Boya POSAR

Estado actual: El sistema POSAR está operativo y entregando datos a tiempo real desde el 17 de Octubre 2018.

(datos de pCO2 no serán capturados en esta campaña debido a mantención y calibración del sensor SAMI-CO2)

POSAR

Plataforma de Observación del Sistema Acoplado Océano AtmósfeRa
Ubicada a 5 millas náuticas frente a la desembocadura del río Itata – Región del Bio Bio (~36.4°S 72.9°W)

El sistema POSAR es un proyecto que comprende el diseño, construcción, instalación, operación y mantención de una plataforma de observación del océano y la atmósfera en la zona costera de la región del Bío-Bío.

La plataforma consta de una boya costera, situada a ~10 km frente a la desembocadura del río Itata, que realiza observaciones con una frecuencia diaria de variables meteorológicas y oceanográficas, complementada con estaciones meteorológicas automáticas en el borde costero (figura 1).

La información de POSAR está disponible en forma libre y tiempo real.

Datos oceanográficos en CDOM

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Datos metereológicos en CDOM

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Datos POSAR en POMEO

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Datos metereológicos de POSAR en Weather Underground

  • 17 de Octubre 2018 – Presente: POSAR activo y trasmitiendo datos on-line. Durante esta campaña no se capturan datos de pCO2 debido a que el sensor aun no regresa de su mantención en fabrica desde USA.
  • 15 – 17 de Octubre 2018: verificacion de correcto enlace de transmisión de datos. Tiempo de inicio de adquisición de datos 17-oct-2018 19:00:00 UTC.
  • 13 – 14 de Octubre 2018: Equipo de soporte Geofísico “SeaHorse” logra con éxito la maniobra de anclaje del sistema POSAR. Inicio de pruebas de transmisión de datos.
  • 11 de Mayo 2018 – 13 de Octubre 2018: Período de Mantención del sistema POSAR. Sensor SAMI-CO2 enviado a manufacturadores en USA para reabastecimiento de reactivos, calibracion e incorporación de sistema mejorado anti-fouling. Además, se registarron problemas en la comunicación con datalogger del segundo sensor de Nitrato (SUNA-V2 a 10 m) por lo no se pudieron recuperar datos de Nitrato a 10m.
  • 10 de Mayo: Maniobra de recuperación de Boya Equipo de soporte Geofísico “SeaHorse” retira la boya desde su punto de anclaje tras ~6 meses de adquisición de datos (30 de Noviembre 2017 – 10 de Mayo 2018).
  • 22 de Diciembre 2017: Se registra una caída abrupta en los datos colectados por el sensor de pH, valores que no vuelven a recuperarse a niveles “normales”. Se sugiere precaución en el uso de los datos de pH a partir de esta fecha.
  • 30-Noviembre-2017 – 10 de mayo 2018: POSAR activo y trasmitiendo datos on-line.
  • 29-Noviembre-2017: Equipo de soporte Geofísico “SeaHorse” logra con éxito la maniobra de anclaje del sistema POSAR. Inicio de pruebas de transmisión de datos.
  • 27-Noviembre 2017: Nuevo zarpe para intentar maniobra de anclaje. Nuevamente las condiciones ambientales no permiten llevar a cabo la maniobra.
  • 20-Noviembre 2017: Después de solucionar los problemas en la transmisión de los datos, se tuvo una nueva ventana con condiciones ambientales aptas para realizar la maniobra de anclaje. No obstante, las condiciones en el mar, mar de fondo y viento, no permiten terminar la maniobra. El equipo de SeaHorse se mantiene en muelle esperando una nueva ventana de tiempo favorable para realizar el anclaje.
  • 12-Noviembre 2017: Se intentó realizar el anclaje de POSAR. Sin embargo, se detecta interferencia en la transmisión de los datos, lo cual impide que se realice la maniobra.
  • 11-Agosto a 12-Noviembre 2017: Período de mantención. Se incorpora un nuevo sensor para medir nitrato (SUNA-UV, Seabird) junto al microCAT ubicado a 10m de profundidad. En el set de sonsores a 1m de profundidad, se reemplaza el sensor SAMI-CO2 facilitado temporalmente por el Dr. Mike DeGrandpre (Universidad de Montana, número de serie: C037) por un sensor propio del CR2 (número de serie: C0133).
  • 11 – Agosto – 2017: Inicio de período de mantención. Equipo de soporte Geofísico “SeaHorse” retira la boya desde su punto de anclaje.
  • 25 de Junio 2017: Registro de datos anómalos desde segundo anemómetro (WM 05103, R.M. Young company) a partir del 2017-06-25 13:40:00 (UTC-0).
  • 19 de Junio 2017: Equipo de soporte Geofísico “Seahorse” realiza una inspección en terreno de las condiciones post-tormenta (video POSAR post-tormenta).
  • 17 de Junio 2017: Sistema POSAR sobrevive la embestida de la tormenta: todos los sensores meteorológicos y la mayoría de los sensores oceanográficos siguen transmitiendo sus datos en tiempo real. Sin embargo, se pierde recepción de datos de 2 sensores oceanográficos: SUNA (que mide Nitrato) y SAMI (que mide pCO2)
  • 15 – 17 de Junio de 2017: Gran tormenta en la zona central de Chile.
  • 13 de Junio de 2017: Salida a terreno junto a equipo del Programa de Investigación Marina de Excelencia (Pimex, UdeC) para tomar muestra oceanográficas que corroboren los datos registrados por los sensores de miden pH, pCO2, nitrato, clorofila-a por fluorescencia, temperatura, salinidad y oxígeno disuelto.
  • 1 de junio de 2017: correcto enlace de transmisión de datos. Tiempo de inicio de adquisición de datos 01/06/2017 06:00 UTC.
  • 29 de mayo de 2017: sistema POSAR nuevamente en el agua, puesta en marcha para nuevo período de adquisición de datos. Segunda mantención solo tomó 6 semanas. Se arreglo el sensor de viento (anemómetro sónico) y agregamos un segundo sensor de viento (wind monitor, marine) para tener redundancia en esta variable critica.
  • 17 de abril de 2017: Luego de 5 meses en el agua, retiramos el sistema POSAR para segunda mantención.  Las mediciones entre Noviembre 2016 y Abril 2017 cubren gran parte de la estación de surgencia y permitirán un análisis detallado de este proceso. Además recuperamos los datos desde el segundo conjunto de sensores ubicado a 10m de profundidad.
  • 10 de noviembre de 2016: Falla en un conector del anemómetro sónico. Datos de dirección de viento están correctos, sin embargo, hemos detectado un problema en las mediciones de magnitud del viento. Estos datos NO deben ser usados o usados con precaución (sólo para dirección del viento).
  • 3 de noviembre de 2016: sistema POSAR nuevamente en el agua, puesta en marcha para nuevo período de adquisición de datos.
  • 19 de julio de 2016: retiro de sistema POSAR para primera mantención.
  • 13 de julio de 2016: sistema POSAR no se ve afectado por temporal.
  • 25 de mayo de 2016: instalación del sistema POSAR en la desembocadura del río Itata.

