Gráfico batimétrico - Bathymetric chart

Una carta batimétrica es un tipo de mapa isarítmico que representa la topografía sumergida y las características fisiográficas de los fondos oceánicos y marinos. Su propósito principal es proporcionar contornos de profundidad detallados de la topografía del océano, así como proporcionar el tamaño, la forma y la distribución de las características submarinas. Los mapas topográficos muestran la elevación sobre el suelo y son complementarios a las cartas batimétricas. Los gráficos utilizan una serie de líneas y puntos a intervalos iguales para mostrar la profundidad o la elevación. Una forma cerrada con formas cada vez más pequeñas en su interior puede indicar una fosa oceánica o un monte submarino o una montaña submarina, dependiendo de si las profundidades aumentan o disminuyen hacia adentro.

Mapa batimétrico del monte submarino Loihi

Los levantamientos batimétricos y las cartas están asociados con la ciencia de la oceanografía , en particular la geología marina y la ingeniería subacuática u otros fines especializados.

Mapa batimétrico de Medicine Lake, CA

Los datos batimétricos utilizados para producir gráficos también se pueden convertir en perfiles batimétricos que son secciones verticales a través de una función.

Gráfico batimétrico de Bear Lake

Historia

Antiguo Egipto

El uso de la batimetría y el desarrollo de cartas batimétricas se remonta al siglo XIX a. C. hasta el antiguo Egipto . Las representaciones en las paredes de las tumbas, como las tallas en bajorrelieve de Deir al-Bahri encargadas por la reina Hatshepsut en el siglo XVI a.C., muestran a antiguos marineros que utilizan postes largos y delgados como postes de sondeo para determinar la profundidad del río Nilo y en el delta del río Nilo .

Antigua Grecia

El primer relato escrito y los registros mapeados de sondeos no se produjeron hasta 1000 años después de que los egipcios comenzaran a sondear y cartografiar el Nilo. El historiador griego Herodoto escribe sobre un sondeo en 66 pies de agua de la desembocadura del Nilo en el delta del río. Él escribe acerca de lodo amarillo que se levanta, similar al que se deposita con las inundaciones anuales. Estos relatos muestran una mayor conciencia de las profundidades regionales y las características del fondo marino entre los antiguos marineros y demuestran que los descubrimientos en batimetría y el uso de cartas batimétricas habían progresado significativamente.

Roma antigua

El Nuevo Testamento relata los sondeos que se hicieron con el naufragio de Pablo en la isla de Malta en el Libro de los Hechos . El capítulo 27, versículos 27-44 relatan la experiencia:

27 "... mientras éramos conducidos arriba y abajo en Adria, alrededor de la medianoche los marineros consideraron que se acercaban a algún país;"

28 "Y sondearon, y hallaron veinte brazas; y cuando habían avanzado un poco más, volvieron a sonar y hallaron quince brazas".

29 "Entonces, temiendo que cayéramos sobre las rocas, echaron cuatro anclas desde la popa ..."

39 "Y cuando se hizo de día, no conocían la tierra ..."

40 "Y cuando hubieron levantado las anclas, se entregaron al mar ... y se dirigieron hacia la orilla".

41 Y cayendo en un lugar donde se juntaban dos mares, encallaron el barco; y la parte delantera se atascó con fuerza y ​​permaneció inamovible, pero la parte trasera se rompió con la violencia de las olas.

El versículo 39 dice que "no conocían la tierra", lo que indica que su conocimiento del mar se obtuvo de las experiencias de otros, así como del recuerdo de haber estado allí antes. Las direcciones de navegación llamadas periplo ya existían en el siglo I d.C., dando configuraciones costeras generales. Las cartas disponibles comercialmente de las profundidades del mar y la costa circundante no estarían disponibles hasta dentro de casi otros mil años.

Período moderno temprano

Hasta este punto, las cartas batimétricas eran raras ya que los navegantes seguían dependiendo de cuerdas pesadas y pesos de plomo para tomar lecturas de profundidad y trazar el océano abierto. En los 200 años transcurridos desde que Colón navegó hacia las Américas, se produjeron avances menores en la exploración y cartografía de profundidad de los océanos . En 1647, Robert Dudley publicó el atlas, ' Dell'Arcano del Mare ' (Secretos del mar). Su trabajo superó con creces todo lo que se había publicado anteriormente con mapas y gráficos construidos en la proyección de Mercator , además de contener algunos de los primeros gráficos que muestran las profundidades impresas en la costa atlántica de América del Norte. Su publicación sentó las bases para que los futuros navegantes e inventores continúen desarrollando formas nuevas e ingeniosas de producir cartas y estudios de alta calidad de los lagos y océanos del mundo.

