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Monitoreando la Antártida: primera estación geofísica colombiana diseñada y construida por la UNAL

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Ahora todos los interesados pueden acceder a los datos de diferentes señales geofísicas provenientes de la isla Marambio –o Seymour–, una de las 16 islas mayores situadas alrededor de la península Trinidad o Antártica, pues desde agosto de 2020 se estabilizó la comunicación permanente para la transmisión de datos en tiempo real que llegan al Laboratorio de Instrumentación Geofísica del Departamento de Geociencias, en el Campus de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Bogotá.

Monitoreando la Antártida: primera estación geofísica colombiana diseñada y construida por la UNAL
En la fotografía, la caja azul cerca a la antena satelital, corresponde a la estación geofísica multiparamétrica de la UNAL, la cual se encuentra ubicada en el costado norte del Pabellón Científico del Laboratorio Antártico Multidisciplinario Marambio (LAMBI) a cargo de la Dirección Nacional del Antártico de Argentina (edificación naranja a donde llegan señales de otros experimentos). Crédito: Carlos Alberto Vargas.

En enero de 2020, el Grupo de Geofísica de la UNAL instaló la primera estación geofísica colombiana en la Antártica, con apoyo del Instituto Antártico Argentino. El sistema desplegado en la base Marambio recibe apoyo permanente del Laboratorio Antártico Multidisciplinario en base Marambio (LAMBI) a cargo de la Dirección Nacional del Antártico de Argentina, el cual fue diseñado y construido por el Grupo de Geofísica.

Dicha estación mide señales de los campos naturales magnéticos y eléctricos de la Tierra, cuyo análisis aporta al conocimiento sobre los procesos físicos previos y durante la ocurrencia de terremotos y actividad volcánica. Además cuenta con un sensor de metano y otro de dióxido de carbono, dos gases de efecto invernadero que son protagonistas globales en el proceso de cambio climático.

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Detalles de la Estación Geofísica Colombiana instalada en la Antártica. Primero se observa parte del sistema de registro de datos geofísicos. Luego, la caja en fibra de vidrio que contiene sistemas electrónicos y a donde llegan señales eléctricas, magnéticas, y de gases (metano y dióxido de carbono). Crédito: Carlos Alberto Vargas.

Una vez adquiridas las señales recibidas se digitalizan, se almacenan en memorias de respaldo y vía internet satelital se envían a Bogotá, al Laboratorio de Instrumentación Geofísica, con una tecnología similar a la usada en las estaciones de la Red Sismológica de la UNAL (RSUNAL), diseñada y construida por el Grupo de Geofísica.

Aunque esta red tiene 8 estaciones desplegadas en Colombia, las condiciones de la estación Antártida son únicas, pues la isla Marambio tiene una temperatura media entre -15  y -1 oC, y un suelo de permafrost donde escasamente conviven algunas algas o musgos, y aves como skúas y pingüinos de Adelia. Bajo un clima extremo –temperaturas mínimas de -30 oC y vientos que superan los 100 km/h–, los instrumentos construidos por el Grupo de Geofísica deben soportar dichas condiciones y descartar esperanzas de reparación a mediano plazo.

¿Por qué instalar una estación geofísica en la Antártica?

En la isla, el ruido electromagnético producido por el hombre es bajo en comparación a las áreas continentales, pero permite detectar señales naturales intensas de significado científico para el estudio comparativo de las zonas donde se producen con más frecuencia los terremotos o existe actividad volcánica. En esta región ocurren sismos fuertes a menos de 300 km y actividad volcánica en la Isla Decepción (a unos 230 km de los instrumentos instalados), además existen otros volcanes más cercanos con potencial de reactivación.

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Ubicación de la Isla Seymour- Marambio, a 80 km de la Península Antártica, donde fue instalada la Primera Estación Geofísica Colombiana que actualmente transmite datos al campus de la UNAL en Bogotá. A 230 km de la estación se encuentra la Isla Decepción. Crédito: Google Earth.

Si evaluamos condiciones tectónicas y distancias, dicha actividad sería eventualmente comparable a las zonas donde se realizan experimentos similares en Colombia y donde persiste actividad sísmica y volcánica.

