Australia abre un portal de datos sobre olas

Una pequeña boya de olas alimentada por energía solar se lanza al océano. Fuente: UWA

Casi el 90% de los australianos vive a menos de 50 kilómetros de la costa, y el Informe sobre el Estado del Clima de Australia 2024 reveló que las condiciones meteorológicas, climáticas y oceánicas del país siguen cambiando. El aumento del nivel del mar representa una amenaza significativa para las comunidades y los ecosistemas costeros, al intensificar los riesgos de inundaciones costeras, marejadas ciclónicas, erosión e intrusión de agua salada en los sistemas de aguas subterráneas.

En la mayor parte de Australia, se prevé que las inundaciones costeras que actualmente ocurren ocasionalmente se vuelvan crónicas a finales de este siglo. Se proyecta que los niveles extremos del mar, que antes solo ocurrían una vez cada cien años, se conviertan en un fenómeno anual.

Oceanógrafos de la Universidad de Australia Occidental (UWA) apoyan la gestión científica de los recursos costeros mediante la expansión del uso de boyas oceánicas para registrar datos de olas y su libre acceso. Recientemente, han mejorado la capacidad de predicción de olas mediante el despliegue de una flota de 10 boyas a la deriva en el Océano Antártico, entre la costa de Australia Occidental y Sudáfrica. Se espera que estas pequeñas boyas, alimentadas por energía solar, floten en las corrientes oceánicas y recopilen datos de olas durante varios años.

Una red de boyas de olas ayuda a los investigadores a comprender los procesos y cambios que provocan las olas en la zona costera de Australia. Fuente: UWA

La investigadora Marzieh Derkani y el director del proyecto TIDE, Dr. Jeff Hansen, con una de las boyas a la deriva. Fuente: UWA

Proporcionan datos cruciales para pronosticar las condiciones de las olas y el oleaje, afirma el Dr. Jeff Hansen. «Estas nuevas boyas de olas de bajo costo permiten recopilar datos detallados de las olas, en tiempo real, desde el centro del océano, donde históricamente no se han observado olas. Esto nos permite comparar estos datos e incorporarlos a los modelos de pronóstico de olas para mejorar su precisión, algo en lo que estamos trabajando con la Oficina de Meteorología».

Los modelos de predicción de olas están por detrás de los modelos atmosféricos en términos de precisión, en parte debido a la falta de asimilación de datos, una técnica en la que se utilizan observaciones para ajustar los modelos para que coincidan mejor con las condiciones reales.

“Si el punto de partida es erróneo, es probable que el resto del pronóstico también lo sea”, afirma Hansen. “Pronosticar es inherentemente difícil, ya que los errores suelen acumularse con el tiempo, lo que resulta en pronósticos incorrectos, pero mediante observaciones y la asimilación de datos podemos mejorar el punto de partida de cada pronóstico de siete a diez días, que se produce varias veces al día”.

Los datos de las boyas de olas a la deriva y ancladas de la UWA estarán pronto disponibles para el Sistema de Información 2.0 de la Organización Meteorológica Mundial (WIS 2.0), que entró en funcionamiento este año. El WIS 2.0 ya está mejorando la precisión de los pronósticos meteorológicos a nivel mundial y respaldando los sistemas de alerta temprana, ya que proporciona un marco que permite el intercambio de datos en tiempo real a nivel internacional, regional y nacional.

Las boyas a la deriva forman parte de una red más amplia de boyas de oleaje operada por la universidad, compuesta por unidades Sofar Spotters, Sofar Smart Moorings o Datawell Waverider Mk4. Esta red apoya actualmente diversos proyectos de investigación centrados en la mejora de la predicción de oleaje, la dinámica costera en las costas con frentes de arrecife, las olas de calor marinas, el desarrollo de la energía undimotriz y el clima oleícola a largo plazo en Australia Occidental.

