¿Cómo funciona y para qué sirve la red de radares del ICATMAR?

El ICATMAR tiene como objetivo principal ofrecer un servicio de predicción oceanográfica adaptado a las necesidades de la sociedad.

Radar de Alta Frecuencia (AF) instalado en el puerto de Segur de Calafell (izquierda). Distribución de los radares AF del ICATMAR a lo largo de la costa catalana, donde se muestran las áreas teóricas de cobertura de las distintas antenas (derecha).

En Cataluña, aproximadamente el 63 % de la población se concentra en las comarcas costeras. Una buena parte de nuestras actividades económicas y socioculturales están vinculadas al mar, como la pesca profesional, el transporte marítimo de mercancías, los deportes náuticos, la pesca recreativa o el turismo relacionado con el mar. Sin embargo, a menudo leemos titulares con noticias como la del pescador que hace unos meses se perdió en el mar cerca de Arenys de Mar, o sobre vertidos contaminantes de buques de carga, o la llegada masiva de medusas y otros organismos a la deriva a las playas. Para hacernos una idea, solo en 2024, el servicio de emergencias de Salvamento Marítimo recibió más de 900 alertas procedentes de la costa catalana.

Es en este contexto donde se desarrollan las actividades del Servicio de Oceanografía Operacional del ICATMAR. Uno de sus principales objetivos es ofrecer a las administraciones, profesionales del mar y al público en general un servicio de predicción oceanográfica acorde con las necesidades de la sociedad. En este sentido, el ICATMAR desarrollará próximamente las capacidades necesarias para ofrecer información que permita respuestas rápidas y fiables en situaciones de emergencia. Además, proporcionará herramientas para mejorar la planificación de actividades que se realizan en el ámbito marino.

Visualización del primer mapa de corrientes superficiales del mar catalán obtenido a partir de la red de radares AF del ICATMAR, una vez completado el despliegue de las siete antenas. https://www.icatmar.cat/observacions/

Por otro lado, de forma análoga a como ocurre con los servicios de predicción meteorológica, el desarrollo de un sistema de predicción de estas características requiere una infraestructura de adquisición de datos en tiempo real (observaciones del estado del mar), que sea estable y con buena cobertura espacial. Asimismo, se desarrollarán modelos numéricos que simulen la circulación marina y que incluyan la información obtenida mediante la asimilación en tiempo real de los datos procedentes de los instrumentos de observación.

En el contexto del despliegue de la infraestructura de observaciones en la costa catalana, a finales de 2024 se instalaron las dos últimas antenas que completan la red de radares de Alta Frecuencia (AF) del ICATMAR. A día de hoy, la red ya cuenta con siete antenas operativas, ubicadas estratégicamente en distintas localidades costeras: Cap de Creus, Cap sa Sal (Begur), Tossa de Mar, Arenys de Mar, Puerto de Barcelona, Port Ginesta y Segur de Calafell. De esta forma, el ICATMAR puede monitorizar las corrientes costeras con una resolución de 3 x 3 km, una precisión sin precedentes en el territorio. Como resultado de estos esfuerzos, se ha obtenido por primera vez una “instantánea” detallada de las corrientes a lo largo de 200 km de costa catalana y hasta unos 60 km mar adentro.

Radares costeros de Alta Frecuencia

Pero, ¿cómo se obtienen los mapas de corrientes a partir de los datos recopilados por las antenas?

Esquema del funcionamiento de una antena de radar AF. La antena emite una señal electromagnética con una cierta longitud de onda (λ), que rebota en las olas de la superficie marina. En concreto, son las olas con una longitud de onda igual a la mitad (λ/2) las que tienen la particularidad de reflejar la señal de forma coherente y con suficiente intensidad, lo que permite que pueda ser detectada por los sistemas receptores de la antena. Figura adaptada a partir de material gráfico del proyecto MEDCLIC (SOCIB).

Las antenas de la red combinan funciones de emisión y recepción. Funcionan emitiendo pulsos de ondas electromagnéticas de frecuencia conocida (13,5 MHz, en este caso) en todas las direcciones. Estas ondas son dispersadas por las irregularidades de las olas en la superficie del mar y se reflejan, de manera que parte del eco regresa a la antena emisora. Dado que el mar no es estático, sino que se encuentra en movimiento debido a las corrientes marinas, la señal reflejada sufre una pequeña variación de frecuencia por el efecto Doppler, al igual que nuestro oído percibe el cambio de tono de una sirena de ambulancia al acercarse o alejarse. Es a partir de esa ligera variación respecto a la frecuencia emitida que se obtiene información sobre la velocidad a la que se mueve el mar.

