El Programa Integrado de Perforación Oceánica ( IODP ) 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 submarinos. 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 de Descubrimiento de los Océanos , desde finales de 2013. [2]
La perforación científica oceánica representó la colaboración internacional más larga y exitosa entre las ciencias de la Tierra. La perforación científica oceánica 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 Mares Profundos (DSDP), establecido en junio de 1966, operó el Glomar Challenger en operaciones de perforación y extracción de muestras en los océanos Atlántico, Pacífico e Índico, así como en el Mar Mediterráneo y el Mar Rojo. Las operaciones de extracción de muestras 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 Cordillera del Atlántico Medio .
En junio de 1970, los ingenieros DSDP del Glomar Challenger idearon una manera de reemplazar las brocas desgastadas y luego volver a ingresar a los pozos para perforaciones más profundas mientras se encontraban en el Océano Atlántico frente a la costa de Nueva York, a 3.000 m (10.000 pies) de agua. Esto requirió el uso de equipos de escaneo de 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 Resolución , que reemplazó al Glomar Challenger en enero de 1985 cuando el DSDP se transformó en el Programa de Perforación Oceánica (ODP). JOIDES Resolución lleva el nombre del HMS Resolución de 200 años de antigüedad que exploró el Océano Pacífico y la Antártida bajo el mando del Capitán James Cook .
El Programa de Perforación Oceánica contribuyó significativamente a una mayor comprensión científica de la historia de la Tierra, el cambio climático , la tectónica de placas , los recursos naturales y los riesgos geológicos. Los descubrimientos de ODP incluyeron la validación de:
Consorcios nacionales y agencias de financiación gubernamentales apoyaron las operaciones científicas y de plataformas de perforación del IODP. La participación en el IODP fue proporcional a la inversión en el programa.
El Consorcio Europeo para la Perforación de Investigación Oceánica (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 (Austria, Bélgica, Dinamarca, Finlandia, Francia, Alemania, Islandia, Irlanda, Italia, Países Bajos, Noruega, Polonia, Portugal, España, Suecia, Suiza y el Reino Unido) y Canadá que en conjunto constituyen una agencia de financiación del IODP. Trabajando junto con Japón y Estados Unidos, ECORD proporcionó a la comunidad científica del IODP acceso a plataformas para misiones específicas, que eligieron cumplir objetivos científicos específicos. Estas plataformas tienen 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 (MOST). La participación de China en el IODP ha dado a la comunidad científica marina china un nuevo impulso y ha aumentado sus oportunidades para la investigación en aguas profundas. Los científicos chinos participaron en expediciones de investigación y representan los intereses de China en la Estructura Asesora Científica del IODP.
La República de Corea se unió 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 las agencias principales creó el 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 Investigaciones Antárticas y Oceánicas (NCAOR) de Goa ha sido designado por la India para encargarse de todas las actividades relacionadas con el IODP en la India (IODP-India). En este sentido, se organizó en Goa un taller internacional sobre perforación IODP en el Océano Índico los días 17 y 18 de octubre de 2011. El taller fue copatrocinado por IODP Management International y ANZIC.
Cientos de científicos internacionales de la Tierra y los océanos participaron en el IODP de forma voluntaria. La participación tomó muchas formas: presentación de una propuesta de perforación; navegar en una expedición; participación en calidad de asesor; asistencia a un taller de planificación o simposio temático. La oficina central de gestión del programa, IODP Management International, coordinó un plan de trabajo integrado entre todos los socios organizacionales del IODP. Cada año fiscal se redactó un plan de programa anual que incluía objetivos y tareas necesarias para la operación de los buques de perforación, desde la coordinación científica hasta las publicaciones, la gestión de datos y la divulgación.
IODP se distingue de sus programas heredados al emplear múltiples tecnologías/plataformas de perforación y operadores científicos/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 profesores en régimen de acceso abierto, una vez que los miembros de los grupos de expedición hayan completado sus estudios iniciales.
Las propuestas de perforación se originaron entre defensores de la ciencia, a menudo investigadores en geología, geofísica, microbiología, paleontología o sismología. Una vez enviada al IODP, la propuesta fue evaluada cuidadosamente por la Estructura Asesora Científica (SAS), un grupo de paneles de revisión técnica. Sólo se programó la implementación de aquellas propuestas consideradas de mayor valor en función del mérito científico y técnico.
