Investigadores e ingenieros argentinos trabajan en el desarrollo de sensores electrónicos de fabricación nacional para monitorear la actividad de animales marinos.
Los dispositivos costarán menos de la mitad que los importados y se podrán seguir aspectos como alimentación y rutas migratorias.
Como si fuese el diario íntimo digital de un pingüino. En rigor, no es tan íntimo.
Desde hace dos décadas, los científicos del Laboratorio de Ecología de Predadores Tope Marinos (Leptomar), en la ciudad chubutense de Puerto Madryn, no se pierden ni un capítulo de la vida de estas aves que cada primavera vuelven a las costas patágonicas para reproducirse. Apenas empieza el frío, inician su viaje hacia las playas de Brasil.
No importa qué tan lejos naden, los investigadores saben todo lo que hicieron el invierno pasado: qué tan profundo bucearon, hasta dónde migraron y de qué manera se alimentaron.
La rutina de estas aves queda registrada en diminutos sensores que los investigadores colocan en pingüinos y otros animales como elefantes marinos, gaviotas y cormoranes.
El uso de telemetría para vida silvestre conlleva un problema: los instrumentos no se fabrican en la Argentina y son costosos.
Por eso, los doctores en ciencias biológicas Flavio Quintana y Juan Emilio Sala, del Leptomar, decidieron encarar el desarrollo local de registradores electrónicos de movimiento y comportamiento de alta resolución.
Para ello, se asociaron con el Centro de Micro y Nano Electrónica del Bicentenario del Instituto Nacional de Tecnología Industrial (CMNB-INTI), dirigido por la doctora en ingeniería Liliana Fraigi.
“Esperamos tener listos los primeros diez prototipos para poner a prueba en noviembre, cuando los pingüinos vengan a la Patagonia a reproducirse. Va ser la primera vez en 20 años que vamos a poder colocar instrumentos de fabricación nacional en la fauna argentina”, dijo a la agencia TSS Quintana, director del Instituto de Biología de Organismos Marinos (Ibiomar-Conicet), dentro del cual funciona el Leptomar.
El científico dijo que la importancia de desarrollar esta tecnología en el país no se limita al área de la ecología, sino que también podría aplicarse en cualquier campo que requiera la medición de variables biológicas y fisiológicas de un organismo vivo.
El CMNB del INTI está a cargo del desarrollo de la electrónica y el Ibiomar aporta el conocimiento del uso de este tipo de instrumentos para definir los parámetros a medir con los sensores.
El desarrollo comenzó gracias a un subsidio que obtuvo el equipo patagónico hace unos años por parte del Fondo para la Investigación Científica (Foncyt) de la Agencia del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva (Mincyt).
Posteriormente, se presentaron junto con el INTI y la empresa EnyeTech a una convocatoria de la Fundación Sadosky de “financiamiento fase cero”, destinada a fomentar la vinculación tecnológica entre instituciones públicas de investigación y desarrollo y el sector privado.
Una ventaja importante de desarrollar el dispositivo a nivel local es el abaratamiento de costos.
“Si bien el precio varía según el tipo y la cantidad de variables que se quieran medir, nosotros estamos pagando un instrumento básico alrededor de mil euros. Estimamos que el costo de fabricarlo en la Argentina será mucho más bajo, menos de la mitad, pero todavía no está bien definido porque estamos en una etapa de fabricación de prototipo que tiene que ponerse a prueba”, dijo Quintana.
Apostar a tecnología propia
Para dimensionar la complejidad del desarrollo de esta tecnología es necesario pensar que los instrumentos tienen que acompañar a los animales durante grandes distancias y profundidades.
Los elefantes marinos, por ejemplo, pueden bucear a más de 500 metros de profundidad.
Por lo tanto, los circuitos electrónicos deben estar protegidos y, para eso, los ingenieros utilizan una resina cuya forma y tamaño depende del animal al que se le colocará el dispositivo.
Son muy livianos (pesan 10 gramos como máximo) y todos tienen forma hidrodinámica, para evitar que tenga algún costo energético extra cuando el animal se desplaza por el agua con el instrumento adherido.
Juan Emilio Sala (a la izquierda) y Flavio Quintana (a la derecha).
“En el caso de las aves, se coloca en la espalda baja porque es el lugar donde menor resistencia ofrece al agua. Es como una pastillita que va pegada a la espalda. Se adhiere al cuerpo con una cinta adhesiva especial. En tanto, en el caso de animales como elefantes y lobos marinos, se lo colocamos en el pelo”, explicó el biólogo.
Los investigadores saben cuál es el peso, forma y lugar más óptimos para cada especie gracias a las pruebas que ellos mismos hicieron durante años.
Los instrumentos tendrán sensores que medirán diversos parámetros. El más común en este tipo de dispositivos es el GPS, que brindará la ubicación del animal durante toda la ruta migratoria.
Arrojará un dato por segundo con un margen de error de cinco metros con respecto a la posición del animal.
También tiene un pequeño compás electrónico, que mide los cambios de dirección del animal con hasta 10 datos por segundo y permite determinar su trayectoria en dos dimensiones.
En el caso de animales buceadores se coloca también un sensor de profundidad, que puede tomar más de 40 datos por segundo con una precisión de menos de un centímetro de error.
El dispositivo también dispone de un sensor que mide la aceleración del cuerpo en tres dimensiones (3D).
“Se puede detectar cualquier movimiento que haga el animal. Si gira la cabeza para la izquierda, podemos saber cuánto la giró, durante cuánto tiempo y en qué ángulo. De ahí derivamos el gasto energético de cada comportamiento: cuánto le cuesta a un pingüino bucear, limpiarse las plumas o capturar una presa. También tenemos sensores de campo magnético que son colocados en el pico de los animales. Miden menos de un milímetro y nos permiten detectar el número y tipo de presa que capturan. La combinación de todos los sensores nos da un panorama muy claro del comportamiento de los animales en el mar”, apuntó Quintana.
Además, los investigadores pretenden sumar la medición de variables ambientales, como la temperatura del mar.
De esta manera, los animales se convierten en plataformas biológicas de monitoreo ambiental y desarrollan una tarea similar a la de los buques oceanográficos, pero con una ventaja: llegan a lugares que aquellos no pueden.
Una vez que los científicos extraen la información del pequeño “diario íntimo”, los datos se reparten entre los distintos grupos de investigación del Ibiomar, pero también quedan disponibles en las grandes bases de datos que existen a nivel internacional referidas a los movimientos de vertebrados superiores.
“El grupo está siempre dispuesto a hacer colaboraciones con diferentes equipos de investigación que tengan intereses complementarios. Es muy importante para nosotros el trabajo interdisciplinario, la unión de saberes para un fin común. Creemos que esa es una práctica que nos fortalece a todos”, dijo el científico.
El objetivo final es poder transferir la tecnología a una empresa que quiera fabricarla en el país. Los investigadores también tienen en su horizonte el desarrollo de un software que facilite la lectura y organización de los datos que se extraen del dispositivo.
Más allá de que el proyecto está avanzado, el investigador señala que el conflicto que está atravesando el INTI actualmente probablemente produzca algún retraso en el proyecto.
“El recorte presupuestario que está viviendo el país en ciencia y tecnología sin duda afecta a cada iniciativa”, dijo Quintana.
“En el Ibiomar hemos tenido una reducción importante en la asignación del presupuesto anual 2017 en función de lo que habíamos solicitado originalmente. No fuimos la excepción a lo que pasa a nivel nacional”, sostuvo.
