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Observatorio cableado

Sistemas de cableado y de resistencia regionales de OOI en el océano Pacífico norte. Crédito: Centro de visualización ambiental, Universidad de Washington

Un observatorio cableado es una plataforma de investigación oceanográfica del fondo marino conectada a tierra mediante cables que proporcionan energía y comunicación. Los observatorios están equipados con una multitud de instrumentos científicos que pueden recopilar muchos tipos de datos del fondo marino y la columna de agua . [1] [2] Al eliminar las limitaciones de las fuentes de energía submarinas y las comunicaciones por sonar o RF , los observatorios cableados permiten el estudio persistente de los fenómenos submarinos. [2] Los datos de estos instrumentos se transmiten a una estación terrestre y a redes de datos, como Ocean Networks Canada , en tiempo real. [1] [2]

Sensores a bordo

Los observatorios cableados tienen la ventaja de contar con conexiones por cable de alta potencia que pueden soportar una variedad de instrumentos en cualquier momento. Dichos instrumentos pueden incluir cámaras y micrófonos que pueden captar audio y video de alta definición, sensores estándar que miden presión, temperatura, contenido de oxígeno, conductividad , turbidez y fluorescencia de clorofila-a , y sensores personalizados para propósitos especializados. [2] [1] Se pueden instalar más de 200 instrumentos a la vez en un observatorio cableado, como se ve en los observatorios NEPTUNE y VENUS . [3]

Comparación con otros métodos de recopilación de datos

Ejemplo de cable submarino. Vista en sección transversal de un cable submarino trifásico de 150 kV. Imagen captada en el Deutsches Museum de Múnich.

Los observatorios cableados son ideales para su uso en regiones complejas del océano donde se requiere un muestreo continuo de datos para comprender el área de interés. Dichas áreas incluyen las complejas biosferas de las costas templadas y las regiones polares, que son sensibles al cambio climático . [2] Los métodos convencionales para la recopilación de datos oceanográficos, como por barco, a menudo están limitados por las duras condiciones climáticas típicas y no pueden muestrear datos de forma continua. [4] Los sistemas de amarre también han sido un método común para el muestreo de datos oceánicos a largo plazo, sin embargo, requieren cruceros científicos para que los científicos reciban datos o descubran daños en el sistema de amarre y realicen reparaciones. [2] La recopilación de datos por barco y por sistema de amarre en entornos complejos o hostiles ha llevado históricamente a pérdidas de datos y conclusiones inexactas. [2] Al eliminar la necesidad del uso regular del barco y reforzados con amplios conjuntos de sensores, habilitados por conexiones de energía directa, los observatorios cableados tienen la capacidad de proporcionar un muestreo de datos continuo y detallado para regiones del océano que de otro modo serían inaccesibles. [2]

Ubicaciones de uso

Los observatorios cableados están fijados permanentemente en un área y no pueden tomar mediciones más allá de esa área, sin embargo pueden soportar sensores y aparatos que pueden viajar verticalmente en la columna de agua y los datos del observatorio se pueden combinar con datos de barcos para crear una comprensión más completa del área también. [2] Un observatorio se puede colocar a una distancia de hasta 300 km de la costa si las condiciones lo permiten. [5] Los observatorios se pueden colocar en aguas tan profundas como 2500 metros y tan poco profundas como 10 metros, incluso cuando la altura de las olas es mayor que la profundidad del agua. [2] [5]

Limitaciones de funcionamiento

Han surgido y han sido investigados por equipos que operan observatorios cableados muchos problemas relacionados con la confiabilidad y pérdida de datos. Estos problemas incluyen pérdida de datos, falla de sensores y problemas de confiabilidad de datos. Las fuentes de estos problemas son diversas, siendo las causas más comunes el funcionamiento incorrecto, la contaminación biológica , problemas de conexión de cables y fugas. [2] Grupos como Ocean Networks Canada están estudiando actualmente mejoras sistemáticas para reducir los impactos de estos factores . [6] Además, la pérdida de datos puede ocurrir debido a la instalación o el funcionamiento incorrectos de los sensores y la gestión de datos, lo que es más probable que ocurra si esas responsabilidades son asumidas por grupos de investigación externos al equipo del observatorio. Este problema impulsó el uso de la transmisión de datos finales de la sonda para comunicar datos a grupos de investigación asociados para el equipo del observatorio COSYNA, y la transmisión es ahora un método común para la comunicación de datos para otros equipos del observatorio. [2] [5]

Ejemplos de observatorios cableados

Véase también

Referencias

  1. ^ abc Mirimin, Luca; Desmet, Sam; Romero, David López; Fernandez, Sara Fernandez; Miller, Dulaney L.; Mynott, Sebastian; Brincau, Alejandro Gonzalez; Stefanni, Sergio; Berry, Alan; Gaughan, Paul; Aguzzi, Jacopo (15 de junio de 2021). "No me atrapes si puedes: uso de observatorios cableados como plataformas multidisciplinarias para el monitoreo de comunidades de peces marinos: un estudio de caso in situ que combina video submarino y datos de ADN ambiental". Science of the Total Environment . 773 : 145351. Bibcode :2021ScTEn.773n5351M. doi :10.1016/j.scitotenv.2021.145351. hdl : 10261/242290 . ISSN  0048-9697. Número de modelo: PMID  33940724. Número de modelo: S2CID  233557826.
  2. ^ abcdefghijkl Fischer, Philipp; Brix, Holger; Baschek, Burkard; Kraberg, Alexandra; Marca, Markus; Cisewski, Boris; Riethmüller, Rolf; Breitbach, Gisbert; Möller, Klas Ove; Gattuso, Jean-Pierre; Alliouane, Samir; van de Poll, Willem H.; Witbaard, Rob (2020). "Operación de observatorios submarinos cableados en entornos marinos agitados: un desafío tecnológico". Fronteras en las ciencias marinas . 7 . doi : 10.3389/fmars.2020.00551 . ISSN  2296-7745.
  3. ^ Morley, Michael G.; Jeffries, Marlene A.; Mihály, Steven F.; Jenkyns, Reyna; Biffard, Ben R. (1 de mayo de 2016). "Detección y corrección de sesgos en series temporales de observatorios oceánicos a largo plazo: estudio de caso sobre direcciones de corriente estimadas a partir de datos del perfilador de corrientes Doppler acústico". Revista de la Sociedad de Tecnología Marina . 50 (3): 109–113. doi :10.4031/MTSJ.50.3.9.
  4. ^ Fischer, Philipp; Brix, Holger; Baschek, Burkard; Kraberg, Alexandra; Marca, Markus; Cisewski, Boris; Riethmüller, Rolf; Breitbach, Gisbert; Möller, Klas Ove; Gattuso, Jean-Pierre; Alliouane, Samir; van de Poll, Willem H.; Witbaard, Rob (2020). "Operación de observatorios submarinos cableados en entornos marinos agitados: un desafío tecnológico". Fronteras en las ciencias marinas . 7 . doi : 10.3389/fmars.2020.00551 . ISSN  2296-7745.
  5. ^ abc «Observatorios». Ocean Networks Canada . Consultado el 29 de noviembre de 2023 .
  6. ^ Jeffries, Marlene A.; Mihaly, Steven F.; Jenkyns, Reyna; Biffard, Ben R. (2016). "Detección y corrección de sesgos en series temporales de observatorios oceánicos a largo plazo: estudio de caso sobre direcciones de corriente estimadas a partir de datos del perfilador de corrientes Doppler acústico". Marine Technology Society Journal . 50.3 (2016) (3): 109–113. doi :10.4031/MTSJ.50.3.9.
  7. ^ "Eris".