Los paneles de SAS brindaron asesoramiento sobre propuestas de perforación tanto a los proponentes como a la gerencia de IODP. Las propuestas de perforación se aceptaban dos veces al año, en abril y octubre, y podían enviarse electrónicamente al IODP a través de su sitio web.
Un plan de programa de diez años llamado Plan Científico Inicial (ISP) guió la investigación del IODP. En el ISP se enfatizaron temas científicos específicos :
Como se describe en el ISP, IODP buscó desarrollar una mejor comprensión de:
Las herramientas fundamentales para estos objetivos incluyeron un buque de perforación equipado con elevador, un buque sin elevador, plataformas adicionales adecuadas para 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 IODP.
Las operaciones de perforación fueron realizadas y gestionadas por tres organizaciones implementadoras del IODP:
Cada expedición de perforación fue dirigida por un par de científicos codirectores, con un equipo de científicos apoyado por un científico del personal. Cada organización implementadora proporcionó una combinación de servicios: gestión técnica, operativa y financiera; Inicio sesión; laboratorio; repositorio central; gestión de datos; y publicación. Aunque cada organización implementadora era responsable de las operaciones y el desempeño de su propia plataforma, sus operaciones científicas fueron financiadas por las agencias líderes.
Los operadores realizaron las siguientes expediciones durante el IODP: [3]
IODP empleó dos buques de perforación dedicados, cada uno patrocinado por una agencia líder y administrado por su respectiva organización implementadora:
El buque de perforación patrocinado por Estados Unidos estuvo operativo durante todo el Programa de Perforación Oceánica y la primera fase del IODP. Luego, la embarcación fue reconstruida, lo que permitió aumentar el espacio de laboratorio; capacidad mejorada de perforación, extracción de muestras y muestreo; y sistemas mejorados de salud, seguridad y protección ambiental a bordo. [4]
Japón comenzó a construir un buque de perforación científica de última generación para investigación en 2001 con la intención de alcanzar el manto de la Tierra y perforar una zona sismogénica activa. El buque de perforación resultante, Chikyū (en japonés, "Planeta Tierra"), cuenta con un sistema de perforación 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 atracar a 150 personas, navegar a 12 nudos (22 km/h; 14 mph) y perforar a más de 7.000 m (23.000 pies) por debajo del fondo marino en profundidades de agua superiores a 2.000 m (6.600 pies). Chikyū sufrió daños durante el tsunami del 11 de marzo de 2011 y estuvo fuera de servicio durante varios meses. [5] Chikyū volvió a perforar en el océano en abril de 2012.
ECORD encargó barcos expedición por expedición, dependiendo de los requisitos científicos y el entorno específicos. ECORD contrató el uso de tres rompehielos para la Arctic Coring Expedition (2004), buques de perforación que se sumergen para su uso en aguas poco profundas de Tahití (2005) y Australia (2010), donde los científicos tomaron muestras de arrecifes de coral fósiles para investigar el aumento del nivel global del mar desde el última edad de hielo y un elevador para tomar muestras de la plataforma poco profunda de Nueva Jersey (2009). Las expediciones para misiones específicas requerían una flexibilidad sustancial.
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 datos centrales y de laboratorio recopilados por las tres organizaciones implementadoras y los dos programas heredados del IODP. Un sistema de búsqueda basado en la web eventualmente agregará datos posteriores a la expedición y publicaciones relacionadas. Las solicitudes de datos y muestras se pueden realizar en línea.
Un banco de datos de inspección del sitio basado en la web permitió a los proponentes acceder y depositar las grandes cantidades de datos necesarios para documentar posibles sitios de perforación para su evaluación. Estos datos fueron revisados para garantizar que las expediciones IODP pudieran cumplir con sus objetivos y cumplir con los requisitos ambientales y de seguridad.
Tres repositorios principales de IODP ubicados en Bremen, Alemania (IODP Bremen Core Repository), College Station, Texas (IODP Gulf Coast Repository) 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 análisis o fines docentes. Los núcleos archivados incluyen no sólo muestras de IODP, sino también aquellas recuperadas en los dos programas heredados de IODP (DSDP y ODP).
