Ciencia puntera en defensa del fondo del mar

Además de actividades como la navegación a motor, otras como dragados y construcciones, investigaciones geofísicas o sonares activos, por mencionar algunas, pueden afectar a los seres vivos que habitan en el medio marino. Y no es preciso que se produzca un trauma acústico, la perturbación que ocasiona el ruido submarino puede impedir el desarrollo del comportamiento habitual de algunas especies alterando sus funciones vitales. Porque, como explican los expertos, los niveles de contaminación de un sonido particular y su impacto morfológico y fisiológico dependen del tiempo de exposición y de la intensidad de la señal recibida, así como de la especie.

El Centro Tecnológico Naval y del Mar (CTN) se ha posicionado como el referente en el impacto ambiental de la contaminación acústica submarina para los principales agentes del sector. Participa en el desarrollo de guías para la monitorización de ruido submarino a nivel internacional, ofrece cursos formativos sobre fundamentos del mismo, asesora en los programas nacionales para el seguimiento del ruido submarino o analiza las repercusiones de este en la evaluación de su impacto ambiental, por mencionar algunas de sus principales líneas de actuación.

Este trabajo se desarrolla bajo los estándares que exige la Directiva marco sobre la estrategia marina, un gran avance para preservar la biodiversidad marina de niveles de ruido antropogénico que les puedan afectar de manera adversa.

Precisamente, el CTN coordina el proyecto europeo QuiteMED, «la primera iniciativa en el Mediterráneo para implementar la Directiva europea sobre la estrategia marina, en concreto en el descriptor 11 de la misma, referente al ruido submarino», en palabras de Marta Sánchez, responsable del área de medio marino del CTN. Según explica, «la directiva pretende conseguir el buen estado ambiental de los mares y océanos en Europa en 2020. A tal fin, describe 11 parámetros que definen el buen estado ambiental del medio marino y uno de ellos es que la introducción de energía, incluido el ruido submarino, no sea perjudicial para el mismo. Por todo ello, este proyecto trata de desarrollar las pautas técnicas, metodologías, buenas prácticas, etc. para el estudio del ruido submarino en el Mediterráneo».

En este momento los investigadores se encuentran a mitad de camino en el proyecto, que finalizará en diciembre, pero los resultados estarán dirigidos hacia varios enfoques.

A nivel técnico, se están desarrollando unas pautas y guías de buenas prácticas (de calibración, tratamiento de señal...) con el objetivo de lograr la coherencia en las mediciones entre todos los países del Mediterráneo porque, como indica Marta Sánchez, «a día de hoy no existe uniformidad a la hora de realizar mediciones, calibrar los equipos, procesar las señales de ruido, etc. y esto complica el análisis a la hora de comparar datos entre países. Hay que tener en cuenta que el mar es un espacio compartido entre diferentes estados por lo que resulta fundamental el consenso respecto a esto. De ahí que la Unión Europea haya decidido financiar QuiteMED, con el objetivo de mejorar la consistencia y coherencia de los datos científicos en referencia al ruido submarino, algo que es relativamente nuevo desde la percepción de su impacto en los ecosistemas marinos».

Por supuesto, una vez dictados esos protocolos, su aplicación a nivel científico será imprescindible para conseguir datos válidos técnicamente. Asimismo, el proyecto servirá de apoyo a los ministerios encargados de implementar la directiva europea en su territorio, de modo que se haga de una forma homogénea. Destaca la experta del Centro Tecnológico Naval y del Mar que «se trata de una materia muy compleja y en continua actualización por lo que es necesario apoyar a las instituciones públicas y cualquier entidad relacionada con actividades generadoras de ruido submarino que por lo general no cuentan con personal técnico especializado en acústica submarina».

Además, la bióloga destaca que «este proyecto servirá para poner en marcha el primer Sistema de Información Geográfica (SIG) con datos de contaminación acústica submarina del Mediterráneo y uno de los pocos que existen en el mundo». Se trata de un mapa de geolocalización de fuentes de ruido, es decir, un sistema que permitirá identificar zonas afectadas por este problema.

Para conseguir todos esos objetivos, el CTN coordina el trabajo del resto de socios que participan en el proyecto entre los que se encuentra ACCOBAMS (secretariado sobre la Conservación de los cetáceos en el Mar Negro, el Mar Mediterráneo y la Zona Atlántica Contigua), el Instituto Español de Oceanografía, y otros centros de investigación y universidades de Francia, Italia, Eslovenia, Croacia y Grecia.

En la Universidad Politécnica de Cartagena, un equipo de científicos liderado por Javier Gilabert y José Luis Sancho, ha desarrollado un proyecto, impulsado por la Cátedra de Medio Ambiente de la Autoridad Portuaria de Cartagena junto al Campus Mare Nostrum (CMN)-compuesto por las dos universidades públicas de la Región de Murcia-, el cual ha diseñado y probado un sistema de monitorización acústica submarina que destaca por ser transportable y autónomo.

