Explorarán profundidades de hasta cuatro mil 500 metros

Desarrollan en la UNAM

Nucleador múltiple para obtener muestras del lecho marino

 

Formado por seis tubos o cilindros, es totalmente mecánico y puede descender a profundidades de hasta cuatro mil 500 metros

Un equipo de mecánicos e ingenieros del Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico (CCADET) de la UNAM, encabezado por Rigoberto Nava Sandoval, diseñó un dispositivo totalmente mecánico, conocido como nucleador múltiple, para tomar muestras (llamadas también núcleos) del lecho marino, a profundidades de hasta cuatro mil 500 metros.
“Nuestro aparato está formado por seis tubos o cilindros (de ahí lo de múltiple); cada uno tiene 100 milímetros de diámetro y 450 milímetros de largo”, indicó Nava Sandoval.
Los cilindros están dispuestos de tal modo, que forman un círculo de aproximadamente un metro 20 centímetros de diámetro, lo que permite tomar las muestras in situ.
“Es importante mencionar que todas las partes funcionan mecánicamente; ninguna tiene un dispositivo o motor eléctrico o electrónico que la haga funcionar”, acotó.

Victoria María Díaz Castañeda, del Departamento de Ecología Marina del Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE), se acercó a los investigadores del CCADET y solicitó le diseñaran un nucleador múltiple para tomar muestras del fondo del mar a diferentes profundidades.
“En todo el mundo hay distintos modelos para este tipo de estudios. Nosotros ya habíamos desarrollado en el CCADET algunos, pero nunca uno múltiple”, indicó.

Pruebas
La primera prueba que se le hizo al prototipo fue a 540 metros de profundidad. En el buque oceanográfico Francisco de Ulloa, del CICESE, iba Juan Carlos Herguera, quien hace muestreos más profundos.
Aunque no funcionó muy bien, el geólogo Herguera dijo que a él le gustó el aparato, y pidió que su funcionamiento fuera óptimo y se adaptara para obtener muestras a más de cuatro mil metros de profundidad.
En el CCADET repararon las fallas de su nucleador múltiple e hicieron los ajustes necesarios para ese requerimiento. “En la segunda prueba (esta vez en El Puma, uno de los dos buques oceanográficos de la UNAM, anclado en Mazatlán, Sinaloa) fue sumergido a 60 metros de profundidad, donde las adaptaciones funcionaron perfectamente”, recordó Nava Sandoval.
Entonces, Herguera solicitó el equipo a Díaz Castañeda, para realizar una campaña llamada Xiximi 2, que cada año, a partir del derrame de petróleo ocurrido en abril de 2010, se lleva a cabo en el Golfo de México (en náhuatl, ximini, significa derrame). 
Así pues, la segunda prueba y definitiva se hizo en el Justo Sierra, el otro buque oceanográfico de la UNAM, anclado en Tuxpan, Veracruz.
Esta vez, el aparato fue probado por Herguera, quien obtuvo muchas muestras del fondo marino desde mil 200, hasta cuatro mil 500 metros. Por sus diversos factores de seguridad, el nucleador múltiple del CCADET podría funcionar sin ningún problema a esa profundidad.
“Los investigadores del CICESE estaban contentos y satisfechos con el rendimiento de La Araña Azul, como lo bautizaron”, afirmó Nava Sandoval.

Maniobras de descenso
Mediante un winch o malacate en la cubierta del barco se baja el aparato, que está unido a un cable de acero. En el agua desciende por gravedad. Para saber a qué profundidad está, se utilizan los instrumentos del barco; a unos 20 metros del lecho marino se detiene su caída, y metros más abajo, se deja caer con suavidad.
“Si se hiciera en caída libre, llegaría al fondo del mar a una velocidad muy alta y podría revolver el lodo, lo que iría en contra del propósito que se busca: tomar muestras no alteradas”, explicó.
El aparato posa sus patas, después sus tubos o cilindros descienden muy lentamente para evitar alguna turbulencia. Éstos son de policarbonato, de unos cuatro milímetros de grosor y, por lo tanto, muy ligeros. Por eso se colocaron pesas que permiten penetrar en el lodo unos 15 ó 20 centímetros.
Una vez que penetran, lo que queda dentro de ellos es la muestra que se busca. “Funcionan igual que un dispositivo casero que sirve para sacarle el corazón a una manzana”, ejemplificó.

Enorme presión atmosférica
Un nucleador es un tubo o cilindro abierto por ambos lados o extremos. Durante el muestreo, la tapa superior se cierra y la inferior se mantiene abierta mientras permanece dentro.
Al jalar el cable desde el buque para sacar el tubo o cilindro, la tapa inferior se mantiene abierta porque el mismo lodo impide que se cierre; pero en cuanto se despega del lecho marino, se dispara un mecanismo que permite que se cierre herméticamente para evitar que la muestra escape.
Uno de los problemas que tuvieron que encarar los mecánicos e ingenieros del CCADET fue la enorme presión atmosférica que hay a esas profundidades. “A 700 metros de profundidad, uno de los tubos de la estructura se aplastó, aunque según los cálculos de la computadora, el material aguantaría. Solamente sustituimos ese tubo y así resolvimos el problema”.

Proyecto exitoso
Es muy caro rentar un buque como los de la UNAM para tomar muestras a cuatro mil metros de profundidad. El nucleador múltiple tarda alrededor de dos horas en cubrir esa distancia y un tiempo similar en subir.
“Si en cada intento no sacas nada o sólo una o dos, pierdes dinero. Por eso, nuestro equipo debe estar garantizado contra errores. Es un ejemplo de un proyecto exitoso desarrollado en la UNAM”, consideró Nava Sandoval.
Una de las innovaciones que presenta el aparato es que sus tubos o cilindros pueden ser reemplazados de una manera muy sencilla, lo que en altamar significa ahorro de tiempo. “Llevamos seis tubos para reemplazar de inmediato los que llevan las muestras recién obtenidas, y así no perder tiempo”, concluyó. El equipo del CCADET que lo desarrolló, está integrado por Nava Sandoval, Rafael Hernández, Luis Acosta, Luis Vázquez, Norberto Mosqueda, Daniel Ruiz, Alejandro Pérez y Edgar Embriz.