Investigadores estudian barcos de Maersk para reducir el ruido submarino
Los investigadores que trabajan con Maersk publicaron los resultados de un estudio a largo plazo centrado en los diseños de embarcaciones que reducirían los niveles de ruido radiado y los niveles de origen de los barcos comerciales que navegan en el océano. Producido en colaboración entre Maersk e investigadores de la Institución de Oceanografía Scripps de UC San Diego, el informe contiene el primer conjunto de datos a largo plazo que mide cientos de viajes antes y después de un importante programa de reacondicionamiento realizado por Maersk en sus portacontenedores clase G. Los investigadores esperan que los datos contribuyan a los esfuerzos de la Organización Marítima Internacional y otros que se enfocan en reducir el ruido que irradia el transporte marítimo.
El esfuerzo se centró en el Canal de Santa Bárbara, una ruta de navegación muy transitada frente al sur de California, donde el equipo de Scripps ha estado grabando y midiendo el paisaje sonoro marino durante décadas. Utilizan instrumentos conocidos como paquetes de grabación acústica de alta frecuencia, o HARP, que tienen un micrófono submarino o hidrófono, ubicado en el lecho marino a una profundidad de 1,900 pies.
“Este documento fue un primer paso para evaluar si la modernización tuvo un impacto en los niveles de ruido”, dijo Vanessa ZoBell, Ph.D. de Scripps. estudiante y autor principal del estudio que fue publicado en la revista PLOS One. “Fue un esfuerzo interdisciplinario que involucró a científicos marinos, la industria, arquitectos navales y expertos en políticas”.
La colaboración de investigación comenzó luego de que Maersk completara una iniciativa de “Retroceso Radical” de cinco años y $1 mil millones enfocada en mejorar la eficiencia energética y el consumo de combustible para reducir las emisiones. Durante este esfuerzo, 12 de los portacontenedores de clase G de Maersk (115,700 tpm) fueron reacondicionados desde 2015 hasta 2018. Los buques se habían construido una década antes. Los barcos de 1200 pies se sometieron a modificaciones que incluyeron un rediseño o reemplazo de la proa bulbosa para reducir la resistencia, reducción de la potencia de los motores principales para navegación lenta e instalación de hélices de cuatro palas más eficientes con aletas de cabeza de hélice para reducir la cavitación. El resultado también aumentó la capacidad de carga de los buques en aproximadamente 1000 cajas y Maersk informó que ahora tienen una capacidad nominal de aproximadamente 11 000 TEU.
Los investigadores pudieron aislar un total de 177 tránsitos registrados entre 2008 y 2018 a bordo de la clase G antes y después de las renovaciones mientras se dirigían hacia y desde los puertos de Los Ángeles y Long Beach. Reunieron un conjunto de datos de 111 tránsitos de estos barcos. Excluyeron 66 tránsitos debido a la presencia de ballenas cantoras u otras interferencias acústicas.
El estudio identificó cambios inducidos por la modernización en los niveles de ruido radiado de los barcos y los niveles de fuente de monopolo. Las mediciones de ruido radiado tienen en cuenta la distancia entre el dispositivo de grabación (como el hidrófono) y el sonido que está grabando (el ruido del barco) al corregir la distancia entre el barco y el registrador. Los niveles de fuente monopolar representan lo que escucharía si estuviera ubicado a un metro de distancia de la fuente, que en los barcos comerciales es predominantemente el sonido de la cavitación de la hélice o las cavidades de agua relacionadas con la presión debido al movimiento de la hélice.
El equipo identificó una disminución significativa en los niveles de fuente monopolar en la banda de baja frecuencia de más de cinco decibeles después de la modernización. Esta reducción de ruido probablemente se debió a los cambios en el diseño de la hélice y la proa, escribieron los autores.
Después de la modernización, también midieron un ligero aumento en el nivel de ruido radiado por los barcos, probablemente debido a la mayor cantidad de contenedores apilados en la parte superior de los barcos modernizados. El peso adicional probablemente hizo que las embarcaciones se hundieran más en el agua, cambiando su calado. Los autores señalan que, si bien los niveles de ruido aumentaron desde una perspectiva, la mayor capacidad de carga conducirá a menos viajes y, por lo tanto, reducirá el ruido del océano. La interacción entre la modernización y la velocidad en este estudio también fue notable, destacando que el efecto de la modernización en el nivel de la fuente monopolar fue mayor a velocidades más bajas.
“Uno de los objetivos de la modernización de la embarcación era agregar más contenedores, lo que permitiría que la nave transportara más carga”, dijo John Hildebrand, investigador principal del Scripps Whale Acoustics Lab y coautor del estudio. “Esto cambió el calado del barco que tuvo un impacto en el ruido. Nos obligó a pensar en el ruido relativo a la cantidad de contenedores transportados, que era una nueva perspectiva”.
Debido a que ocurrieron múltiples cambios de diseño a la vez en los barcos modernizados destacados en este estudio, fue difícil para los autores desentrañar qué cambios fueron más efectivos para reducir los niveles de sonido, por lo que se necesita más investigación en esta área.
“El ruido submarino se reconoce cada vez más como un factor ambiental importante y está comenzando a abordarse a nivel de la Organización Marítima Internacional”, dijo Lee Kindberg, jefe de Medio Ambiente y Sostenibilidad de Maersk Norteamérica y coautor del estudio que fue fundamental en el colaboración. “El equipo de Scripps tiene una experiencia única en esta área. Está claro que necesitamos información adicional para diseñar de manera más efectiva tanto para reducir el ruido submarino como las emisiones de gases de efecto invernadero. La mejor solución debe abordar ambos problemas”.
El nuevo documento es el último de una serie de estudios realizados a partir del conjunto de datos. Los autores concluyeron recomendando que los estudios futuros prueben más las reducciones de ruido encontradas en este estudio con tamaños de muestra más grandes, diferentes tipos de barcos y diferentes enfoques de diseño para identificar los métodos más eficientes para reducir el ruido submarino a nivel internacional.