Sin embargo, una sola antena solo puede detectar la proyección de la corriente total sobre su línea de visión, por lo que la información obtenida es parcial. Para reconstruir la corriente total, es necesario contar con al menos dos antenas midiendo simultáneamente una misma zona. Por eso, el despliegue de la red de radares AF del ICATMAR se diseñó garantizando el mayor solapamiento posible entre las áreas de cobertura de las distintas antenas. De este modo, se puede obtener información precisa y casi en tiempo real de las corrientes marinas a lo largo de la costa catalana.

Esquema de cómo se reconstruye la corriente total a partir de las mediciones realizadas por dos antenas de radar AF. La corriente total (vector negro) es percibida de forma distinta por cada antena (vectores rojo y azul, denominados Proyecciones radiales). A partir de las ecuaciones trigonométricas que se muestran en la figura, se puede reconstruir la velocidad de la corriente total.

Autoría: Lucía Quirós-Collazos

El Servicio de Oceanografía Operacional del ICATMAR se consolida

Desde 2023, el Servicio de Oceanografía Operacional del ICATMAR proporciona información fiable y actualizada sobre el estado del mar en Cataluña.

Radar de alta frecuencia del Servicio de Oceanografía Operacional del ICATMAR instalado en el Cap de Creus.

En 2023 se puso en marcha el Servicio de Oceanografía Operacional del ICATMAR. Este servicio tiene como principal objetivo medir, analizar y predecir las características físicas del mar, es decir, las corrientes marinas, la temperatura y salinidad del agua, el oleaje y el nivel del mar en el Mediterráneo noroccidental. A partir de estas mediciones, se generan productos oceanográficos adaptados a las necesidades de diferentes ámbitos marinos como la gestión pesquera, las labores de salvamento marítimo, la gestión medioambiental y el seguimiento del cambio climático, entre otros.

Para llevar a cabo sus funciones, el Servicio de Oceanografía Operacional está desplegando una red de siete radares de alta frecuencia a lo largo de la costa catalana, que culminará con la activación de los dos últimos radares antes de que finalice 2024. Esta red de radares, perteneciente a la Generalitat de Catalunya, proporciona información en tiempo real sobre la dirección e intensidad de las corrientes marinas superficiales en la franja costera comprendida entre la costa catalana y las 40 millas náuticas (unos 74 km). Toda esta información se complementa con el lanzamiento regular de boyas a la deriva, el despliegue de boyas fijas y otros tipos de instrumentación oceanográfica que, cuando estén plenamente operativas, servirán para obtener mediciones de corrientes de fondo y superficiales, temperatura y salinidad superficiales, oleaje y diversas variables atmosféricas.

Los datos recopilados a través de la red de observaciones del ICATMAR se combinan con datos de otras agencias como el Servei Meteorològic de Catalunya, EUMETSAT o Copernicus, y se integran en los modelos oceanográficos desarrollados por el Servicio de Oceanografía Operacional, que muy pronto permitirán ofrecer predicciones de alta resolución espaciotemporal sobre el estado del mar en Cataluña. Este servicio será una herramienta muy potente que desde el ICATMAR se pondrá a disposición de toda la ciudadanía de forma gratuita y fácilmente accesible, para que la comunidad marítima de Cataluña pueda beneficiarse utilizándolo en todo tipo de aplicaciones. De hecho, actualmente ya es posible explorar datos de corrientes marinas accediendo al visor de datos físicos en nuestro sitio web.

Visor de datos físicos de la web del ICATMAR.

Finalmente, cabe recordar que en nuestras redes sociales (X y LinkedIn) se publica regularmente información actualizada sobre la temperatura media superficial y las olas de calor marinas en el Mediterráneo noroccidental, así como la previsión diaria de la temperatura del agua en la costa catalana. Además, en el sitio web del ICATMAR se puede acceder rápida y fácilmente a estos y el resto de los servicios que ofrece el Servicio de Oceanografía Operacional: