Un flotador (que no debe confundirse con un vagabundo ) es una plataforma de instrumentos oceanográficos que se utiliza para realizar mediciones del subsuelo en el océano sin necesidad de un barco, hélice o una persona que lo opere. [1] Los flotadores miden en detalle los aspectos físicos y químicos del océano, como medir la dirección y velocidad del agua o la temperatura y salinidad. [2] Un flotador descenderá a una profundidad predeterminada donde tendrá una flotabilidad neutra . Una vez transcurrido un cierto tiempo, la mayoría de los flotadores volverán a subir a la superficie aumentando su flotabilidad para poder transmitir los datos que han recogido a un satélite . Un flotador puede recopilar datos mientras flota de forma neutra o se mueve a través de la columna de agua . A menudo, los flotadores se consideran desechables, ya que el costo de recuperarlos en zonas remotas del océano es prohibitivo; cuando las baterías fallan, un flotador deja de funcionar y flota en la profundidad hasta encallar o inundarse y hundirse. En otros casos, los flotadores se despliegan por un corto tiempo y se recuperan.
Los dispositivos flotantes con flotabilidad neutra fueron desarrollados de forma independiente y simultánea [3] por Henry Stommel en 1955 [4] y John C. Swallow en 1955. El diseño del flotador Swallow le permite estabilizarse a una profundidad determinada. [5] Sin embargo, el diseño de Swallow fue el primero práctico. [3]
A finales de 2004, más de 1.500 flotadores de flotabilidad neutra flotaban a la deriva a distintas profundidades de las aguas oceánicas. [3]
Estos vehículos autónomos de deriva suelen tener cajas de presión de aluminio del orden de un metro de largo. Para cambiar la flotabilidad, se utiliza una bomba para inflar o desinflar una vejiga de aceite externa. Algunos flotadores pueden soltar un lastre para aumentar su flotabilidad, pero eso sólo se puede hacer una vez. El peso de un flotador es de unos 20 kg sin sensores. Los flotadores pueden llevar una variedad de sensores para recopilar datos. Un sensor común utilizado es un CTD para recopilar datos sobre la conductividad , la temperatura y la profundidad (que está relacionada con la presión ). La salinidad se puede calcular a partir de las mediciones tomadas por el CTD. Otros sensores utilizados incluyen sensores de oxígeno , nitrato , luz solar, clorofila y pH . Los flotadores con seguimiento acústico tienen un hidrófono para producir sonido. Sin los sensores, un flotador puede costar unos 25.000 dólares estadounidenses.
Los flotadores perfiladores, como los flotadores APEX, los flotadores SOLO (incluido SOLO-TREC ), los flotadores PROVOR y los flotadores Navis (Sea-Bird Scientific), cambian su flotabilidad para moverse verticalmente a través de la columna de agua en el océano para recopilar repetidamente datos que abarca una gama de profundidades ("perfiles"). [6] Los flotadores de perfilado pueden tener más de un sensor del mismo tipo. Un sensor en la parte superior del flotador recopilará datos mejor que uno en la parte inferior si el flotador se mueve verticalmente a través de la columna de agua, y un sensor en la parte inferior recopilará datos mejor si el flotador desciende. Estos flotadores son capaces de realizar unos cientos de perfiles hasta una profundidad máxima de 2.000 metros antes de que se agote la batería, y transmiten sus datos a la costa a través de comunicaciones por satélite cada vez que salen a la superficie. Se han fabricado modelos de buceo más profundo que pueden alcanzar los 6000 metros, [7] lo suficientemente profundos como para alcanzar el fondo del océano en la mayoría de los lugares. Uno de los principales usuarios de flotadores perfilados es el programa Argo , cuyo objetivo es mantener 3.000 de ellos funcionando en el océano en un momento dado.
El programa Argo utiliza flotadores Apex. Estos flotadores flotan a una profundidad determinada durante un período prolongado de tiempo, de 5 a 10 días, antes de salir a la superficie para transmitir los datos a los satélites. Luego descenderá de nuevo a la profundidad determinada. [8]
Un flotador lagrangiano es similar a un flotador lagrangiano en que está diseñado para seguir una parcela de agua, excepto que el flotador lagrangiano es capaz de cambiar su flotabilidad para recopilar también datos de perfil. Al seguir una parcela de agua, las mediciones minimizan los efectos advectivos del agua para mostrar el cambio de las propiedades de la parcela de agua a lo largo del tiempo. [9]
Aunque las regiones costeras del mundo son las partes más productivas del océano, los flotadores no se utilizan comúnmente para estudiar la costa. Los flotadores en las regiones costeras son menos comunes debido al riesgo de que la costa los dañe o sean arrastrados a la costa. El Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterey (MBARI) está desarrollando un modelo más nuevo para un flotador costero . [10] Estos nuevos flotadores se asientan en el fondo marino entre perfiles. Esto permite que los flotadores resistan el movimiento de las corrientes cuando no están recopilando datos. El flotador costero recopilaría datos de perfil con más frecuencia que los flotadores Argo debido al entorno costero que cambia rápidamente.
Algunos flotadores están diseñados únicamente para mapear corrientes a una única profundidad; no tienen la capacidad de ajustar su flotabilidad, por lo que se lasstran cuidadosamente para igualar la densidad del agua a la profundidad deseada. Un ejemplo moderno de este tipo es el flotador RAFOS ; Las versiones históricas incluyen flotadores Swallow , ALACE y SOFAR.