP. Trabajando junto con Japón y Estados Unidos, ECORD proporcionó a la comunidad científica del IODP acceso a plataformas específicas para la misión, elegidas para cumplir objetivos científicos específicos. Estas plataformas tienen un espacio limitado a bordo para laboratorios y científicos, y requieren una reunión científica en tierra para describir, procesar y analizar las muestras de sedimentos recolectadas inmediatamente después de una expedición de perforación.
En abril de 2004, la República Popular China se unió al IODP como miembro asociado gracias al patrocinio del Ministerio de Ciencia y Tecnología de China. La participación de China en el IODP ha dado un nuevo impulso a la comunidad científica marina china y ha aumentado sus oportunidades de investigación en aguas profundas. Los científicos chinos participaron en expediciones de investigación y representan los intereses de China en la Estructura de Asesoramiento Científico del IODP.
La República de Corea se incorporó al IODP como miembro asociado en junio de 2006 gracias al patrocinio del Instituto Coreano de Geociencias y Recursos Minerales (KIGAM). El memorando de entendimiento de Corea del Sur con los organismos principales dio origen al Consorcio Asiático Provisional.
El Ministerio de Ciencias de la Tierra (MoES) del Gobierno de la India se unió al IODP en 2008 como miembro asociado. Desde entonces, el Centro Nacional de Investigación Antártica y Oceánica (NCAOR) de Goa ha sido designado por la India para ocuparse de todas las actividades relacionadas con el IODP en la India (IODP-India). En este sentido, se organizó en Goa un taller internacional sobre perforaciones del IODP en el océano Índico durante los días 17 y 18 de octubre de 2011. El taller fue organizado conjuntamente por IODP Management International y ANZIC.
Cientos de científicos internacionales especializados en la Tierra y los océanos participaron en el IODP de manera voluntaria. La participación adoptó diversas formas: presentación de una propuesta de perforación; navegación en una expedición; participación en calidad de asesor; asistencia a un taller de planificación o un simposio temático. La oficina central de gestión del programa, IODP Management International, coordinó un plan de trabajo integrado entre todos los socios organizativos del IODP. Cada año fiscal se redactaba un plan anual del programa que incluía los objetivos y las tareas necesarias para la operación de los buques de perforación, desde la coordinación científica hasta las publicaciones, la gestión de datos y la difusión.
El IODP se distingue de sus programas anteriores al emplear múltiples tecnologías y plataformas de perforación y operadores científicos y de perforación para adquirir muestras de sedimentos y rocas e instalar instrumentos de monitoreo debajo del fondo marino. Las muestras y los datos recopilados durante las expediciones de perforación del IODP están disponibles para científicos y docentes en forma de acceso abierto, una vez que los miembros de las expediciones hayan completado sus estudios iniciales.
Las propuestas de perforación surgieron de la mano de científicos, a menudo investigadores en geología, geofísica, microbiología, paleontología o sismología. Una vez presentadas al IODP, las propuestas fueron evaluadas cuidadosamente por la Estructura Asesora Científica (SAS), un grupo de paneles de revisión técnica. Solo aquellas propuestas que se consideraron de mayor valor en función de su mérito científico y técnico fueron programadas para su implementación.
Los paneles de SAS brindaron asesoramiento sobre propuestas de perforación tanto a los proponentes como a la administración del IODP. Las propuestas de perforación se aceptaban dos veces al año, en abril y octubre, y podían enviarse al IODP electrónicamente a través de su sitio web.
La investigación del IODP se guió por un plan de diez años denominado Plan Científico Inicial (PCI) . En el PCI se hizo hincapié en temas científicos específicos :
Como se describe en el ISP, el IODP buscó desarrollar una mejor comprensión de:
Las herramientas fundamentales para alcanzar estos objetivos incluían un buque de perforación equipado con tubo ascendente, un buque sin tubo ascendente, plataformas adicionales adaptadas a expediciones específicas de la misión, dispositivos mejorados de medición de fondo de pozo e instrumentación de monitoreo a largo plazo.
Un proceso de presentación de propuestas de ingeniería, iniciado en abril de 2007, facilitó la adquisición de tecnología existente o latente para ser utilizada en las operaciones del IODP.