Comparación con carta hidrográfica

Una carta batimétrica se diferencia de una carta hidrográfica en que el objetivo es la presentación precisa de las características submarinas, mientras que la navegación segura es el requisito para la carta hidrográfica.

Una carta hidrográfica ocultará las características reales para presentar una versión simplificada que ayude a los navegantes a evitar los peligros bajo el agua.

Uniendo una carta batimétrica y un mapa topográfico

En un caso ideal, la unión de una carta batimétrica y un mapa topográfico de la misma escala y la proyección de la misma área geográfica sería perfecta. La única diferencia sería que los valores comienzan a aumentar después de cruzar el cero en el datum designado al nivel del mar . Por lo tanto, las montañas del mapa topográfico tienen los valores más altos, mientras que las profundidades más grandes de la carta batimétrica tienen los valores más altos.

En pocas palabras, la carta batimétrica está destinada a mostrar la tierra si las aguas suprayacentes se eliminaron exactamente de la misma manera que el mapa topográfico.

Dentro de la hidrografía

Los levantamientos batimétricos son un subconjunto de la ciencia de la hidrografía . Se diferencian ligeramente de los levantamientos necesarios para crear el producto de la hidrografía en su aplicación más limitada y según lo realizan las agencias nacionales e internacionales encargadas de producir cartas y publicaciones para una navegación segura. Ese producto de carta se denomina con mayor precisión carta de navegación o carta hidrográfica con un fuerte sesgo hacia la presentación de información de seguridad esencial.

Levantamientos batimétricos

Originalmente, la batimetría involucraba la medición de la profundidad del océano a través de sondeos de profundidad . Las primeras técnicas utilizaban cuerdas o cables con peso que se bajaban sobre el costado de un barco. Esta técnica mide la profundidad en un punto a la vez y, por lo tanto, es ineficaz. También está sujeto a los movimientos del barco y las corrientes que mueven la línea fuera de la verdadera y del tramo de la línea, por lo que no es precisa.

Los datos utilizados para hacer mapas batimétricos provienen típicamente de una ecosonda ( sonar ) montada debajo o sobre el costado de un bote, que envía un haz de sonido hacia abajo en el fondo marino o desde sistemas LIDAR o LADAR de detección remota . El tiempo que tarda el sonido o la luz en viajar a través del agua, rebotar en el fondo marino y regresar al transductor es proporcional a la distancia al fondo marino. Los levantamientos LIDAR / LADAR generalmente se realizan mediante sistemas aéreos.

La topografía del fondo marino cerca de la Fosa de Puerto Rico

Desde principios de la década de 1930, las sirenas de un solo haz se utilizaron para hacer mapas de batimetría. Más recientemente, se usan típicamente ecosondas multihaz (MBES), que usan cientos de haces adyacentes muy estrechos dispuestos en una franja en forma de abanico de típicamente 90 a 170 grados de ancho. La matriz compacta de haces individuales estrechos proporciona una resolución angular muy alta . El ancho de la franja depende de la profundidad y permite que un barco mapee más fondo marino por transecto que una ecosonda de un solo haz al realizar menos pasadas. Los haces se actualizan muchas veces por segundo (normalmente de 0,1 a 50 Hz, según la profundidad del agua), lo que permite una mayor velocidad de la embarcación al tiempo que mantiene una alta cobertura del fondo marino. Los sensores de actitud proporcionan datos para la corrección del cabeceo y balanceo de la embarcación , y una brújula giroscópica proporciona información de rumbo precisa para corregir el desvío de la embarcación . Un sistema global de navegación por satélite (GNSS) posiciona los sondeos con respecto a la superficie de la tierra. Los perfiles de velocidad del sonido (velocidad del sonido en el agua en función de la profundidad) de la columna de agua corrigen la refracción o "flexión de los rayos" de las ondas sonoras debido a características no uniformes de la columna de agua como temperatura, conductividad y presión. Un sistema informático procesa todos los datos, corrigiendo todos los factores anteriores, así como el ángulo de cada haz individual. Las mediciones de sondeo resultantes se procesan luego para producir un mapa.

Los satélites también se utilizan para medir la batimetría. Los radares satelitales trazan mapas de la topografía de las profundidades marinas al detectar las variaciones sutiles en el nivel del mar causadas por la atracción gravitacional de las montañas, crestas y otras masas submarinas. En promedio, el nivel del mar es más alto sobre montañas y cordilleras que sobre llanuras abisales y trincheras.

Ver también

Referencias

enlaces externos