El océano cubre aproximadamente el 71% de la superficie terrestre. Desde la predicción de la trayectoria de los tifones y el desarrollo de granjas marinas hasta garantizar la navegación marítima segura y mitigar los desastres marinos —e incluso la investigación sobre el cambio climático global— prácticamente todas las investigaciones científicas marinas modernas se basan en un recurso fundamental: los datos oceánicos.

Para quienes se inician en el campo marino, el verdadero desafío no suele ser la falta de datos, sino más bien un exceso de ellos. En realidad, los datos oceánicos no existen de forma aislada; por el contrario, han evolucionado hasta convertirse en un ecosistema integral que abarca la observación, la teledetección, la modelización, la asimilación y el análisis inteligente.

¿Por qué la ciencia marina depende cada vez más de los datos?

En el pasado, la humanidad dependía principalmente de buques de investigación,estaciones de boyasy observaciones manuales para comprender el océano. Si bien este enfoque ofrecía una alta precisión, adolecía de una cobertura espacial limitada y ciclos de observación prolongados.

Hoy en día, gracias a los avances en teledetección satelital, plataformas de observación automatizadas, boyas Argo, modelos numéricos y tecnologías de asimilación de datos, la observación oceánica ha entrado en una verdadera era de "Big Data". Sus características principales se pueden resumir en: escala masiva, amplia cobertura, alta velocidad y riqueza multidimensional.

• El volumen de datos ha aumentado desde el nivel de gigabytes (GB) hasta el nivel de petabytes (PB).
• El ámbito temporal se ha ampliado desde meras décadas hasta periodos que superan el siglo.
• La cobertura espacial ahora abarca la totalidad del océano global.
• Los parámetros observados abarcan múltiples dimensiones, incluyendo la temperatura de la superficie del mar, la salinidad, las corrientes oceánicas,ondascampos de viento, concentraciones de clorofila, hielo marino y más.

Paralelamente, la resolución de los datos sigue mejorando: mientras que los modelos oceánicos globales históricamente presentaban una resolución común de 1°, ahora están avanzando hacia una resolución de 1/12°, o incluso escalas subkilométricas. Nuestra capacidad para estudiar estructuras oceánicas a pequeña escala, como remolinos de mesoescala, frentes costeros y ondas internas, ha alcanzado un nivel muy superior al que era posible anteriormente.

En cierto modo, la ciencia marina moderna está pasando actualmente de un paradigma "empírico" a uno "basado en datos".

¿De dónde proceden principalmente los datos oceánicos?

El ecosistema mundial de datos oceánicos está constituido colectivamente por organizaciones marinas internacionales, centros meteorológicos, sistemas satelitales y redes nacionales de observación en todo el mundo.

• NOAA (EE. UU.): Una de las fuentes de datos oceánicos más importantes del mundo, que proporciona un conjunto de productos de datos históricos a largo plazo, gratuitos y de acceso abierto, que incluyen el reanálisis NCEP/NCAR, los registros de observación ICOADS, los datos de temperatura de la superficie del mar AVHRR y el sistema de pronóstico global GFS.
• Europa (ECMWF y ESA): Los datos de reanálisis ERA5 del ECMWF se han convertido en la fuente más importante de datos de forzamiento atmosférico para la investigación de la interacción aire-mar; la serie de satélites Sentinel de la ESA demuestra ventajas significativas en la teledetección SAR, la observación de la superficie del mar de alta precisión y la monitorización del hielo marino.
• Asia (JMA): Los datos COBE-SST de la Agencia Meteorológica de Japón (JMA) se utilizan ampliamente en investigaciones relacionadas con el Pacífico Noroccidental, ENSO y el clima del este de Asia.

¿Qué tipos de datos oceánicos existen?

Los datos oceánicos modernos se clasifican principalmente en cuatro tipos principales:datos batimétricos, datos de teledetección, datos de observación in situ y datos de reanálisis.

Datos batimétricos del fondo marino

Esto constituye la base de toda investigación oceanográfica. Si comparáramos la modelización numérica del océano con la construcción de un edificio, la batimetría —la profundidad y la topografía del fondo marino— serviría como base. Entre los conjuntos de datos batimétricos globales más clásicos se encuentran ETOPO y GEBCO; este último se ha convertido en el mapa base estándar internacionalmente reconocido para la topografía del fondo marino.

Datos de teledetección satelital

Este instrumento constituye la principal herramienta para la observación oceánica moderna. Sus principales ventajas radican en su amplia cobertura espacial, su rápida frecuencia de actualización y su capacidad para la observación global simultánea.

• Temperatura de la superficie del mar (TSM): Los conjuntos de datos como MODIS, AVHRR y OISST se utilizan ampliamente en investigaciones relacionadas con ENSO, olas de calor marinas, la corriente de Kuroshio y pronósticos pesqueros.
• Campos de viento en la superficie del mar: Estos datos, que se obtienen principalmente de satélites dispersómetros (por ejemplo, ASCAT, SeaWinds y la serie HY-2 de China), son cruciales para los estudios sobre tifones, olas generadas por el viento e interacciones aire-mar.
• Altura de la superficie del mar (SSH): Los satélites altimétricos, como TOPEX/Poseidon, Jason e HY-2A, monitorizan las variaciones del nivel del mar, los remolinos de mesoescala y la trayectoria de la corriente de Kuroshio.
• Radar de apertura sintética (SAR): Caracterizado por su capacidad para operar en cualquier condición climática, a cualquier hora del día y con alta resolución, el SAR puede obtener información de la superficie del mar incluso de noche o bajo la nubosidad. Se utiliza ampliamente en la monitorización del hielo marino, derrames de petróleo, ondas internas, olas oceánicas y embarcaciones marítimas.

Datos de observación in situ

Si bien la cobertura espacial es limitada en comparación con la teledetección, estos datos ofrecen el mayor nivel de precisión y sirven como un punto de referencia vital para toda la investigación oceanográfica.

• Boyas Argo: Funcionando como "CTD automatizados" que se desplazan por los océanos del mundo, estas boyas descienden y ascienden periódicamente para medir automáticamente la temperatura, la salinidad y la presión, transmitiendo los datos en tiempo real. Las miles de boyas Argo actualmente desplegadas en todo el mundo constituyen, en conjunto, la red de observación oceánica a mayor escala de la historia.
• Observaciones con CTD: Estos siguen siendo el “equipo estándar” en los estudios oceanográficos, ya que proporcionan perfiles de temperatura y salinidad de alta precisión.

¿Hacia dónde se dirige el futuro de los datos oceánicos?

La trayectoria futura del desarrollo de los datos oceánicos es clara y firme:

• Mayor resolución: Pasando de una resolución a escala de kilómetros a una resolución a escala de cientos de metros.
• Capacidades mejoradas en tiempo real: Establecimiento gradual de un sistema integral de “océano en tiempo real”.
• Fusión multisource: Integración de satélites, boyas, modelos numéricos, plataformas no tripuladas e inteligencia artificial para operar de forma coordinada.
• Inteligencia artificial: La inteligencia artificial se ha integrado profundamente en la ciencia marina, abarcando la predicción oceánica basada en IA, la reconstrucción de datos faltantes, la detección de remolinos, la recuperación de datos de teledetección y mucho más.

La ciencia marina está entrando en una era completamente nueva:

| Big Data Oceánico + Inteligencia Artificial = El Motor Central de la Investigación Oceánica del Futuro

Creemos firmemente que el verdadero valor de los datos reside en su adquisición eficiente, su interpretación profunda y su aplicación inteligente.

Espero poder comunicarme contigo para tener una conversación más profunda.