El proyecto UNAM les ha permitido integrar un hidrófono inteligente en un vehículo autónomo submarino para poder medir ruidos submarinos. «El dron submarino posee un propulsor que introduce ruido. En este proyecto se ha desarrollado un software que es capaz de reducir prácticamente por completo este ruido de forma que se registra sólo el ruido ambiente», según José Luis Sancho.

El principal objetivo de este proyecto era dotar a la UPCT, y en definitiva a la Autoridad Portuaria de Cartagena, de una herramienta móvil autónoma de monitorización de la contaminación acústica submarina para, entre otros usos, ser capaces de llevar un control de los indicadores de ruido impulsivo y ambiental que marca la directiva europea, 'The Commission Decision on good environmental status of marine waters', en relación a las fuentes de ruido continuo de baja frecuencia. En definitiva, se trataba de desarrollar un prototipo que muestre las ventajas del sistema planteado.

Al mismo tiempo, como objetivos paralelos, estaba el de adquirir un hidrófono icListen HF de Ocean Sonics, su integración en un vehículo autónomo submarino (también conocido como drone o AUV), el desarrollo de software de filtrado de ruidos del vehículo, la integración del software de filtrado de ruidos del vehículo en el AUV y la realización de campañas de campo para la validación del sistema.

Entre los resultados obtenidos , José Luis Sancho destaca «el que se haya implementado un procesado de señal fundamentado en el Análisis de Orden capaz de filtrar el ruido introducido por el motor del AUV. Esta técnica permite filtrar dicho ruido (gran parte de él) sin eliminar contribuciones de otras fuentes de interés cuyo espectro frecuencial se superponga con el del ruido del motor. Esto supone una característica fundamental del nuevo sistema pues permite grabaciones submarinas más limpias».

En relación a las fuentes de ruido continuo de baja frecuencia, el descriptor 11 de la Directiva Europea propone limitar a un cierto nivel el ruido ambiente acumulado a lo largo de un año en las bandas de tercios de octava centradas en 63 y 125Hz. «En las bandas mencionadas se encuentra una fuerte contribución del ruido del AUV, por lo que no pueden realizarse mediciones precisas de los niveles de ruido emitidos por otras fuentes externas. Sin embargo, mediante la aplicación del OA se puede conseguir distinguir la presencia de otras fuentes en las bandas de 63 y 125Hz que, junto con los datos de posicionamiento que registra el AUV en su log interno, pueden facilitar el estudio de las áreas donde sean detectadas estas fuentes mediante medios más precisos y especializados en esta tarea», como explica el investigador de la Universidad Politécnica de Cartagena.

Con el diseño de este sistema móvil y autónomo de monitorización acústica se incrementa el abanico de posibilidades para la medición de todo tipo de ruido submarino, como por ejemplo el mapeo de intensidad del sonido alrededor de una infraestructura (puertos, jaulas de acuicultura, etc.). De esta manera se podría conocer la afección al medio ambiente debido a esa actividad, y en el caso de existir, cuantificar su alcance y establecer las medidas correctoras a aplicar.

«yTambién se podrían diseñar estrategias de mitigación del impacto sonoro. La capacidad de mapeo nos permite conocer su efectividad y adoptar aquellas más efectivas. Un claro ejemplo de ello sería establecer medidas encaminadas a proteger las zonas de paso de cetáceos, pudiendo validar que el área a proteger recibe una intensidad del sonido por debajo del límite de impacto», según José Luis Sancho.

Quien añade que «será muy útil para la validación de modelos de propagación de sonido. Actualmente, a la hora de conocer la propagación de una onda sonora en el agua, se utilizan modelos numéricos, existiendo gran variedad de ellos. Sin embargo, es muy difícil su validación (estudio de la similitud entre los datos modelados y reales), realizándose a partir de medidas puntuales. La capacidad de poder realizar mapas de la evolución de la onda permitirá mejorar estos modelos y por tanto obtener mejores simulaciones».

Del mismo modo se podrá usar para la detección de fuentes emisoras de ruido, en el caso de detectar un incremento en el nivel sonoro, el vehículo podría determinar el origen de éste y el órgano competente establecer las medidas correctoras necesarios para su mitigación; o para conocer el ruido umbral de una determinada zona previa a la instalación de una infraestructura en ella, pudiendo discernirse de esta manera cual es el ruido introducido por la nueva actividad.

En este proyecto lo que se ha financiado es la realización de un primer prototipo; el desarrollo y mejora y puesta en marcha del mismo dependerá de las iniciativas público-privadas que puedan surgir en torno a las aplicaciones descritas anteriormente.

Este año, el equipo de la UPCT trabaja en un nuevo proyecto que persigue medir los ruidos impulsivos en la bahía de Cartagena que se dan de forma episódica durante trabajos en el Puerto, para conocer cómo afectan a las especies marinas. Se va a realizar en colaboración con el Centro Tecnológico Naval, experto en ruido submarino, mientras el Laboratorio de Vehículos Submarinos de la Universidad utilizará sus equipos submarinos para colocar sensores en el fondo marino.