La boya instrumentada, que constituye el corazón de POSAR, fue instalada a 5 millas náuticas frente a la desembocadura del río Itata (~36.4°S 72.9°W) en la región del Bío-Bío, 30 km al norte de Talcahuano.

Esta zona costera está expuesta a diversos fenómenos físicos (surgencia costera, descarga de ríos, temporales de invierno) y en ella coexisten múltiples actividades antrópicas (pesquerías, turismo, agricultura, silvicultura).

boya222

Figura 1. Esquema general del sistema POSAR

A una latitud similar de POSAR pero ~30 km mar adentro se ubica la Estación 18, donde el centro COPAS de la Universidad de Concepción ha realizado observaciones oceanográficas mensuales por más de una década, permitiendo la complementación de ambas series de datos.

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Figura 2: Ubicación geográfica del sistema POSAR y estación 18.

La boya es de tipo costera de media profundidad, adquirida en EEUU y modificada por Seahorse Ltda. (Chile), con una boyantes neta de 1841 kg, peso neto de 680 kg, 2 metros de diámetro y 3.6 metros de altura. La boya se mantiene fija mediante una serie de conectores y una línea de anclaje al fondo marino sobre unos 50 metros de profundidad en la zona de instalación.

silueta boya POSAR CR2 Itata 2015 - 2016

Las mediciones meteorológicas se realizan a 2.5 m sobre el nivel del mar e incluyen viento (magnitud y dirección), temperatura del aire, humedad relativa, radiación solar, radiación neta y presión atmosférica. Las mediciones oceanográficas se realizan a 1 m de profundidad e incluyen temperatura del agua, conductividad, oxigeno disuelto (DO), pH, concentración de nitrato (NO3), presión parcial de CO2, y clorofila-a. Las mediciones de temperatura, conductividad y DO se repiten a 10 m de profundidad. La tabla incluye las especificaciones técnicas de los sensores de POSAR. En el futuro será posible agregar observaciones de corrientes y otras variables en la columna de agua.

Las mediciones meteorológicas y oceanográficas son almacenadas en un datalogger (CR6, Campbell Scientific) y transmitidas en tiempo casi-real a través de telefonía celular a una estación en tierra firme, donde un computador permite su despliegue tabular y gráfico en una página web.