El estudio de señales electromagnéticas asociadas con sismos y volcanes está tomando nuevo aliento gracias a hallazgos recientes en el mundo. Esta línea de investigación ha tomado una dirección bastante prometedora para entender qué pasa en las fases previas a la ocurrencia de algunos fenómenos naturales. Además, el descongelamiento del permafrost –la capa de suelo permanentemente congelado– en altas latitudes sugiere que nos enfrentamos a un grave problema climático debido a la liberación a gran escala de metano y dióxido de carbono, especialmente, así que los sensores de gases instalados también registran la evolución de liberación de estos gases y servirán para apoyar investigaciones globales. Sin embargo pasará algún tiempo antes de que se los datos se puedan interpretar robustamente, y se puedan inferir modelos que expliquen las observaciones del Grupo de Geofísica.

Monitoreando la Antártida: primera estación geofísica colombiana diseñada y construida por la UNAL
Sistema de adquisición de datos en Bogotá. En la parte inferior, el mapa de la Península Antártica, sugiriendo la ubicación de la Estación Geofísica Colombiana en la Isla Seymour-Marambio (triángulo rojo). A la derecha, un ejemplo de la señal adquirida. Últimas cuatro señales corresponden a datos adquiridos que dan cuenta sobre evolución de los campos magnético y eléctrico, así como información de metano y dióxido de carbono.

Lo que está realizando el Grupo es una investigación observacional, la cual requiere tiempo, esfuerzo y voluntad de dos tipos:

Institucional, pues no existe emprendedor privado que quiera y pueda soportar un trabajo que al final, por interesante que sea, carece de retorno económico; así que debe ser emprendida por instituciones estatales que entiendan los resultados, en el mejor de los casos, después de varios años y cuya aplicación más evidente descansa en temas de prevención de desastres naturales.

Financiero, pues la implementación de estos experimentos requiere del sostenimiento de personal y el uso de recursos para diseñar y construir nuevos instrumentos para estos fines, además de medios para instalarlos.

Este ejercicio es importante para identificar oportunidades de mejora en el sistema Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (SNCT&I). Las actuales políticas del Ministerio de Ciencias inclinan esfuerzos a temas de innovación y no apoyan mucho a las ciencias básicas. Se trata de una apuesta cortoplacista, pues la estructura económica del Estado y del sector productivo del país no tiene capacidad para actualizar permanentemente los mecanismos de innovación y mantenerse competitivos en un mundo tan cambiante tecnológicamente.

No se trata de marginar la innovación, pero tampoco de acabar con las ciencias básicas por inanición financiera. Ambas deben persistir por el bien del país.

Un hito para Colombia

Además de datos libres, el gran aporte es la formación del capital humano en temas de interés global y la participación como actores activos. La formación académica de estudiantes con vocación científica y que abordan problemas globales marca un diferencial con respecto a lo que el Estado viene haciendo en la Antártica hasta la fecha.

La operación para instalar una sola estación demanda esfuerzos de todo tipo. Hasta el momento sus datos muestran patrones interesantes que finalmente fortalecen nuevas ambiciones científicas. El objetivo a largo plazo es instalar otras 7 estaciones, pero seguro esto requerirá años para materializarse, si es que la voluntad institucional juega a nuestro favor.

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El estudiante del Doctorado de Geociencias, Juan Manuel Solano (Izquierda) en compañía del Director del Grupo de Geofísica de la Universidad Nacional de Colombia, Carlos Alberto Vargas, en la Isla Seymour-Marambio, donde fue instalada la Primera Estación Geofísica de Colombia en la Antártica en Enero de 2020.

Diplomacia científica

Por formar parte del Tratado Antártico, Colombia sigue iniciativas desde instituciones militares y la coordinación de la Comisión Colombiana de Oceanografía, en cabeza de la vicepresidenta Marta Lucía Ramírez. Los esfuerzos institucionales desde la Armada Nacional, y más recientemente la Fuerza Aérea Colombiana (FAC), han jugado un papel importante en el marco de la pertinente participación en el Tratado. No obstante, en este momento dicha aproximación podría ser más eficiente si se vincula activamente al SNCT&I con el personal civil cuya vocación es enteramente investigativa. Este es un ejemplo de por qué es un buen momento para pensar con rigor y libertad el papel que queremos dar como país a la diplomacia científica.

Artículo publicado originalmente en UN Periódico Digital.

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