Sistema de monitorización del agua a corto plazo

La gestión eficaz de cualquier tipo de masa de agua requiere datos globales y actualizados sobre su calidad física, química y biológica. El sistema de monitorización de la calidad del agua a corto plazo (STMS, Short-term monitoring solution en inglés) se puede usar in situ para detectar un aumento de contaminantes específicos en el agua. Usa un sistema en red de identificación automática que notifica en tiempo real a los destinatarios designados. Mediante el STMS, los parques naturales pueden mejorar sus capacidades de gestión en lo relativo a la protección de la biodiversidad y el cambio climático y también pueden otorgar un valor económico al territorio, como el que proporciona el turismo.

Infraestructura tecnológica

Disponibilidad de electricidad y conexión a internet, preferiblemente a través de redes móviles, en la ubicación elegida para colocar los sensores. Los componentes de hardware requeridos son los
siguientes:

1. Boya/mástil: profundidad disponible/velocidad del caudal. Debe poder sostener la unidad base multisonda, la batería, los paneles solares (si procede) y el registrador de datos.
2. Unidad base multisonda: debe poder sostener las sondas de sensores elegidas. En el caso de cabezales de sensores ópticos, se recomienda un limpiador (también ocupa un espacio en la unidad base multisonda).
3. Sensores (cabezales de sensores): la resolución y la fiabilidad de las mediciones son importantes, así que los usuarios deben asegurarse de que obtienen una precisión suficiente y acorde con sus necesidades. Los distintos tipos de sensores requieren un mantenimiento diferente: los sensores ópticos funcionan mucho más tiempo sin supervisión y aparte de limpiar los cabezales de sensores no hay muchas más tareas de mantenimiento.
4. Fuente de alimentación: en el caso de paneles solares, recuerde que la alimentación debe poder cargar la batería lo suficiente cuando haya luz solar disponible. El número de paneles solares puede mejorar la entrada de alimentación y también influir en el porcentaje de tiempo que los paneles reciben luz solar (hay disponibles diferentes configuraciones de orientación). Los paneles solares también requieren un regulador que pueda ofrecer una salida adecuada para la batería.
5. Batería: la batería debe proporcionar el voltaje y amperaje correctos para alimentar el sistema. La capacidad de la batería debería basarse en la vida útil requerida de la batería y el total de potencia consumida por el sistema (la potencia consumida se ve influida principalmente por la frecuencia con la que se hagan mediciones y se envíen al servidor).
6. Registrador de datos: debería ser compatible con la unidad base multisonda para recopilar los datos desde los sensores (conexiones compatibles). Preferiblemente debe contar con almacenamiento local para casos en los que no haya una conexión a internet disponible. Debería enviar los datos a la ubicación remota (servidor) para su almacenamiento.
7. Módulo de conexión a internet: GSM (2G/3G/4G) en la mayoría de los casos donde haya suficiente cobertura GSM. Puede estar integrado en el registrador de datos. Debería elegirse un software específico para recopilar, mostrar y gestionar los datos recopilados.

Formación

Se recomienda formación para explicar el uso del software a todos los posibles usuarios.

Inversión

La instalación de una red de boyas del STMS para detectar la entrada de contaminación sería rentable y más barata que las muestras y los análisis tradicionales. Se han desarrollado directrices para el análisis de costes y beneficios derivados de la implementación del STMS; sugieren los indicadores que hay que usar para evaluar categorías de impacto, como ingresos, cumplimiento de reglamentos, costes de rehabilitación en caso de contaminación, costes de gestión diarios y eficacia de la monitorización del agua.

Concepto

El STMS consiste en la instalación de una boya en el agua de las áreas protegidas que vayan a monitorizarse, equipada con una unidad base multisonda con sensores alimentados por batería para evaluar los parámetros de calidad del agua relevantes, paneles solares para cargar la batería, un registrador de datos para captar todos los valores de medición y un módem GSM para enviar los valores de medición a un servidor. Los datos se envían tanto al servidor de los parques como al de EcoSUSTAIN. Así, los parques reciben los datos directamente en sus equipos, mostrados en tablas y gráficos, y si las mediciones están fuera de los rangos aceptables, se envía una alarma a los usuarios relevantes seleccionados. Los datos también se publican en el portal en línea abierto de EcoSUSTAIN, donde usuarios autorizados pueden crear informes periódicos, que también están disponibles públicamente en el portal.

Frecuencia de implementación recomendada

El primer paso es seleccionar los parámetros que se van a monitorizar, que pueden incluir un rango de variables físicas (temperatura, conductividad, turbidez), químicas (oxígeno disuelto, pH) y bióticas (algas verde-azuladas y pigmento clorofila A). Deberían tenerse en cuenta factores como el coste de las sondas, su duración y resistencia en condiciones específicas y los requisitos de mantenimiento. El segundo paso es la elección de ubicaciones para instalar las boyas, basándose en varias consideraciones como el objetivo de la monitorización, la facilidad de mantenimiento y la proximidad a rutas de navegación. A continuación, los datos se recopilan y transmiten con una frecuencia predeterminada, lo que puede establecerse de acuerdo con los requisitos mínimos de la Directiva Marco del Agua (DMA). Luego los datos se muestran en la pantalla en forma de gráficos y tablas. Se derivan valores estadísticos a partir de los datos en bruto (p. ej., valores mínimo, máximo y medio del periodo). Los datos solo se procesan cuando se visualizan en la aplicación como datos en vivo o a través de los informes creados, pero los propios datos son valiosos y pueden procesarse posteriormente fuera del STMS mediante cualquier herramienta que se desee.

Las observaciones visuales y la grabación automática mediante fotografías/vídeos pueden verse afectadas por las condiciones meteorológicas o del mar. Los costes pueden ser elevados si se usan embarcaciones de investigación específicas. Asimismo, desde embarcaciones y aeronaves grandes solo se pueden detectar residuos marinos de más de 20 cm. Por último, las dimensiones de los objetos en el mar pueden ser difíciles de evaluar; para solventar este problema, el protocolo sugiere usar una regla con una cuerda de una longitud fija y medir la longitud aparente del objeto y el grado de distancia desde la línea del horizonte con el fin de obtener una estimación del tamaño real del objeto. La monitorización de la ingesta puede depender de la cobertura geográfica de las especies y la disponibilidad de animales.

Resultados cuantitativos

La aplicación del protocolo permite la recopilación de datos sistemáticos, coherentes y comparables sobre residuos marinos flotantes tanto a gran escala (es decir, a nivel de la cuenca mediterránea) como a escala local (a nivel de una AMP), así como sobre las basuras ingeridas por la biota.

Posibilidad de transferencia

El protocolo se ha desarrollado específicamente para el Mediterráneo, pero también puede usarse para recopilar datos sobre residuos marinos en otros contextos marinos.

• En el Parque Natural de la Albufera, se han tomado más de 4000 mediciones de 6 parámetros diferentes durante 1 año. Con estos datos, los investigadores pueden estudiar los cambios en los parámetros del agua en relación con las condiciones atmosféricas.
• Gracias a la implementación del SMTS, el Parque Nacional de Krka pudo recopilar por primera vez una serie de datos continuos, 24 horas al día, todos los días y en todas las estaciones. Estas series son muy útiles, no solo para el parque, que por primera vez cuenta con datos de monitorización de la calidad del agua, sino también para otros participantes que investigan o recopilan muestras de datos en la zona.

The data collected for the four pilot sites and associated information can be found in the spatial viewer created by the project: http://ecosustain.info/