Histórica expedición marina por la costa Pacífica de Costa Rica permitirá detectar presencia de marea roja
Costa Rica es el primer país de Latinoamérica donde se realizan estas mediciones ópticas para recoger información que permita desarrollar algoritmos híper espectrales para detectar marea roja y validar los datos satelitales de la nueva misión PACE de NASA.
Por Revista Summa
Hace un año, desde el Centro Espacial Kennedy en Florida, Estados Unidos, NASA puso en órbita la misión satelital PACE (Plankton, Aerosol, Cloud, ocean Ecosystem)que permite, por primera vez, observar el color del océano de manera hiperespectral desde el espacio y estudiar un gran número de nuevos parámetros y características que mejorarán nuestro entendimiento de la dinámica de la vida en el mar. En una expedición multiplataforma sin precedentes en Latinoamérica, en días pasados, PACE, en simultáneo con la misión aérea AVUELO del Jet Propulsion Laboratory (JPL) de NASA a bordo de un avión de investigación, surcó los cielos de la costa Pacífica de Costa Rica para alinearse durante 5 días con una embarcación con biólogos y oceanógrafos de la Federación Costarricense de Pesca Turística (FECOP), la Universidad Nacional (UNA), la Universidad de Costa Rica (UCR), y científicos de la NASA.
La misión era recolectar información óptica del océano en la costa Pacífica del país siendo que el objetivo de este esfuerzo multidisciplinario es desarrollar nuevos productos satelitales que permitan caracterizar las variaciones en el color del océano y los componentes responsables, para identificar y monitorear eventos de marea roja en la región y desarrollar la capacidad de anticipar y mitigar los impactos en nuestras comunidades costeras.
Lo revolucionario de los instrumentos ópticos hiperespectrales como el de PACE es que pueden analizar cómo interactúa la luz del sol en el mar para un gran número de longitudes de onda, permitiendo detectar variaciones en la composición de la comunidad de microalgas e identificar los grupos responsables de diferentes floraciones, incluyendo aquellas que podrían tener efectos tanto para los organismos marinos como para las personas.
La misión recolectó de forma exitosa información con diferentes sensores ópticos, incluyendo un espectrómetro montado en un avión de investigación, un radiómetro hiperespectral a bordo de una embarcación que recorrió el Pacífico central y sur de Costa Rica desde Herradura hasta el Golfo Dulce, y otro radiómetro hiperespectral en órbita con PACE. De esta forma, se realizaron mediciones en simultáneo desde 3 perspectivas diferentes para caracterizar las condiciones que determinan el color del océano en nuestra región y determinar la presencia de algas microscópicas responsables de la formación de mareas rojas.
“Esta es una investigación pionera en materia de óptica oceánica ya que nunca antes se han realizado mediciones tan exhaustivas aplicadas a la validación del color del océano en Costa Rica; tampoco se conoce de ningún registro y no hay datos sobre la óptica oceánica para hacer algoritmos regionales, y el objetivo final es generar algoritmos que sean sintonizados a la zona del Pacífico costarricense para dar mejores predicciones sobre las mareas rojas, la ecología oceánica y el fitoplancton”, indicó el Dr. Joaquín Cháves, científico investigador de Science Systems and Applications Inc. del grupo de apoyo de campo de la rama de ecología oceánica en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.
“El satélite PACE pasó por una órbita que se alineó aproximadamente a la 1pm hora local y en ese momento todos recolectamos información óptica y el satélite hizo sus mediciones en nuestra región. La información que se colecta in situ se triangula para verificar o validar los datos del satélite y con toda la información en simultáneo se podrán desarrollar algoritmos regionales que podrán ser aplicados a las diferentes zonas del Pacífico, para al final poder decir con cierto nivel de certeza que estamos viendo una marea roja desde el satélite”, concluyó Joaquín.