Gracias a la inversión del Sistema Integrado de Observación Marina (IMOS) de Australia, el Dr. Mike Cuttler y el Profesor Ryan Lowe instalaron recientemente 23 nuevas boyas de oleaje en zonas costeras de todo el país, con al menos una boya de oleaje en cada estado. Las boyas miden la altura, el período y la dirección de las olas, así como la temperatura del agua en aguas costeras, con profundidades que varían entre 10 y 70 metros.

Al igual que sus contrapartes a la deriva más alejadas de la costa, estas pequeñas boyas de olas alimentadas por energía solar son económicas y relativamente fáciles de instalar. Amarradas al fondo marino, recopilan datos cruciales casi en tiempo real, necesarios para verificar y mejorar los pronósticos marinos, orientar las operaciones y actividades recreativas marinas, y sentar las bases para una mejor comprensión de los procesos oceánicos y costeros.

Los datos casi en tiempo real son fáciles de ver y descargar a través de un nuevo sitio web nacional, AusWaves.org, que fue creado por Cuttler y Hansen para recopilar datos de todas las boyas de olas de la UWA y fusionarlos con sitios web existentes creados por socios regionales para brindar acceso a la primera plataforma consistente a nivel nacional para la visualización de datos de olas en tiempo casi real con control de calidad.

Los datos de olas casi en tiempo real están disponibles en un nuevo sitio web: AusWaves.org. Fuente: AusWaves.org .

Cuttler afirma que el sitio web de AusWaves presenta datos únicos sobre las olas costeras de forma intuitiva, diseñados para satisfacer las necesidades de una amplia gama de actores costeros. "Gracias a las visualizaciones y la posibilidad de descargar datos sobre las olas y la temperatura superficial, este nuevo sitio web facilitará una mayor difusión de los datos en toda Australia", afirmó. "Nuestro objetivo es que todos aquellos que dependen del océano, como la acuicultura, los operadores turísticos, los pescadores locales y los surfistas, puedan prepararse mejor y mantenerse seguros en el agua".

La universidad también está desarrollando una forma única de aprovechar la energía de las olas para la generación de energía renovable. Existe un potencial inmediato para el desarrollo de energías renovables, ya que el recurso de energía undimotriz más grande y constante del mundo se encuentra en la costa sur de Australia, afirma el Dr. Hugh Wolgamot, del Instituto de Océanos de la universidad. Se estima que la potencia promedio de las olas oceánicas que cruzan el perímetro de la plataforma continental australiana es aproximadamente diez veces mayor que el consumo eléctrico promedio de Australia.

“Los fuertes vientos persistentes a lo largo del vasto Océano Antártico crean grandes olas que transportan energía renovable hacia las costas de forma prácticamente continua”, afirmó Wolgamot. “Las costas continentales sur y suroeste, y la costa suroeste de Tasmania, en particular, experimentan los niveles más altos de energía de las olas, con olas de una calidad excepcional, mínima intermitencia y extremos relativamente bajos, dos características esenciales para la producción ininterrumpida de energía”.

Se está desarrollando un proyecto para utilizar un dispositivo "Multicuerpo Multimodo Amarrado" (M4) para validar las predicciones modeladas, bajo la dirección de Wolgamot. El M4 es un convertidor de energía undimotriz que se desplaza en la superficie y genera electricidad mediante el movimiento de flexión de su bisagra. Cuando las partes trasera y delantera del dispositivo de 24 metros se encuentran en la cresta de la ola, el centro se encuentra en el valle. El movimiento de rotación resultante de las piezas se convierte en electricidad mediante un generador a bordo.

El despliegue del M4 de este año en King George Sound, en el sur de Australia Occidental, fue una prueba pionera a escala mundial diseñada para demostrar la viabilidad técnica de aprovechar las olas del océano en Australia y generar datos operativos para investigadores y la industria. El proyecto es completamente de código abierto, por lo que los datos se comparten con científicos, desarrolladores de energía y la comunidad.

El M4 es un convertidor de energía undimotriz que se desplaza por la superficie y genera electricidad mediante el movimiento de flexión de su bisagra. Fuente: UWA