La expedición realizada a bordo de la Kay Kay- la embarcación oceanográfica de la Universidad de Concepción- permitió descender los radiómetros multiespectrales perfilando la intensidad de la luz en sus distintos espectros hasta el fondo marino.

La prueba de la configuración de radiómetros en la bahía de Coliumo, llevada a cabo a fines de mayo, ha sido calificada como exitosa por los investigadores.

El objetivo principal de la primera actividad, según el director del proyecto ANILLO ACT210073 “Hide, seek, and discriminate underwater: hyperspectral imaging characterization of chilean pelagic fish species” (“Esconderse, buscar y discriminar bajo el agua: caracterización de imágenes hiperespectrales de especies de peces pelágicos chilenos”), Mauricio Urbina, era “poner a prueba el funcionamiento de esta configuración de 3 radiómetros, que permiten describir y medir las características ópticas de la columna de agua”, algo que no se había realizado antes en Chile.

La importancia de esta primera prueba radicaba en verificar el correcto funcionamiento del equipo completo en profundidad, configuración que constó de un armado de acero inoxidable, un data logger y baterías que alimentan los 2 radiómetros que se sumergen al mar.

Uno de los radiómetros apunta hacia arriba para medir la luz incidente, mientras que otro apunta hacia abajo para medir la luz difusa generada por la difracción una vez que la luz ingresa a la columna de agua. El tercer radiómetro, no sumergible, se mantuvo en la cubierta de la embarcación para medir la luz que llega a la superficie del océano.

“El que va hacia abajo nos va a permitir medir un poco la luz que incide de manera indirecta una vez que entra el vector luz a la columna de agua, ya que se produce algo que se llama refracción , dependiendo del ángulo de incidencia con el que el vectos luminico llega a la superficie del mar. En su viaje por la columna de agua,  este vector sigue cambiando su trayectoria lo que termina en luz difusa. Entonces el que va hacia abajo nos permite medir eso a distintas profundidades”, agregó el investigador.

Los datos recopilados durante la prueba permitieran realizar una celda de absorbancia, que ayudará a comprender qué porcentaje de luz-a cada longitud de onda- es absorbido por la columna de agua. Esta información no solo permitirá caracterizar la columna de agua y sus procesos físicos, sino también comprender cómo otros elementos, como microalgas, contaminantes y diferentes concentraciones de gases, pueden afectar la trasmisión dede la luz en el océano.

“En términos de química analítica, muchas de las cosas que la ciencia mide, las mide por absorbancia. Se mide en un laboratorio y desarrollamos metodos colorimétricos, pero muchas de las concentraciones tanto de químicos como las de gases- en el caso de los sensores ópticos de oxígeno, microalgas, turbidez, entre varios de los procesos biológicos, oceanográficos y contaminación- van a responder a alguna longitud de onda en particular. Por lo tanto, el equipo cree que vamos a empezar a tener datos más interesantes”.

Primeros resultados

Ignacio Sanhueza, ingeniero e integrante del equipo de investigación de este proyecto, señaló en primera instancia que, desde el punto de vista técnico, uno de los primeros resultados fue que el equipo funcionara perfectamente a 26 metros de profundidad, las dos horas que se mantuvo aproximadamente en operación.

“Funcionaron los dos radiómetros sumergibles y funciono el radiómetro que estaba en cubierta. Adicionalmente podemos agregar que el frame se comportó en perfectas condiciones bajo el agua, lo que permitió que mantuviera una inclinación bastante vertical y recta al momento de sumergir y tomar mediciones”.

Sobre los resultados preliminares relacionados a los datos observados durante la prueba en Coliumo, se pudo observar que los espectros tienden a absorber bandas en los extremos del espectro visible.

“Lo que pudimos ver es que esas señales decaen entre los 350 y 450 nanómetros- probablemente 500-, al igual que en las bandas entre los 600 hasta los 800 nm. Por lo tanto, la señal que tiende a conservarse o disminuir con menor intensidad es la banda central, que justamente van desde los 450 a 600 nanómetros. Ese decaimiento podemos correlacionarlo con la profundidad a la cual el equipo midió esa irradiancia”, añadió el ingeniero.

Por otro lado, con estos resultados se puede realizar un análisis más profundo y quimiométrico, en el cual se pueden relacionar distintos tipos de datos medidos con un equipo CTD- acrónimo de conductividad, temperatura y profundidad-.

“Este equipo mide salinidad, temperatura y oxigeno disuelto en el agua, además de actividad biológica con un sensor de fluorescencia. Esos datos van a poder ser correlacionados con estos espectros y poder estimar en base esto esas diferentes variables que mide el CTD actualmente”.

Gracias a esta prueba, el equipo se prepara para una nueva expedición en la que tomarán datos a más de 100 metros bajo el nivel del mar. Esta próxima etapa de investigación promete proporcionar información aún más detallada sobre las correlaciones encontradas y su impacto en los ecosistemas marinos.

“Estamos emocionados por los resultados obtenidos hasta el momento. Las correlaciones encontradas nos permiten comprender mejor la relación entre las bandas espectrales y los datos fisicoquímicos en nuestras costas chilenas”, dijo Mario Sanhueza, investigador del proyecto. “La próxima expedición nos brindará una visión más profunda de estos fenómenos y nos ayudará a obtener información más precisa sobre nuestro entorno marino”.