Instrumento (Modelo/Marca)Parámetro(s) Observaciones
HC2S3-L9 / Campbell SciTemperatura del aire
Humedad relativa
Incluye panel protector
LI200X-L11 / LI-CORRadiación solar (400-1100 nm)Radiación directa + difusa
LP02 / HuksefluxRadiación solar (285 - 3000 nm)Radiación directa + difusa
NR-Lite2 / Kipp and ZonenRadiación neta (200-100.000 nm)Radiación solar + infrarroja
ambos hemisferios
CS106 / Campbell SciPresión atmosférica
Rango 1100-500 hPa
MM 86106 / R. M. Young Company
Magnitud y dirección del viento
Anemómetro ultrasónico marino.
WM 05103 / R. M. Young CompanyMagnitud y dirección del vientoAnemómetro mecánico.
Segundo instrumento de medición de viento para redundancia
SUNA / SAtlanticNitrato (NO3) en el agua
Analizador óptico (UV)
Dos sensores a 1 y 10 m de profundidad
SeaFET / SAtlantic
pH del agua
Principio de ion selectivo
SAMI / Sunburst SensorsPresión parcial de CO2 en el agua Rango 150-700 micro-atmósferas
C3 Fluorometro / Turner Designs
Concentración de clorofila-a en el agua
Fluorescencia de clorofila-a en el agua
Microcat / SBE Seabird
Contiene sensores para determinar:
Temperatura del agua
Conductividad (Salinidad)
Oxígeno Disuelto (DO)
Dos set de sensores a 1 y 10 m de profundidad

El sistema POSAR fue concebido inicialmente como parte del Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia (CR)2, un centro de excelencia FONDAP-CONICYT(15110009) constituido el año 2013 por investigadores de la Universidad de Chile, Universidad de Concepción y Universidad Austral de Chile. La concreción de POSAR ha sido posible gracias al proyecto FONDEQUIP-CONICYT (140134) adjudicado a fines del año 2014. El proyecto POSAR-FONDEQUIP contempla un aporte por parte de CONICYT y de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile.

POSAR es posible gracias al dedicado esfuerzo de un equipo interdisciplinario de investigadores, profesionales y técnicos del CR2, Departamento de Geofísica de la Universidad de Chile, Departamento de Oceanografía de la Universidad de Concepción y la empresa SeaHorse Ltda. (Concepción, Chile).

Integrantes Activos

  • René Garreaud (Director del Proyecto, DGF-UCh y CR2)
  • Laura Farías (Lider Oceanografía, UdeC y CR2)
  • Lucy Belmar (Experta en Oceanografía, CR2)
  • Francisca Muñoz (Encargada de Datos y Cómputos, CR2)
  • Cecilia Montecino (Jefe Administrativa, CR2)
  • Susana Bustos (Apoyo en coordinación, CR2)
  • César Hormazábal (Jefe de ingeniería, Seahorse)
  • John Riquelme (Electrónica y comunicaciones, Seahorse)
  • Lorena Alfaro (Administración, Seahorse)

Ex – miembros del equipo

  • Isabel Guerra (formulación inicial del proyecto FONDEQUIP)
  • Mariela Yevenes (Experta en Biogeoquímica , UdeC y CR2)
  • Sebastián García-Loyola (Experto en Oceanografía, UdeC y CR2)
  • Aldo Viscarra (Instrumentación, DGF-UCh y CR2)
  • Addi Urriola (Control Administrativo, FCFM-UCh)

POSAR registrando la tormenta del 16 de Junio

Inspección a la Boya Post-Tormenta (equipo Seahorse)

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XXXVII Congreso de Ciencias del Mar, Valparaiso (Mayo 2017)

La investigadora postdoctoral Lucy Belmar presentó el trabajo “Plataforma de Observación del Sistema Acoplado Océano AtmósfeRa (POSAR), un sistema de observación de alta frecuencia en zona costera de Chile central”. En este trabajo se reporta la serie de tiempo obtenida desde el sistema POSAR durante el verano 2016 – 2017.

V Congreso de Oceanografía física y clima, Concepción (Noviembre 2017)

La investigadora postdoctoral Lucy Belmar presentó el trabajo “Observación de la variabilidad temporal del ambiente biogeoquímico en la zona costera de Chile central a través de la Plataforma de Observación del Sistema Acoplado Océano AtmósfeRa (POSAR)”. Trabajo que expone la serie de tiempo obtenida desde el sistema POSAR durante los años 2016 y 2017.

  • cita: Belmar, L., Garreaud, R. & L. Farias. Observación de la variabilidad temporal del ambiente biogeoquímico en la zona costera de Chile central a través de la Plataforma de Observación del Sistema Acoplado Océano AtmósfeRa (POSAR). V Congreso de Oceanografía Física, Meteorología y Clima del Pacífico sur Oriental, Universidad de Concepción, Chile (Noviembre 6 – 10, 2017).
  • archivos: Presentación, Resumen.

Publicaciones científicas

Masotti et al. En Prensa.

Masotti, I., P. Aparicio-Rizzo, M. Yevenes, R. Garreaud, L. Belmar and L. Farias, 2019: The influence of river discharge on nutrient export and phytoplankton biomass off the Central Chile coast (33º-37ºS). Seasonal cycle and interannual variability. Frontiers Mar. Sci. – Coastal Ocean Processes. In press

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmars.2018.00423/abstract

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Ultima actualización: 18-octubre-2018

Contacto, Preguntas, Sugerencias
Prof. René Garreaud (rgarreau@dgf.uchile.cl)
Departamento de Geofísica, Universidad de Chile