Cabo Pulmo: historias de mar y aire

El uso de drones como herramienta oceanográfica

Roberto Ulises Cruz Aguirre / Todos@Cicese

Ensenada, Baja California, México, 8 de julio de 2016. El año pasado, una buena porción de playa del parque nacional Cabo Pulmo desapareció en tan solo unos meses, al igual que una duna de arena adyacente, con todo y vegetación.

¿Por qué sucedió esto y qué efecto tendrá en este ecosistema coralino, el cual por cierto es único en el Golfo de California?

Conocer el efecto que tendrán estos cambios tomará tiempo y será necesario que un grupo multidisciplinario de especialistas se enfoque en ello. Sin embargo, la primera de estas preguntas, saber por qué cambió la línea de costa en la porción costera de este arrecife, puede entenderse con el trabajo que está desarrollando el grupo de Oceanografía Tropical de la Unidad La Paz (ULP) del CICESE.

Liderados por el Doctor Armando Trasviña Castro, este grupo de investigación además de usar sensores, boyas y la tradicional instrumentación oceanográfica que permite hacer observaciones directas en el mar, comenzó a utilizar vehículos autónomos aéreos de última generación que no sólo complementan las clásicas herramientas observacionales, sino que han abierto nuevas líneas de investigación que obligan a los oceanógrafos a trabajar con especialistas en electrónica, en sistemas de comunicación y computólogos para encontrar un sentido más amplio a sus estudios y entender mejor la física del mar.

Pero pensemos primero la importancia de estudiar lo que pasa en este arrecife.

CABO PULMO CICESE LINEA PLAYA 2015

La Comisión Nacional de Áreas Naturales Protegidas (CONANP), citando a varios autores (Durhamm, Squires, Brusca y Thomson, y Reyes Bonilla) establece que “Cabo Pulmo es el único ecosistema de arrecife coralino en el Golfo de California y como tal, representa un tipo particular de hábitat, de procesos ecológicos, de comunidades biológicas y de características fisiográficas; situación que le confiere no sólo una importancia regional, sino una gran relevancia en el ámbito mundial. Se trata del arrecife coralino que tiene la ubicación más septentrional en el Pacífico Este y es, actualmente, uno de los de mayor cobertura coralina”.

Según informa el Doctor Trasviña, quien por cinco años ha hecho observaciones en este parque nacional localizado 63 kilómetros al noreste de San José del Cabo, en la entrada al Golfo de California, utilizando todas las herramientas y ventanas de observación oceanográfica tradicionales, la zona costera aquí tiene características únicas por la influencia que ejercen tanto el Golfo como la Corriente de California.

Al hacer estudios de la dinámica costera y observar la estructura de las corrientes frente a Cabo Pulmo, quedó claro que para responder preguntas nuevas sobre temas costeros había que dar un paso más.

Había que documentar la variabilidad de la línea de costa; entender las causas de los eventos de erosión o de acumulación de arena en las playas, y tratar de descifrar las características en la zona costera en una escala de pocos días, y espacialmente de decenas de kilómetros (sub-mesoescala). Para ello era necesario utilizar nuevos sistema de sensores remotos y de comunicaciones. Y es ahí donde Armando Trasviña y su equipo determinaron utilizar vehículos autónomos no tripulados, o drones.

La incorporación de estos equipos al trabajo que desarrolla el grupo de Oceanografía Tropical fue gradual y se protocolizó en marzo de este año al quedar inaugurado el Laboratorio de sensores remotos y vehículos autónomos no tripulados (SERVANT) en la ULP.

El doctor Trasviña con una estudiante de postgrado (Cortesía)
El doctor Trasviña con una estudiante de postgrado (Cortesía)

Han aprendido que no todos los drones que emplean cuatro aspas o más, los llamados multicópteros, son aptos para volar seguros en la costa, ya sea por la intensidad del viento, o porque al sobreestimar la duración de la batería terminan cayendo, o porque producen vibraciones que dificultan la integración de mosaicos de imágenes cuando utilizan una cámara multiespectral o una térmica.

Aun así, pudieron documentar con ellos la variabilidad de la línea de costa en Cabo Pulmo y encontraron cambios dramáticos en el verano de 2015.

– “Observamos una relación entre el incremento en los eventos de erosión costera y el reciente evento ‘El Niño’. En el verano esta relación se debe a la elevación de nivel del mar y el aumento en el número e intensidad de huracanes en el Pacífico Tropical Oriental”.

Pero no todos estos cambios tienen un origen natural. Algunos son provocados directamente por actividades humanas, como la construcción de un rompeolas de roca en el frente de playa (a pesar de ser un parque natural), que provocó la pérdida de una importante duna con todo y vegetación, y el retroceso de la línea de costa en una amplia zona.

Para documentar estos cambios utilizan también dos equipos de ala fija. Uno es un avión VANT Caudel de 3 metros de envergadura, cuyo uso tiene tanto ventajas como desventajas. Se trata de un equipo grande al que se le pueden acoplar cámaras de hasta 4 kilogramos de peso. Tiene autonomía de 30 minutos y puede volar a una distancia de 30 kilómetros.

El otro equipo es una ala delta denominado X8, muy fácil de volar. Puede llevar una carga de medio kilo y tiene autonomía de 10 kilómetros, volando por way points. El Dr. Trasviña lo considera muy estable, pues puede navegar con vientos hasta de 40 kilómetros por hora.

CABO PULMO CAMBIOS HUMANOS

– “Para despegar simplemente lo arrojas y de inmediato se eleva, aunque el aterrizaje es abrupto, de ‘panzaso’, porque no tiene tren de aterrizaje”.

Con todos estos drones, el equipo del Dr. Trasviña pretende realizar el registro fotográfico de la zona, formar ortomosaicos (que no son sino múltiples fotos de alta resolución unidas y georeferenciadas) con un programa comercial de código abierto, generar nubes densas de puntos y utilizarlas en modelos digitales de elevación (de superficie y de terreno) para tratar de cuantificar cambios en la línea de costa.

Armando Trasviña explicó que la siguiente fase consiste en estructurar un sistema de comunicación que enlace por radiofrecuencia (no satelitalmente) los flotadores que comúnmente se liberan en el mar, los vehículos autónomos no tripulados y la base en tierra, siendo este uno de los mejores ejemplos que ilustran la evolución que está viviendo la oceanografía física en nuestro país.