Investigadores utilizan cables de fibra óptica existentes para rastrear y localizar ballenas

May 07, 2023

Publicado el 14 de mayo de 2023 a las 21:14 por Gemini News

[Por Nancy Bazilchuk]

Por primera vez en la historia, los investigadores han podido rastrear ocho rorcuales comunes casi en tiempo real mientras nadaban a lo largo de un tramo de cable de fibra óptica en el Ártico. El avance sugiere que las redes de cable de fibra óptica podrían aprovecharse para ayudar a prevenir la muerte de ballenas por choques con barcos.

Los cables de fibra óptica bordean las costas de los continentes y atraviesan los océanos, transportando señales que son la columna vertebral de la comunicación en el mundo moderno. Si bien su trabajo principal son las telecomunicaciones, los investigadores han estado explorando formas de usar esta red gigante para espiar todo, desde tormentas hasta terremotos y ballenas.

Ahora, trabajando con dos cables de telecomunicaciones de fibra óptica casi paralelos frente al archipiélago ártico noruego de Svalbard, los investigadores han podido estimar las posiciones y las huellas de ocho rorcuales a lo largo de una sección del cable, durante cinco horas.

Este mapa muestra la ubicación de los cables de fibra óptica, que se extienden desde Longyearbyen, el principal asentamiento de Svalbard, que se encuentra en la parte inferior derecha del mapa, hasta Ny-Ålesund, un pequeño puesto de investigación al noroeste de Longyearbyen. Gráfico: Rørstadbotnen et al. 2023.2023. Frente. Ciencia de marzo. 10:1130898.

"Este trabajo demuestra cómo pudimos ubicar y seguir simultáneamente a estas ballenas en un área de 1800 km2, con una inversión en infraestructura relativamente baja", dijo Martin Landrø, jefe del Centro de Pronóstico Geofísico de la NTNU y uno de los miembros del equipo que hizo el estudio. trabajar.

Transformando cables de fibra en hidrófonos

El sistema que los investigadores usaron para este trabajo se llama Detección Acústica Distribuida, o DAS. DAS usa un instrumento llamado interrogador para enviar pulsos de láser a un sistema de fibra óptica y registra los pulsos de luz que regresan, esencialmente convirtiendo los cables en una serie de hidrófonos.

Landrø y sus colegas comenzaron a explorar la capacidad de DAS para registrar vibraciones y sonidos submarinos en las aguas de Svalbard en junio de 2020, durante el apogeo de la pandemia de Covid-19. En ese momento, recopilaron 40 días de grabaciones y aproximadamente 250 terabytes de datos. A partir de estos datos, los investigadores pudieron identificar más de 800 cantos y llamadas de ballenas.

Los investigadores se han basado en este trabajo inicial para ampliar su capacidad de identificar diferentes especies de ballenas y realizar grabaciones en tiempo real desde los cables de fibra óptica en Svalbard.

Para este último esfuerzo, publicado en Frontiers of Marine Science, los investigadores tuvieron acceso a dos cables de fibra óptica casi paralelos de 250 km de largo que se extienden desde Longyearbyen, el asentamiento principal en Svalbard, hasta Ny-Ålesund, un puesto avanzado de investigación al noroeste. . Los cables emparejados permitieron a los investigadores localizar las ballenas con una precisión de aproximadamente 100 metros, dentro de un área de aproximadamente 1800 km2.

Este gráfico es un primer plano del mapa de arriba, que muestra cómo los investigadores pudieron rastrear simultáneamente varias ballenas usando cables de fibra óptica en el Ártico. Los mapas muestran una descripción general de una sección de cables de 60 km de largo, que muestra las posiciones y las huellas de hasta ocho ballenas detectadas acústicamente, codificadas por colores de oscuro a claro durante un período de 5,1 horas. Gráfico: Røstadbothnen et al. 2023. Frente. Ciencia de marzo. 10:1130898.

"Esto demuestra que los dos cables de fibra son un medio muy efectivo para monitorear ballenas en el Ártico", dijo Landrø.

Un Ártico que se derrite

Como territorio noruego en el alto Ártico, Svalbard ofrece a Landrø y a otros investigadores una base importante desde la que estudiar este ecosistema cambiante.

Investigaciones recientes predicen que el Ártico podría estar libre de hielo en el verano a partir de 2035, lo que podría aumentar el tráfico marítimo y de cruceros en la parte superior del mundo.

Como un pequeño ejemplo, se espera que hasta 35 cruceros y barcos de expedición más pequeños transporten hasta 75,000 personas a Longyearbyen y sus alrededores en 2023, según Visit Svalbard.

Podría reducir el riesgo de colisión con barcos

Las ballenas ya están cambiando la forma en que utilizan el Ártico y la Antártida como zonas de alimentación, y algunas investigaciones muestran que los rorcuales comunes han comenzado a pasar tiempo todo el año en las regiones árticas. Eso significa que el aumento del tráfico de barcos en estas áreas también puede aumentar la probabilidad de colisiones con barcos. El uso de la red de cable de fibra óptica existente y DAS podría ayudar a reducir esta posibilidad, dijeron los investigadores.

"Las capacidades demostradas aquí establecen el potencial para una capacidad de seguimiento de ballenas casi en tiempo real que podría aplicarse en cualquier parte del mundo donde haya ballenas y cables de fibra óptica", escribieron los investigadores. "Junto con la detección de barcos, utilizando un enfoque similar... se podría desarrollar un sistema de prevención de colisiones en tiempo real para reducir las colisiones con barcos".

Este desarrollo llega en un momento en que NORDUnet, el Portal Nórdico para la Investigación y la Innovación y las NREN nórdicas han iniciado una serie de iniciativas para investigar y planificar el primer sistema de cable submarino de fibra óptica entre Europa, Asia y América del Norte para garantizar un recorrido más corto. ruta a través del Océano Ártico. El esfuerzo se llama Polar Connect.

Si tal iniciativa se lleva a cabo, "abriría áreas mucho más grandes para que podamos seguir los movimientos de las ballenas en el Ártico", dijo Landrø.

Este artículo aparece por cortesía de NTNU/Gemini News y se puede encontrar en su forma original aquí.

Las opiniones expresadas aquí son del autor y no necesariamente las de The Maritime Executive.