Velero convertido en laboratorio de ciencia móvil con soluciones Xylem

Hasta el 15 por ciento del tráfico de carga mundial se maneja en el mar Báltico, convirtiéndolo en una de las zonas más concurridas del tráfico marítimo en el mundo. En el marco de un proyecto de la UE, un velero de competición ha sido modificado con la tecnología de monitoreo de agua de Xylem para investigar el impacto ambiental del transporte marítimo en la región.

Hoy en día, el mar Báltico es objeto de un intenso tráfico por una gran variedad de buques, incluyendo transbordadores, cruceros, petroleros, portavehículos, contenedores y otros buques de carga. Debido a sus estrechos y aguas poco profundas, el mar es difícil de navegar. En algunas de las principales rutas marítimas, un buque grande pasa en promedio cada diez minutos.

Las industrias naviera y turística en constante expansión han provocado una creciente presión ambiental en la vía navegable. Esta presión se manifiesta como un aumento de la contaminación del aire, del agua y acústica, lo que representa una clara amenaza para el futuro del mar Báltico.

Un nuevo proyecto sobre el transporte marítimo sostenible

En 2010, la Unión Europea (UE) lanzó un programa conjunto de desarrollo e investigación sobre el mar Báltico denominado BONUS. Se centró exclusivamente en el desarrollo de un plan económico y ecológico sostenible para el comercio en la región. En 2015, BONUS comenzó a financiar el proyecto SHEBA, el cual estudia los efectos ambientales del transporte marítimo en la región del mar Báltico.

El proyecto, que continuará hasta 2018, cuenta con el apoyo de una amplia variedad de partes interesadas. Entre ellas figuran científicos atmosféricos y oceanográficos, economistas y expertos en transporte marítimo, políticas y legislación ambientales. Una parte significativa de SHEBA se centra en una mejor comprensión de la contaminación.

Convertir un velero de competición en un laboratorio de ciencias móvil

En 2016, un antiguo velero de competición de larga distancia fue convertido en un laboratorio de ciencias móvil para el proyecto SHEBA. Su misión es tomar muestras de las condiciones de calidad del agua y del aire en las rutas marítimas considerablemente transitadas. Utilizando un velero sin emisiones de motor, el Hrimfare af Ranrike, se eliminó el problema potencial de la autocontaminación y los posibles impactos en la precisión de las mediciones.

Durante la expedición del verano de 2016, el barco fue cargado con equipo para medir y recoger muestras en la atmósfera y en el agua mientras recorría el mar Báltico, cruzando las rutas marítimas perpendicularmente. Se fijó un grupo de sensores de espumado de superficie a un poste de acero inoxidable a aproximadamente un metro por debajo de la superficie en la popa del barco, con la finalidad que el propio barco no perturbe las mediciones a medida que avanzaba.

Los sensores recogieron datos sobre oxígeno disuelto, salinidad, temperatura, pH, pCO2 (presión parcial de dióxido de carbono) y aceite. Un registrador de datos SmartGuard, de la marca Aanderaa de Xylem, fue colocado en el pañol de velas delantero para registrar datos de los sensores y el GPS del barco cada 20 segundos.

A medida que el Hrimfare cruzaba las rutas marítimas, los cambios en la mayoría de los parámetros medidos podían ser detectados claramente. Las diferencias en las aguas superficiales dentro y fuera de las rutas marítimas podrían atribuirse a la mezcla de la capa superior del océano por las grandes embarcaciones. Estos buques también expulsan agua de refrigeración del motor y del depurador, así como aguas residuales de la tripulación que vive a bordo, que afectan a la calidad del agua del mar.

Medición a diferentes profundidades

Para obtener una mejor comprensión de la mezcla que se produce en las capas más profundas causadas por el tráfico marítimo, Hrimfare se detuvo a intervalos regulares para desplegar un SonTek CastAway CTD de Xylem. Este dispositivo manual tiene GPS incorporado para el mapeo geoespacial de mediciones de salinidad, temperatura y profundidad. Cada parada incluía de dos a tres perfiles consecutivos y tomaba menos de cinco minutos.

Dos instrumentos de autograbación de perfil acústico también se colocaron por debajo de las rutas marítimas para medir corrientes en capas delgadas desde el fondo hasta la superficie. Los instrumentos también miden salinidad, temperatura, oxígeno disuelto y partículas en suspensión (turbidez). Normalmente se despliegan durante 6 a 12 meses, registrando datos al menos cada hora.

Detectar la contaminación atmosférica de buques y tierras cercanas

Las mediciones de aire continuas se hicieron colocando un tubo de muestreo en el mástil mediante el cual se bombeaba aire en un conjunto de instrumentos instalados debajo de la cubierta. Los parámetros medidos incluían CO2, NOx, SO2, material particulado (PM) de tamaño determinado y hollín (carbono negro).

El análisis inicial de los datos mostró que podían identificarse firmas de estelas de escape de buques individuales para los gases y partículas medidos. Por ejemplo, al pasar un barco equipado con depurador, se podían detectar señales claras de NOx, CO2 y PM. También podía detectarse la contaminación atmosférica de las regiones terrestres cercanas. Estas mediciones son similares a las realizadas en áreas urbanas cuando se estudia la contaminación atmosférica del tráfico y la industria.

Correr hasta el final del proyecto

A medida que el proyecto SHEBA se acerca a su finalización, los datos de buques como el Hrimfare af Ranrike son cruciales para tomar decisiones de políticas sólidas en el futuro.

Con un mejor entendimiento de cómo el sector marítimo está impactando el aire y el agua en la región, las partes interesadas esperan ver mayores regulaciones relacionadas con la contaminación por agua de lastre y descarga de desechos, entre otros. Es probable que este cambio de política vaya acompañado de una aplicación más estricta y un mayor esfuerzo para impulsar la adopción de tecnología ecológica dentro de la industria del transporte marítimo comercial. La solución a largo plazo al estrés ambiental en el mar Báltico es incorporar la reducción de emisiones como un pilar fundamental de los futuros diseños de barcos industriales, ya sea mediante una gestión de los residuos mejorada, la inclusión de métodos de propulsión alternativos o un uso más eficiente de los tipos de motores existentes. No es una tarea sencilla, pero si el proyecto SHEBA es una indicación del poder de la cooperación multinacional, entonces estamos en el camino correcto.

Por el Dr. Anders Tengberg, Asesor científico y Gerente de producto, Aanderaa

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