Sirco, un revolucionario sistema de observación oceánica

Este proyecto ha logrado desarrollar una modelación marina del más alto nivel, con información de la mejor calidad a que pueden acceder sus usuarios.

En la facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas se ha desarrollado el sistema para la observación y seguimiento de los fenómenos que modelan la circulación oceánica costera más avanzado del país.

SIRCO, Sistema Integrado de Registro de Corrientes y Olas, aplicado al monitoreo, modelación y diagnóstico de fiordos y zonas costeras es su nombre, el mismo del proyecto Fondef a través del cual fue desarrollado.

Es un innovador sistema que permite superar algunas limitaciones de que adolecen las técnicas tradicionales con que se realizan las mediciones físicas en el océano costero, como los instrumentos de fondo marino o boyas (correntómetros, oleómetros) y los cruceros.

“En el primero caso podemos medir por largo tiempo un solo punto, pero la información es muy acotada… las corrientes y oleaje cambian punto a punto, minuto a minuto. En el segundo caso, se sacrifica la parte temporal para cubrir grandes extensiones, con periodos limitados, en los que no se representan necesariamente los distintos eventos que ocurren a lo largo del tiempo”, señala el académico del departamento de Geofísica, Dante Figueroa, director del proyecto.

SIRCO combina métodos de observación remotos e in situ de última generación y modelación numérica con asimilación de datos. La base del sistema son dos radares WERA de alta frecuencia, cada uno con cuatro antenas emisoras y ocho receptoras, que pueden medir desde la costa, en tiempo real y simultáneamente, corrientes marinas superficiales (hasta por 70 kilómetros), oleaje (hasta 30 kilómetros) y dirección del viento, abarcando áreas del orden de mil kilómetros cuadrados.

Estas mediciones, que por su densidad alcanzan una gran resolución, son complementadas con datos de la estructura vertical de las corrientes obtenidos por ADCP (correntómetros perfiladores acústicos Doppler) y sensores de temperatura y salinidad.

Toda esta información es incorporada a un modelo numérico que reproduce de forma realista el campo de velocidades de corriente a diferentes profundidades, el transporte advectivo y la mezcla turbulenta en la zona de estudio. Sobre la base de las observaciones y los modelos se establecen patrones típicos de circulación de una zona determinada, pautas de difusión y transporte de sustancias pasivas, información clave para definir, por ejemplo, los sitios más adecuados para la instalación de emisarios submarinos.

El sistema de observación remota permite monitorear corrientes y olas superficiales para operaciones marinas de emergencia o para navegación en regiones de corrientes intensas de canales y estrechos. Por otro lado, las observaciones de las olas y su distribución se utilizan para las predicciones y alimentar los modelos de propagación.

En suma, este proyecto, indica el doctor Figueroa, ha logrado desarrollar una modelación marina del más alto nivel, con información de la mejor calidad a que pueden acceder sus usuarios.

“Hemos desarrollado una capacidad inédita en Chile, podemos garantizar la mejor modelación numérica posible en el país y en la Región (Sudamérica)”, afirma el investigador. [subir]

PRODUCTOS

Cinco son los productos desarrollados a partir de SIRCO:

Monitoreo en tiempo real y/o diferido de corrientes marinas. Campos de velocidad superficial con resolución de hasta 300 m en dirección del haz del radar, en un área de unos 1000 km2, cada 20 minutos.

Campo tridimensional de corrientes marinas provenientes de modelación numérica validada. Campos de velocidad a todas las profundidades del área de estudio, con resolución horizontal de unos 300 metros, cada 20 minutos, obtenida mediante modelación numérica que asimila las mediciones con radar en la superficie y las mediciones con correntómetros in situ. Es la mejor modelación numérica de la circulación marina costera posible de hacer en este momento en Chile.

Patrones típicos de circulación y tiempos de residencia.

Patrones validados para distintas situaciones de marea, vientos, agua dulce y estratificación y trayectorias (origen y destino) de aguas que circulan por zonas críticas

Características de las olas superficiales: espectro, estadística y propagación. Características del oleaje (incluyendo direccionalidad) en un área de unos 500 km2, con resolución espacial de hasta 300 m.

Patrones de difusión y transporte. Incluye selección de puntos óptimos de emplazamiento para instalación de emisarios y otras estructuras costeras y parámetros de mezcla en toda la zona de estudio, con alta resolución espacial. Para ello se usa modelos 3D validados.[subir]