Joaquín, un apasionado de la ciencia e investigación oceánica, nació en Costa Rica pero su determinación lo llevó a realizar estudios de posgrado en los EE.UU. sin saber que al cabo de los años las puertas del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, lo llevarían a protagonizar sus propias aventuras navegando por el mundo. Hace pocos meses, el destino lo sorprendió con la oportunidad de venir a la tierra que lo vio nacer para implementar los protocolos de muestreo y colecta de datos en aguas del Pacífico y ayudar a calibrar los datos de observación del color del océano que colecta PACE.
Para la Dra. Marina Marrari, Directora Ejecutiva de la FECOP, “Esta expedición sin precedentes marca un hito para la ciencia en Costa Rica ya que no sólo es de vital importancia para contribuir a nuestro entendimiento de los procesos biológicos y la dinámica de nuestro océano, sino también para desarrollar la capacidad de detectar en tiempo casi real eventos de marea roja, que pueden tener grandes impactos en el turismo, la pesca, la acuicultura y la salud pública, y establecer sistemas de alerta temprana para minimizar los impactos sobre las comunidades costeras y la población en general. Esta iniciativa colaborativa entre diferentes organizaciones de investigación científica nacionales e internacionales se viene gestando desde hace varios años y hoy gracias a la dedicación y el compromiso de todos empieza a generar resultados muy valiosos. El trabajo conjunto que estamos realizando junto con NASA, la UCR, la UNA y miembros del sector privado es inédito y estamos muy orgullosos de tener la posibilidad de liderar estas acciones”, indicó.
La visita de los biólogos de la NASA a Costa Rica también trajo otros beneficios ya que se realizaron capacitaciones a científicos de la Universidad Nacional y la Universidad de Costa Rica en el uso de instrumentos de medición óptica y protocolos de muestreo. “La información generada será de dominio público y los productos satelitales desarrollados como resultado de este proyecto serán distribuidos de forma libre a través de la aplicación de distribución de datos satelitales PezCA de FECOP. Queremos inspirar a la población a acceder a los beneficios de estas herramientas y aplicar los resultados de la nueva tecnología para el bienestar y el desarrollo de la comunidad”, agregó Marrari.
A la expedición se sumaron tres representantes de la Escuela de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional (UNA), quienes realizaron mediciones complementarias. “Se colectó información para determinar los niveles de algunos contaminantes como microplásticos y metales pesados; la experiencia también permitió realizar análisis de la estructura de la población microbiana y tomar muestras de la concentración de nutrientes y variables fisicoquímicas como la temperatura y salinidad del agua en distintos ecosistemas marinos”, comentó Andrea García Rojas, ecóloga marina del Laboratorio de Estudios Marinos de la Escuela de Ciencia Biológicas de la UNA.
El impacto para nuestra comunidad científica es invaluable ya que se contará con una evaluación del comportamiento de la microbiota en relación a variables ambientales y contaminantes emergentes desde el Golfo de Nicoya hasta el Golfo Dulce. Es un gran aporte porque nos permitirá hacer una descripción medioambiental de las aguas de la costa Pacífica de nuestro país, concluyó García.
La Universidad de Costa Rica (UCR), a través del Centro de Investigación en Estructuras Microscópicas, estuvo representado por la profesora e investigadora, Maribel Vargas, quién hizo una colecta de muestras de microalgas. “Vamos a implementar un protocolo de procesamiento de estas muestras para realizar un conteo de células por volumen de agua recolectado, además, se incluirá la identificación taxonómica de cada microalga presente en el agua, y estas muestras se analizarán en el Laboratorio del Centro de Investigación en Estructuras Microscópicas (CIEMIC)”, acotó la investigadora.
La información y resultados de esta expedición permitirá a la UCR suministrar nuevos datos a las autoridades competentes para la toma de decisiones y como si fuera poco, suplirá la necesidad de la NASA de incluir esta información para el desarrollo de nuevos algoritmos, ya que las especies de fitoplancton no son las mismas que se encuentran en otras costas del mundo. La misión PACE de NASA se verá enriquecida con los datos, concluyó Vargas.
