Justo entre Australia y Sudamérica, el buque de investigación Rainier de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de EE. UU. (NOAA) está actualmente en una misión para cartografiar más de 8.000 millas náuticas cuadradas del lecho marino del Pacífico en busca de depósitos minerales críticos. Pero no lo hace solo; durante un mes a partir de esta semana, desplegará dos sumergibles de neón oblongos como agentes especiales del proyecto, enviándolos a casi 6.000 metros de profundidad para avanzar a saltos por el fondo marino.
Los sumergibles, construidos por la joven empresa Orpheus Ocean, están diseñados para explorar precisamente este ento o: un sustrato fangoso que rebosa vida de todo tipo, desde diminutos microbios hasta gusanos y caracoles, junto con «nódulos» de metales del tamaño de un huevo —como cobre, cobalto, níquel y manganeso— que son cruciales para las tecnologías de todo el mundo.
Científicos y empresas llevan tiempo intentando explorar las profundidades marinas y extraer sus tesoros a la superficie. Orpheus, escindida de la Institución Oceanográfica Woods Hole (WHOI) en 2024, podría estar bien posicionada para hacer esas posibilidades mucho más económicas. La empresa ha diseñado sus vehículos bajo una filosofía sencilla: «profundo a bajo coste», afirma Jake Russell, cofundador y CEO de Orpheus y químico de formación. Construir cada vehículo cuesta unos pocos cientos de miles de dólares, mientras que las opciones existentes pueden oscilar entre los 5 y los 10 millones de dólares. Y a diferencia de la mayoría de los vehículos oceánicos autónomos, pueden penetrar en el lecho marino y extraer núcleos de sedimento —y las criaturas que hay en ellos.
Los ingenieros de Orpheus llevan años perfeccionando sus diseños para grandes profundidades, gran parte del trabajo realizándose en la WHOI y en colaboración con la NOAA y la National Aeronautics and Space Administration. Sus prototipos de vehículos fueron clasificados como capaces de sumergirse a 11.000 metros, la parte más profunda de la Fosa de las Marianas. Han completado dos despliegues comerciales, pero esta nueva expedición marca la mayor prueba hasta la fecha para los sumergibles: operar en amplios rangos durante varias semanas y con múltiples instrumentos en funcionamiento. Utilizando el Rainier como su base de operaciones en la superficie del océano, los vehículos se desplazarán 10 kilómetros cada vez, tomando una imagen de alta resolución cada segundo y hasta ocho muestras físicas del lecho marino cada uno.
Si todo va bien, la prueba podría ayudar a consolidar estos vehículos como una herramienta para agencias gube amentales, científicos y empresas que esperan explorar las profundidades marinas, vastamente inexploradas, y los recursos que estas albergan. Y si bien no son la única opción en el mercado, Orpheus espera que su tamaño y bajo coste de construcción los conviertan pronto en una de las opciones más accesibles.
Actualmente, para alcanzar estas profundidades, los científicos deben esperar a disponer de tiempo en un conjunto limitado y costoso de sumergibles, propiedad de agencias gube amentales e institutos de investigación. Esa fórmula se presta mejor a capturar «instantáneas» de las profundidades marinas que a explorar sus sistemas ecológicos y biogeoquímicos interconectados. «Gran parte de esta región que estamos cartografiando... nunca ha sido explorada con ningún tipo de detalle», afirma Russell. «Todo lo que veamos será nuevo para la NOAA y para la ciencia».
Un especialista en sedimentos
Los submarinos Orpheus se clasifican como vehículos submarinos autónomos (AUV), que operan con una combinación de comandos preprogramados y toma de decisiones en tiempo real, sin estar sujetos a una embarcación. Pero a diferencia de los AUV tradicionales diseñados para el deslizamiento a alta velocidad y larga distancia, estos sumergibles son cortos y robustos, con pequeñas patas, lo que los hace más adecuados para realizar aterrizajes suaves en el lecho marino y luego introducirse en el lodo para extraer núcleos de sedimento para los científicos. Cuando aterrizan, los sumergibles pueden despegar de la superficie, impulsarse unos pocos metros y asentarse de nuevo, realizando pequeños 'saltos'.
Sus cuerpos están hechos principalmente de un material flotante conocido como espuma sintáctica, con la electrónica importante encapsulada en una gruesa esfera de vidrio. El mismo tipo de espuma, que está intercalada con microesferas huecas de vidrio para evitar que colapse bajo altas presiones, llegó a las profundidades en el vehículo que llevó al cineasta James Cameron a la Fosa de las Marianas en 2012; incluso donó material sobrante para su uso en prototipos anteriores de Orpheus.
Con menos de dos metros de eslora y menos de 600 libras (270 kilogramos), Russell afirma que los robots Orpheus son los vehículos oceánicos más pequeños —y, en consecuencia, los menos costosos— del mercado capaces de descender hasta los 6.000 metros. Están diseñados para conformar futuras flotas de exploradores robóticos.
Este enfoque surge de un desafío fundamental, afirma Victoria Orphan, geobióloga del Instituto Tecnológico de Califo ia, quien ha trabajado previamente con un vehículo Orpheus en una campaña científica: «Cuando se trabaja en el océano profundo, siempre se corre el riesgo, al lanzar algo por la borda, de que no regrese». Con las flotas existentes de embarcaciones grandes y costosas operadas por grupos como la NOAA, la WHOI y el Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterey (MBARI), la pérdida de un vehículo puede ser desastrosa, entre otras cosas, porque los científicos ya deben competir por su limitado tiempo.
