El nou sistema, desenvolupat per un equip de l’ICM-CSIC, permet la neteja automàtica de dades oceanogràfiques i obre la porta a una monitorització més eficient i precisa de les zones remotes.
Un equip de l’Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC), en col·laboració amb la Facultat de Nàutica de Barcelona (FNB-UPC), ha desenvolupat una nova tecnologia per recollir i processar dades de temperatura i salinitat superficial del mar de manera automàtica, eficient i fiable. Aquesta innovació, recentment publicada a la revista Frontiers in Marine Science, suposa un avanç significatiu en el monitoratge de regions remotes de l’oceà, especialment rellevants en el context del canvi climàtic global.
La proposta combina dues grans innovacions: un sistema de sensors muntats en una estructura hidrodinàmica impresa en 3D, instal·lada a la quilla d’un vaixell de vela, i un mètode automàtic de filtratge de dades basat en tècniques de netejat de soroll en senyal. Aquest doble avenç redueix els errors en les mesures i elimina la necessitat de neteja manual, fins ara imprescindible però subjectiva i laboriosa.
“Amb aquest sistema aconseguim no només dades de qualitat en zones molt poc accessibles, sinó que també agilitzarem el seu processament de forma estandarditzada i replicable. És una eina que pot transformar la manera com s’obtenen i es tracten dades en temps real a escala global”, explica Nicolas Werner Pelletier, investigador de l’ICM i autor principal de l’estudi.
Una nova via per recopilar dades
Els sensors es van instal·lar al vaixell de vela Pen Duick VI, durant la seva participació a la volta al món de la Ocean Globe Race 2023-2024. Aquesta embarcació històrica, capitanejada per Marie Tabarly, va recórrer àrees de l’oceà Austral pràcticament inexplorades des del punt de vista científic.
Els dispositius estaven allotjats en una carcassa especialment dissenyada per reduir les turbulències i interferències habituals en la recollida de dades oceàniques. Aquesta estructura, desenvolupada en col·laboració amb la FNB-UPC, va ser fabricada mitjançant impressió 3D, fet que ha permès optimitzar-ne l’eficiència hidrodinàmica i adaptar-la a les particularitats del vaixell.
Aquesta metodologia obre noves possibilitats per a l’ús d’embarcacions no científiques, però amb recorreguts útils per a la recerca, com a plataformes de monitoratge ambiental, especialment útils en llocs on no arriben els vaixells comercials.
Filtratge automàtic
Un dels grans reptes a l’hora de treballar amb dades recollides en condicions dinàmiques és la presència de soroll, és a dir, valors afectats per bombolles, vibracions o falta de renovació d’aigua al sensor. Tradicionalment, aquestes dades es netejaven de forma manual, un procés lent i susceptible a biaixos.
Per superar aquest obstacle, l’equip de l’ICM ha desenvolupat un mètode de filtratge automàtic mitjançant tècniques de tractament d’imatge i mitjanes mòbils, capaç d'identificar i eliminar valors anòmals amb alta precisió i velocitat.
“Aquest sistema automatitzat redueix dràsticament el temps de processament i elimina l’ambigüitat subjectiva de la neteja manual. Hem alliberat el codi perquè altres grups de recerca el puguin utilitzar i adaptar a les seves pròpies dades”, destaca Marta Umbert, investigadora de l’ICM i coautora de l’article.
Avançant en la recerca climàtica
Tot i que l’objectiu principal de l’estudi no era l’anàlisi científica del contingut de les dades, els resultats preliminars mostren patrons de temperatura i salinitat coherents amb les expectatives per a les regions remotes del sud de l’oceà. Aquest fet valida tant la qualitat de les mesures com el potencial del sistema per contribuir al coneixement del sistema climàtic.
En un context d’emergència climàtica, la capacitat de recollir i analitzar dades de manera ràpida, fiable i estesa és clau per entendre les tendències globals i calibrar els models climàtics. Per això, aquesta nova metodologia representa un pas concret cap a una observació oceànica més oberta, escalable i robusta.
Les dades recollides estan disponibles en un repositori obert, i el programari de filtratge desenvolupat ha estat publicat com a eina de codi obert, amb l’objectiu de facilitar la seva adopció per part d’altres institucions i iniciatives científiques.