O océano cobre aproximadamente o 71 % da superficie terrestre. Desde a previsión da traxectoria dos tifóns e o desenvolvemento de ranchos mariños ata garantir a navegación marítima segura e a mitigación dos desastres mariños, pasando mesmo pola investigación sobre o cambio climático global, practicamente todas as investigacións científicas mariñas modernas dependen dun recurso fundamental: os datos oceánicos.

Para aqueles que acaban de entrar no campo mariño, o verdadeiro desafío non adoita ser a "falta de datos", senón unha "sobreabundancia de datos". En realidade, os datos oceánicos non existen de forma illada; en cambio, evolucionaron ata converterse nun ecosistema integral que abrangue "observación, teledetección, modelización, asimilación e análise intelixente".

Por que a ciencia mariña depende cada vez máis dos datos?

No pasado, a humanidade dependía principalmente de buques de investigación,estacións de boiase observacións manuais para comprender o océano. Aínda que esta estratexia ofrecía unha alta precisión, adoecía dunha cobertura espacial limitada e de longos ciclos de observación.

Hoxe en día, cos avances na teledetección por satélite, as plataformas de observación automatizadas, os flotadores Argo, os modelos numéricos e as tecnoloxías de asimilación de datos, a observación oceánica entrou nunha verdadeira era do "Big Data". As súas características definitorias pódense resumir como: escala masiva, ampla cobertura, alta velocidade e riqueza multidimensional.

• O volume de datos aumentou do nivel de gigabytes (GB) ao nivel de petabytes (PB).
• O alcance temporal ampliouse de meras décadas a períodos de máis dun século.
• A cobertura espacial abrangue agora todo o océano global.
• Os parámetros observados abarcan múltiples dimensións, como a temperatura da superficie do mar, a salinidade, as correntes oceánicas,ondas, campos de vento, concentracións de clorofila, xeo mariño e moito máis.

Ao mesmo tempo, a resolución dos datos continúa a mellorar: mentres que os modelos oceánicos globais historicamente tiñan unha resolución común de 1°, agora están a avanzar cara a unha resolución de 1/12° ou mesmo a escalas subquilómetro. A nosa capacidade para estudar estruturas oceánicas a escala fina, como remuíños de mesoescala, frontes costeiras e ondas internas, alcanzou un nivel que supera con creces o posible anteriormente.

Nun certo sentido, a ciencia mariña moderna está a pasar dun paradigma "impulsado empiricamente" a un paradigma "impulsado por datos".

De onde proceden principalmente os datos oceánicos?

O ecosistema global de datos oceánicos está constituído colectivamente por organizacións mariñas internacionais, centros meteorolóxicos, sistemas de satélites e redes nacionais de observación de todo o mundo.

• NOAA (EUA): Unha das fontes de datos oceánicos máis importantes do mundo, que ofrece un conxunto de produtos de datos históricos gratuítos, de acceso aberto e a longo prazo, como a reanálise do NCEP/NCAR, os rexistros de observación da ICOADS, os datos da temperatura da superficie do mar do AVHRR e o sistema de previsión global do GFS.
• Europa (ECMWF e ESA): os datos de reanálise ERA5 do ECMWF convertéronse na fonte máis importante de datos de forzamento atmosférico para a investigación da interacción aire-mar; a serie de satélites Sentinel da ESA demostra vantaxes significativas na teledetección SAR, na observación de alta precisión da superficie mariña e na vixilancia do xeo mariño.
• Asia (JMA): Os datos COBE-SST da Axencia Meteorolóxica do Xapón (JMA) utilízanse amplamente na investigación sobre o clima do Pacífico Noroeste, o ENOS e o leste asiático.

Que tipos de datos oceánicos existen?

Os datos oceánicos modernos clasifícanse principalmente en catro tipos principais:datos batimétricos, datos de teledetección, datos de observación in situ e datos de reanálise.

Datos batimétricos do fondo mariño

Isto constitúe a base de toda a investigación oceanográfica. Se alguén comparase a modelización numérica oceánica coa "construción dun edificio", entón a batimetría (a profundidade e a topografía do fondo oceánico) serviría como "base". Os conxuntos de datos batimétricos globais máis clásicos inclúen ETOPO e GEBCO; este último converteuse no mapa base estándar recoñecido internacionalmente para a topografía do fondo mariño.

Datos de teledetección por satélite

Isto serve como a "forza principal" na observación oceánica moderna. As súas principais vantaxes residen na súa ampla cobertura espacial, a rápida frecuencia de actualización e a capacidade de observación global simultánea.

• Temperatura da superficie do mar (TSM): Os conxuntos de datos como MODIS, AVHRR e OISST empréganse amplamente na investigación sobre o ENOS, as ondas de calor mariñas, a corrente de Kuroshio e a predición pesqueira.
• Campos de vento na superficie mariña: Derivados principalmente de satélites dispersómetros (por exemplo, ASCAT, SeaWinds e a serie HY-2 da China), estes datos son cruciais para estudos sobre tifóns, ondas xeradas polo vento e interaccións aire-mar.
• Altura da superficie do mar (SSH): os satélites altímetros, como TOPEX/Poseidon, Jason e HY-2A, monitorizan as variacións do nivel do mar, os remuíños de mesoescala e a traxectoria da corrente de Kuroshio.
• Radar de apertura sintética (SAR): Caracterizado polas súas capacidades para todo tipo de clima, todo o día e alta resolución, o SAR pode adquirir información da superficie do mar mesmo pola noite ou baixo a cuberta de nubes. Aplícase amplamente na monitorización do xeo mariño, as verteduras de petróleo, as ondas internas, as ondas oceánicas e os buques marítimos.

Datos de observación in situ

Aínda que a cobertura espacial é limitada en comparación coa teledetección, estes datos ofrecen o maior nivel de precisión e serven como punto de referencia vital para toda a investigación oceanográfica.

• Boias Argo: Funcionando como "CTD automatizados" á deriva polo océano global, estes flotadores descenden e ascenden periodicamente para medir automaticamente a temperatura, a salinidade e a presión, transmitindo os datos en tempo real. Os miles de flotadores Argo que se despregan actualmente en todo o mundo constitúen conxuntamente a rede de observación oceánica a maior escala da historia da humanidade.
• Observacións CTD: seguen a ser o «equipamento estándar» nos estudos oceanográficos, xa que proporcionan perfís de alta precisión de temperatura e salinidade.

Cara a onde se dirixe o futuro dos datos oceánicos?

A traxectoria futura do desenvolvemento de datos oceánicos é clara e decidida:

• Maior resolución: avanzando dunha resolución de quilómetros a unha de cen metros.
• Capacidades melloradas en tempo real: establecemento gradual dun sistema integral de «océano en tempo real».
• Fusión multifonte: Integración de satélites, boias, modelos numéricos, plataformas non tripuladas e IA para operar en conxunto.
• Intelixencia: A intelixencia artificial está profundamente arraigada na ciencia mariña, e abrangue a predición oceánica impulsada pola IA, a reconstrución de datos faltantes, a detección de remolinos, a recuperación por teledetección e moito máis.

A ciencia mariña está a entrar nunha nova era:

| Big Data oceánico + Intelixencia artificial = O motor central da futura investigación oceánica

Cremos firmemente que o verdadeiro valor dos datos reside na súa adquisición eficiente, na súa interpretación profunda e na súa aplicación intelixente.

Agardo con impaciencia poder comunicarme contigo para unha conversa máis profunda.