El laboratorio de Oregón donde los científicos están montando las olas hacia un futuro más brillante

En el extremo oeste del campus de la Universidad Estatal de Oregón, entre frondosas tierras de cultivo y un campo de deportes, una instalación extraordinaria alberga experimentos que podrían salvar a la humanidad. Se llama OH Hinsdale Wave Research Lab, y es uno de los únicos lugares en el mundo donde los ingenieros pueden construir una línea de costa por encargo.

Ubicado dentro de dos almacenes cavernosos, el lugar resuena con el sonido de las olas rompiendo, y hay un ligero olor a cloro en el aire. Atravesando el almacén hay un canal largo y angosto de agua agitada, sus paredes de cemento tachonadas con instrumentación y rematadas por una pasarela motorizada que se desliza sobre rieles sobre las agitadas olas. Llamado Large Wave Flume, este instrumento científico único es el más grande de su tipo en América del Norte. Mide 12 pies de ancho por 342 pies de largo, aproximadamente la longitud de un campo de fútbol, ​​y se comporta como una rebanada perfecta de océano costero poco profundo.

En un extremo del canal, enormes pistones hidráulicos unidos a una paleta ancha y plana pueden generar olas de hasta cinco pies y medio de altura cada cinco segundos. En el otro extremo, el fondo del canal se inclina abruptamente para formar una estrecha playa de hormigón. Ola tras ola perfecta rompe en el suelo rocoso, formando espuma y sorbiendo como lo harían en la cercana costa de Oregón.

La instalación también alberga una cuenca de olas direccionales igualmente impresionante, de 87 pies de ancho y 160 pies de largo, apodada "la playa de acero". Su "costa" está revestida con placas de metal reconfigurables, sus mareas son generadas por 29 paletas hidráulicas separadas. A veces, las placas de metal se reemplazan con modelos de ciudades costeras, con casas pequeñas y personas, para ser destruidas por inundaciones catastróficas en miniatura. Ocasionalmente, la playa de acero es azotada por tsunamis artificiales tan poderosos que sacuden las ventanas de las oficinas al otro lado del edificio.

Cualquiera que use Wave Research Lab viene preparado con un traje de neopreno. Los investigadores a menudo tienen que nadar o navegar en kayak para acceder a sus experimentos.

Durante 50 años, ingenieros y visionarios han utilizado el laboratorio para aprender de todo, desde la física de la dinámica de fluidos hasta lo que sucede cuando un tsunami golpea un puente. Es un lugar donde tanto los empresarios como los científicos pueden reservar tiempo en el equipo junto con maquinistas y estudiantes universitarios. Pero en estos días, muchos de los experimentos del laboratorio se centran en una cosa: cómo el cambio climático está redibujando rápidamente las costas de todo el mundo y qué pueden hacer las comunidades costeras para protegerse.

El director del laboratorio, Pedro Lomonaco, se apoya contra la pared húmeda del gran canal de olas, su cabello canoso ligeramente despeinado por la brisa que levantan las olas. Ha estudiado ambientes costeros durante toda su carrera, dirigiendo laboratorios de ingeniería hidráulica en Europa y Canadá antes de aterrizar en el Laboratorio de Investigación de Olas aquí en Corvallis. Pero la fascinación de Lomonaco por la interacción entre el agua y la tierra comenzó mucho antes. Al crecer en México, siempre le encantó visitar la playa. "Durante mucho tiempo, guardé la arena de todas las playas que visité en pequeños botes de película", dice. "Pero entonces eso llegó a ser demasiado pesado para cargar".

Lomonaco tiene la onda genial de un surfista, pero describe las olas con la precisión de un ingeniero y detalla cómo los científicos miden cada oleaje con una serie de sensores.

Mientras habla, noto que las ondas del canal están haciendo algo extraño. Sus bordes se rompen más grandes y antes que sus centros. En una instalación dedicada a crear ondas perfectas, parece extrañamente impreciso. Lomonaco sonríe y señala a un grupo de investigadores reunidos alrededor de un banco de computadoras a medio camino del canal de nosotros. Su prototipo experimental, parte de un proyecto de protección costera llamado Emerald Tutu, está amortiguando las olas, robándoles parte de su energía antes de que se estrellen contra la orilla de cemento.

No estoy seguro de lo que esperaba ver cuando me uní a la reunión del equipo, pero no era una mancha marrón grumosa de 5 pies de ancho flotando en el agua, envuelta en una red y tachonada con flotadores de la Pantera Rosa. Largos tentáculos de plástico salen de su parte inferior como algas de vinilo. Usando cámaras personalizadas y emisores de ondas de sonido integrados en el canal, miden la altura del agua y las corrientes caóticas.

La investigadora principal Julia Hopkins, profesora de ingeniería civil y ambiental en la Universidad Northeastern, entrecierra los ojos para ver los datos que se desplazan por el monitor mientras las olas golpean el prototipo. Un mechón de cabello azul asoma por debajo de su sombrero mientras habla con el estudiante graduado Tyler McCormack sobre qué tan alto estaba el "chungus" en el agua.

Con el bolígrafo posado torpemente sobre mi libreta de reportera, me pregunto si estará bromeando. "¿Qué significa chungus?"

Sin perder el ritmo, con su atención dividida entre el seguimiento de datos y su teléfono, McCormack lee en voz alta de Dictionary.com: "Es 'un término de jerga para cualquier cosa que sea adorablemente gruesa'".

A primera vista, el chungus es un poco adorable, deslizándose en el agua como un puf acuático. En ese momento, un chisporroteo de sonido proviene de un resistente walkie talkie junto a la computadora. "¿Listo?" pregunta una voz.

"Listo", responde McCormack. Saluda a la investigadora de laboratorio Rebekah Miller, de pie en la ventana de una oficina encima de nosotros. Presiona un botón en su computadora para iniciar un nuevo conjunto de olas y, con un gemido, la paleta de olas comienza a moverse y el agua comienza a ondularse una vez más.

A medida que el agua agitada se adentra en depresiones más profundas y oleajes más altos, el arquitecto Gabriel Cira se une al resto del equipo y sonríe al boi mojado y grueso que flota debajo. Él es, como dice Hopkins, el "autor intelectual" detrás de Emerald Tutu.

Ajustando sus gafas de sol, "No puedo lidiar con la luz fluorescente", explica, Cira dice que las futuras versiones de este chungus estarían conectadas en una vasta red, sus cuerpos regordetes sembrados con pastos de pantano y algas. Eventualmente, formarían jardines flotantes alrededor de las ciudades costeras como tutús verdes esponjosos, lo que podría salvarlos del desastre. Así como este único prototipo absorbió suficiente energía para cambiar el comportamiento de las olas en el canal, una red de ellas podría amortiguar una marejada ciclónica en el mundo real.

Según Cira, las redes de Emerald Tutu serían indistinguibles de los pantanos naturales rellenados o eliminados en los siglos XVIII y XIX a lo largo de muchas de nuestras costas. Los tentáculos de plástico que cuelgan del chungus, por ejemplo, simularían las plantas que eventualmente crecerán en la naturaleza. "Se convierte en un entorno flotante, esponjoso y denso", dice Cira. "A los animales también les encantará". Un prototipo de chungus que el equipo colocó en un puerto de East Boston el año pasado desarrolló una densa capa verde que se convirtió en el hogar de cangrejos, pájaros y gusanos.

"Normalmente no pensamos en las plantas como infraestructura, pero deberíamos", dice Cira. Él es parte de una nueva ola de arquitectos y urbanistas que quieren construir una "infraestructura verde" blanda en lugar de la tradicional "infraestructura gris" de hormigón. El financiamiento federal debe destinarse a la infraestructura verde, señala, porque conducirá a una mejor protección costera y más empleos. "La infraestructura verde requiere monitoreo, mantenimiento y conservación", dice Cira. "Creemos que las comunidades locales pueden involucrarse en eso, financieramente, de una manera que no estén con la infraestructura gris".

No es inusual escuchar a personas en Wave Research Lab hablar directamente sobre el impacto social de su investigación; después de todo, esta instalación está diseñada explícitamente para ayudar a los ingenieros a innovar en una mejor infraestructura costera para las ciudades y la industria, en un momento en que el cambio climático está haciendo que esos áreas más peligrosas que nunca. "La adaptación transformacional es algo real", dice Hopkins, líder del equipo de Emerald Tutu. "No podemos adaptarnos gradualmente; tenemos que transformar completamente el panorama ahora".

La adaptación también significa convertir los océanos en una fuente de energía sostenible. Tim Maddux, quien ha trabajado como investigador asociado de la facultad en Wave Research Lab durante más de dos décadas, dice que ha visto un aumento dramático en los experimentos con convertidores de energía de onda (WEC) en el laboratorio. Estos son dispositivos que convierten el movimiento de las olas en una fuente de energía sostenible utilizando una amplia gama de diseños.

Algunos de esos diseños se están elaborando en el Wave Research Lab. Justo al lado del canal, la estudiante graduada de Oregon State, Courtney Beringer, acaba de alcanzar un hito en su construcción WEC.

"Este es el día que he estado esperando durante dos años", dice Beringer mientras ella y dos técnicos usan un montacargas para mover lo que parece una versión esquelética de la TARDIS de Doctor Who. El equipo del tamaño de una cabina telefónica servirá como base para su WEC en forma de pistón durante las pruebas.

