El nuevo sistema, desarrollado por un equipo del ICM-CSIC, permite la limpieza automática de datos oceanográficos y abre la puerta a un monitoreo más eficiente y preciso en zonas remotas.
Un equipo del Instituto de Ciencias del Mar (ICM-CSIC), en colaboración con la Facultad de Náutica de Barcelona (FNB-UPC), ha desarrollado una nueva tecnología para recoger y procesar datos de temperatura y salinidad superficial del mar de forma automática, eficiente y fiable. Esta innovación, publicada recientemente en la revista Frontiers in Marine Science, representa un avance significativo en el monitoreo de regiones remotas del océano, especialmente relevantes en el contexto del cambio climático global.
La propuesta combina dos grandes innovaciones: un sistema de sensores montados en una estructura hidrodinámica impresa en 3D, instalada en la quilla de un velero, y un método automático de filtrado de datos basado en técnicas de limpieza de ruido en señales. Este doble avance reduce los errores en las mediciones y elimina la necesidad de limpieza manual, hasta ahora imprescindible pero subjetiva y laboriosa.
"Con este sistema no solo obtenemos datos de calidad en zonas muy poco accesibles, sino que también agilizamos su procesamiento de forma estandarizada y replicable. Es una herramienta que puede transformar la manera en que se obtienen y se tratan datos en tiempo real a escala global", explica Nicolas Werner Pelletier, investigador del ICM y autor principal del estudio.
Una nueva forma de recoger datos
Los sensores se instalaron en el velero Pen Duick VI, durante su participación en la vuelta al mundo de la Ocean Globe Race 2023-2024. Esta embarcación histórica, capitaneada por Marie Tabarly, recorrió áreas del océano Austral prácticamente inexploradas desde el punto de vista científico.
Los dispositivos estaban alojados en una carcasa especialmente diseñada para reducir las turbulencias e interferencias habituales en la recogida de datos oceánicos. Esta estructura, desarrollada en colaboración con la FNB-UPC, fue fabricada mediante impresión 3D, lo que ha permitido optimizar su eficiencia hidrodinámica y adaptarla a las particularidades del barco.
Esta metodología abre nuevas posibilidades para el uso de embarcaciones no científicas, pero con rutas útiles para la investigación, como plataformas de monitoreo ambiental, especialmente valiosas en zonas donde no llegan los barcos comerciales.
Filtrado automático
Uno de los grandes retos al trabajar con datos recogidos en condiciones dinámicas es la presencia de ruido, es decir, valores afectados por burbujas, vibraciones o falta de renovación de agua en el sensor. Tradicionalmente, estos datos se limpiaban de forma manual, un proceso lento y susceptible a sesgos.
Para superar este obstáculo, el equipo del ICM ha desarrollado un método de filtrado automático mediante técnicas de procesamiento de imagen y medias móviles, capaz de identificar y eliminar valores anómalos con alta precisión y velocidad.
"Este sistema automatizado reduce drásticamente el tiempo de procesamiento y elimina la ambigüedad subjetiva de la limpieza manual. Hemos liberado el código para que otros grupos de investigación puedan utilizarlo y adaptarlo a sus propios datos", destaca Marta Umbert, investigadora del ICM y coautora del artículo.
Avanzando en la investigación climática
Aunque el objetivo principal del estudio no era el análisis científico del contenido de los datos, los resultados preliminares muestran patrones de temperatura y salinidad coherentes con las expectativas para las regiones remotas del sur del océano. Este hecho valida tanto la calidad de las mediciones como el potencial del sistema para contribuir al conocimiento del sistema climático.
En un contexto de emergencia climática, la capacidad de recoger y analizar datos de manera rápida, fiable y extendida es clave para entender las tendencias globales y calibrar los modelos climáticos. Por ello, esta nueva metodología representa un paso concreto hacia una observación oceánica más abierta, escalable y robusta.
Los datos recogidos están disponibles en un repositorio abierto, y el software de filtrado desarrollado ha sido publicado como herramienta de código abierto, con el objetivo de facilitar su adopción por parte de otras instituciones e iniciativas científicas.