Las operaciones de perforación fueron realizadas y gestionadas por tres organizaciones implementadoras del IODP:
Cada expedición de perforación estuvo dirigida por un par de codirectores científicos, con un equipo de científicos apoyado por un científico de plantilla. Cada organización implementadora proporcionó una combinación de servicios: gestión técnica, operativa y financiera; registro; laboratorio; repositorio de núcleos; gestión de datos; y publicación. Si bien cada organización implementadora era responsable de las operaciones y el desempeño de su propia plataforma, sus operaciones científicas fueron financiadas por los organismos principales.
Los operadores realizaron las siguientes expediciones durante el IODP: [3]
El IODP empleó dos buques de perforación dedicados, cada uno patrocinado por un organismo líder y administrado por su respectiva organización implementadora:
El buque de perforación patrocinado por los EE. UU. estuvo en funcionamiento durante todo el Programa de Perforación Oceánica y la primera fase del IODP. Luego fue sometido a una reconstrucción, lo que permitió aumentar el espacio de laboratorio, mejorar la capacidad de perforación, extracción de núcleos y muestreo, y mejorar los sistemas de protección de la salud, la seguridad y el medio ambiente a bordo. [4]
En 2001, Japón comenzó a construir un buque de perforación científica de última generación para la investigación con la intención de alcanzar el manto de la Tierra y perforar en una zona sismogénica activa. El buque de perforación resultante, Chikyū (en japonés, "Planeta Tierra"), cuenta con un sistema de perforación de tubo ascendente, un sistema de posicionamiento dinámico y un sistema de circulación de lodo de alta densidad para evitar el colapso del pozo durante la perforación, entre otros activos. Chikyu puede llevar a 150 personas, navegar a 12 nudos (22 km/h; 14 mph) y perforar a más de 7000 m (23 000 pies) por debajo del lecho marino en profundidades de agua superiores a 2000 m (6600 pies). Chikyū resultó dañado durante el tsunami del 11 de marzo de 2011 y estuvo fuera de servicio durante varios meses. [5] Chikyū volvió a realizar perforaciones oceánicas en abril de 2012.
ECORD contrató buques para cada expedición, en función de los requisitos científicos y del entorno específicos. ECORD contrató el uso de tres rompehielos para la expedición Arctic Coring (2004), buques de perforación para bucear en aguas poco profundas de Tahití (2005) y Australia (2010), donde los científicos tomaron muestras de arrecifes de coral fósiles para investigar el aumento de los niveles del mar a nivel mundial desde la última edad de hielo, y un barco elevador para tomar muestras de la plataforma poco profunda de Nueva Jersey (2009). Las expediciones específicas para cada misión exigían una gran flexibilidad.
Se están desarrollando publicaciones, gestión de datos, herramientas en línea y bases de datos para apoyar el intercambio de información y recursos, a fin de ampliar las filas de científicos que participan en investigaciones de perforaciones oceánicas.
Las publicaciones del IODP están disponibles gratuitamente en línea y un sistema de gestión de datos integra los datos básicos y de laboratorio recopilados por las tres organizaciones implementadoras y los dos programas heredados del IODP. Un sistema de búsqueda basado en la web agregará con el tiempo los datos posteriores a la expedición y las publicaciones relacionadas. Las solicitudes de datos y muestras se pueden realizar en línea.
Un banco de datos de estudios de sitios basado en la web permitió a los proponentes acceder y depositar las grandes cantidades de datos necesarios para documentar los posibles sitios de perforación para su evaluación. Estos datos se revisaron para garantizar que las expediciones del IODP pudieran cumplir con sus objetivos y cumplir con los requisitos ambientales y de seguridad.
Tres repositorios centrales del IODP ubicados en Bremen, Alemania (Repositorio Central del IODP de Bremen), College Station, Texas (Repositorio de la Costa del Golfo del IODP) y Kochi, Japón, archivan núcleos según su origen geográfico. Los científicos pueden visitar cualquiera de las instalaciones para realizar investigaciones in situ o solicitar un préstamo para realizar análisis o con fines didácticos. Los núcleos archivados incluyen no solo muestras del IODP, sino también las recuperadas en los dos programas heredados del IODP (DSDP y ODP).
