Tecnología astronómica para la detección temprana de marea roja

La detección de la marea roja es posible gracias al análisis en laboratorio de muestras de agua de mar; sin embargo, su detección suele ser tardía, cuando ya ha proliferado en la zona. Si a este escenario le agregamos que este fenómeno no es el único afloramiento de algas nocivas –y que otros también se manifiestan en colores–, la posibilidad de detectar la aparición de estos organismos tóxicos a través del color directamente en el agua de mar, se convirtió en una oportunidad de investigación aplicada en el área de la instrumentación espacial, donde la astronomía ha dado muestras de que la medición precisa del color es posible.

“La espectrometría se usa para medir el color con altísima precisión. En astronomía normalmente medimos el espectro, o sea todos los colores que están en una posible señal, con miles o cientos de miles de canales espectrales, que son la resolución que podemos alcanzar con nuestra instrumentación. Si el ojo humano tiene tres canales espectrales, con la espectrometría que usamos en astronomía tenemos miles de colores y podemos ver exactamente el cambio de uno de ellos con alta precisión”, explica Ricardo Finger, académico del Departamento de Astronomía (DAS) de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, integrante del Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA) y líder del equipo del Laboratorio de Ondas Milimétricas y Submilimétricas que está desarrollando este proyecto.

Transferencia tecnológica

“Actualmente la marea roja se detecta en los consultorios, no en el mar. Cuando lo vemos rojo es porque esta situación se desató. Eso implica que si te comes un marisco durante una marea roja, mucho antes de que se aprecie el color en el agua, te vas a urgencias con una intoxicación peligrosa”, explica el académico.

Por otro lado, –aclara–  la incapacidad actual de determinar con precisión las zonas exactas que están contaminadas, obliga a las autoridades a tomar decisiones para el cuidado de la salud de las personas, como el cierre de caletas en toda una región, generando un problema social al dejar a una comunidad sin su fuente de trabajo.

Esta oportunidad de transferencia tecnológica surgió en el último Foro Académico Chile-Japón que se realizó en nuestro país, ocasión en que Ricardo Finger conoció la investigación de Camila Fernández, directora del COPAS (centro basal de investigación oceanográfica alojado en la Universidad de Concepción y con participación de otras instituciones), quien declaró que uno de los problemas vigentes es la imposibilidad de predecir con suficiente anticipación la marea roja.

Comenzó así la búsqueda de espectrómetros de bajo costo con aplicaciones variadas en la industria, hasta dar con un sensor comercial, con ocho canales espectrales, incluyendo un canal infrarrojo, el cual ha utilizado este laboratorio para el desarrollo de una configuración que permita medir el agua.

La meta mayor

A la fecha, el experimento ha logrado la medición precisa de tintas y diferentes algas en condiciones de laboratorio. “Tenemos una prueba de concepto bien avanzada (…), queda por delante resolver el diseño industrial de este módulo para poner todo el circuito eléctrico bajo el agua”, precisa Finger.

El otro desafío que están resolviendo es la medición en tiempo real. El camino que están explorando para ello es la utilización de la internet de las cosas –intercambio de datos entre dispositivos a través de redes inalámbricas–. “Tenemos que crear redes inalámbricas que transmitan información a muy bajo costo y consumo de energía. A continuación, usar las boyas que ya tiene instaladas COPAS en el océano o crear nuevas que permitan hacer una lectura lo suficientemente rápida para ver la tendencia y, en última instancia, predecir la marea roja antes de que llegue a los consultorios”, añade el académico.

Lo que esperan es tomar datos de muchos años para luego correlacionarlos con las observaciones que las y los oceanógrafos obtengan del mar. “Tal vez descubramos relaciones que todavía no imaginamos”, concluye.