En la primavera de 2024, Orphan y sus colegas sometieron a prueba un sumergible Orpheus durante una expedición para estudiar las filtraciones de metano de las profundidades marinas frente a la costa de las islas Aleutianas de Alaska. Esperaban utilizar el vehículo para crear mapas de la zona antes de que el equipo enviara un sumergible tripulado llamado Alvin para estudiar áreas específicas —y los microorganismos y animales que viven allí— con mayor detalle.
Pero, al igual que con cualquier tipo de nueva tecnología, «siempre hay problemas de crecimiento», recuerda Orphan. Las temperaturas gélidas y una topografía escarpada añadieron desafíos imprevistos, y se tardaron las tres semanas completas para que el submarino obtuviera fotografías de alta resolución de las filtraciones.
El contratiempo no mitigó el entusiasmo de Orphan por el potencial de estas máquinas. «Hay mucha ciencia real y desconocida justo en esa interfaz entre el sedimento y la superficie del océano», afirma. «La clase de instrumento tipo Orpheus, con los tipos adecuados de sensores y muestreadores, podría ser una herramienta muy habilitadora».
Russell concibe acoplar los vehículos con cargas útiles especialmente diseñadas que puedan detectar el calor de las emanaciones químicas, columnas de sedimento, ADN desprendido de formas de vida oceánicas, o el tirón magnético de los cables enterrados.
Los vehículos son “lo mejor de ambos mundos”, afirma Andrew Sweetman, ecólogo de aguas profundas de la Asociación Escocesa para la Ciencia Marina, quien no ha trabajado con Orpheus. Aunque pueden recorrer grandes áreas como un AUV, también pueden llevar a cabo maniobras de muestreo precisas como un vehículo operado remotamente (ROV), un robot conectado a un barco mediante cables que ejecuta comandos humanos en tiempo real.
Además del bajo coste, dice Sweetman, el pequeño tamaño de las embarcaciones significa que no requieren un gran buque de investigación para transportarlas al mar. Eso podría hacer la exploración más accesible para países más pequeños o más pobres que no dispongan de tales naves, dice: «De alguna manera, ayudará a democratizar la ciencia de las profundidades marinas». Él imagina usar los núcleos de sedimento que recogen los sumergibles para investigar cómo los animales que habitan el lecho marino ciclan los nutrientes, un elemento crucial del papel del océano como sumidero de carbono.
El impulso minero
Si bien los vehículos oceánicos más pequeños y económicos han captado la atención de los científicos, también han despertado el interés de las empresas. Russell afirma que reciben consultas semanalmente de empresas dedicadas a la minería de aguas profundas, la defensa, la energía eólica marina, las telecomunicaciones y el petróleo y gas. Señala que Orpheus es meramente un "proveedor de servicios", que ayuda a recopilar datos cuando es necesario pero no toma decisiones sobre cómo utilizar el lecho marino. Y afirma que unos datos de mayor calidad —como información sobre la forma del lecho marino, la calidad de los sedimentos y la presencia de vida— también "eleva el listón" que los gobie os y los reguladores apenas están empezando a establecer.
Pero muchos científicos recelan del creciente impulso a la minería de fondos marinos, algo que una orden ejecutiva del presidente Donald Trump avivó aún más la semana pasada al exigir que el Gobie o de EE. UU. desarrolle rápidamente la exploración y el procesamiento de minerales. Y a principios del mes pasado, la administración anunció la creación de una nueva oficina gube amental: la Administración de Minerales Marinos.
Dada la escasez actual de información sobre el mar profundo, dice Sweetman, «creo que el impulso para la minería en aguas profundas está ocurriendo demasiado rápido». Y las comunidades de aguas profundas son «probablemente el ento o más estable de nuestro planeta», añade Orphan. «Los organismos que viven allí realmente no están adaptados a muchas perturbaciones, y les lleva muchísimo tiempo recuperarse, si es que lo hacen».
Un método de minería que proponen gobie os y empresas implica una máquina que opera esencialmente como una gigantesca excavadora, rastreando el lecho marino, aspirando un rastro de material y dejando cicatrices y penachos de sedimento a su paso. Brett Hobson, ingeniero oceánico en MBARI, afirma que la tecnología similar a la de Orpheus podría permitir a las empresas "tomar muestras de una manera más quirúrgica, en lugar de simplemente recogerlo todo indiscriminadamente del lecho marino y filtrarlo".
Hobson, quien ha dirigido el trabajo de MBARI en vehículos oceánicos durante décadas, también señala que los sumergibles Orpheus no serán la única opción disponible. Empresas y agencias gube amentales —incluidas las de Noruega, Francia, Japón, China y el Reino Unido— están desarrollando vehículos de aguas profundas similares, afirma: “Lo que realmente necesitamos [como] sociedad es simplemente más de estos sistemas ahí fuera.”
A medida que los vehículos de neón de Orpheus se sumerjan en el Pacífico durante las próximas semanas, su preparación para futuras expediciones científicas y de recursos debería quedar más clara. Cada vez que se sumerjan, obtendrán un poco más de datos —"apenas la más pequeña de las estampas de nuestro planeta", dice Orphan. "Todavía queda mucho por aprender".