Si bien Beringer espera implementar el dispositivo pronto, también mira mucho más hacia el futuro, hacia lo que el Departamento de Energía de EE. UU. llama "la economía azul". Eventualmente, dice, habrá muchos dispositivos WEC flotando en alta mar, algunos tan grandes como casas y otros tan pequeños como bicicletas, proporcionando energía a las ciudades. "Es bueno empezar poco a poco", dice ella. "Tal vez lo primero que impulsaremos con los WEC serán pequeños robots que podrían realizar mediciones científicas en el mar".

Otros investigadores quieren resolver problemas que han experimentado en el mundo real. John Nguyen, quien tiene una subvención para probar su Twin Ocean Power WEC en el Wave Research Lab, dijo que deliberadamente hizo un diseño barato y simple que incluso un no experto puede construir. Me dijo por correo electrónico que se inspiró en su infancia en Vietnam, donde recordaba muchos pequeños pueblos costeros que no tenían electricidad. "Mi ciudad natal no tenía suficiente electricidad para todas las casas, aunque cada casa solo usaba unas pocas bombillas y nada más... solíamos tener un horario de corte de la línea eléctrica durante unos tres días a la semana", dijo. "Desde entonces, he estado pensando en crear algo que pueda capturar la energía del océano para generar electricidad". Espera que su modelo WEC lleve electricidad a lugares como el pueblo donde creció.

Muchos de los dispositivos probados en el laboratorio comienzan en la imaginación de investigadores como Beringer, pero cobran vida gracias al experto maquinista Darin Kimpton. Kimpton, que originalmente se formó como bombero y carpintero, bromea diciendo que él es el tipo que tiene que traducir las ideas hechas con "pegamento CAD", una referencia al omnipresente software de diseño, en cosas que puedan resistir en el mundo real.

Más que nada, me dice Kimpton, le encanta poder resolver problemas en el trabajo. Es algo que escucho mucho durante los tres días que paso en el laboratorio. Ya sea que estén averiguando cómo construir un WEC o qué tipo de infraestructura puede detener las inundaciones costeras, a estos ingenieros, científicos, maquinistas y diseñadores les encanta la satisfacción de hacer que las cosas funcionen mejor.

Mientras tanto, dentro del canal, el equipo de Emerald Tutu enfrenta su mayor desafío hasta el momento: sacar un chungus anegado del agua para dar paso al próximo experimento. Relleno de biomasa, pesaba 1.150 libras en seco. Ahora, anegado tras una semana de pruebas, su peso se ha duplicado. La bolsa de red de tela que forma su piel fue diseñada para lidiar con el tira y afloja de flotar en el agua, pero no para soportar ser sacado de un canal de cemento. Un movimiento en falso y podría abrirse como una bolsita de té, derramando su contenido en el canal y obligando a todos a una limpieza larga y desagradable.

Cira y otros miembros del equipo con trajes de neopreno saltan al agua para examinar la estructura, mientras que Hopkins lleva una pequeña canoa al canal para ayudar. Mientras tanto, el investigador de laboratorio Miller coloca una grúa de techo en lo alto para enganchar el desorden empapado que algún día podría ser parte de una infraestructura verde que evite que mi ciudad natal de San Francisco se ahogue.

Mientras la grúa mueve lentamente el chungus hacia la playa de cemento, la conversación gira en torno a un futuro verde. "Quiero ver a Emerald Tutus en Nueva York y San Diego", dice Hopkins. Ella imagina el puerto de Boston como un lugar donde "Emerald Tutu estaría intercalado con convertidores de energía de las olas".

Pensando en lo que dijo Beringer sobre su proyecto, agrego: "Podríamos tener WEC alimentando robots que atienden al chungi".

"Así es", dice Hopkins. "Podríamos hacer que los robots configuren el chungi de manera diferente dependiendo de si se avecina una tormenta". Entonces Hopkins comienza a pensar aún más en grande. El cambio climático está alterando los patrones de lluvia, dice, y agrega: "Quiero ver granjas flotantes que persigan tormentas en el mar". Tal vez estarían hechos como Emerald Tutu, una red de chungi interconectados sembrados con granos, calabazas y legumbres, alimentados por las olas que cabalgaban.

Todavía mojada por nadar con los chungus, la miembro del equipo Allison Cavallo se une a nosotros, prácticamente vibrando de emoción. "¡Estamos construyendo Utopía aquí!" ella se entusiasma.

Mirando alrededor a los solucionadores de problemas en trajes de neopreno, cascos y botas cómodas, tratando seriamente de construir un futuro más seguro con energía sostenible, es difícil no captar su estado de ánimo. El sol entra oblicuamente a través de las altas ventanas y el chungus se ha posado en la costa artificial, expulsando agua por docenas de diminutos agujeros. La infraestructura blanda ha sobrevivido y, con ella, la esperanza de una economía azul. Por un momento, parece que la Utopía, o al menos un mundo más saludable, podría ser posible.

Annalee Newitz es una periodista galardonada, escritora científica y novelista. Su última novela es The Terraformers, publicada en enero de 2023 por Tor Books.