Monitorización del Mar Menor para crear un gemelo digital
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El Mar Menor es una de las lagunas costeras más grandes y ecológicamente significativas del Mediterráneo. La actividad agraria y turística afecta a la calidad de sus aguas lo que supone un importante desafío medioambiental.
La contaminación por nitratos y fósforo, principalmente de actividades agrícolas y aguas residuales, está causando una severa pérdida de oxígeno que afecta a su ecosistema.
Para abordar esta crisis, grupos de investigación de la Universidad Católica San Antonio de Murcia (UCAM) se ha aliado con Libelium, un líder en soluciones tecnológicas avanzadas, para implementar una estrategia de monitorización de las aguas del Mar Menor que les ayude a comprender y, en última instancia, revertir la crisis ecológica a la que se enfrenta.
Behind the Change en el Mar Menor
El Mar Menor viene sufriendo episodios de eutrofización avanzada fruto del exceso de nutrientes, principalmente nitratos y fosfatos, procedentes de la agricultura intensiva y otras actividades humanas, los cuales llegan a la laguna a través de las cuencas vertientes del Campo de Cartagena.
El problema se intensifica durante los periodos vacacionales, cuando la presión sobre este ecosistema es especialmente alta. La necesidad urgente era desarrollar un sistema que permitiera una monitorización continua y fiable para gestionar y prevenir futuros episodios de contaminación.
Tras varios episodios de eutrofización, en el Mar Menor se han roto muchos de los equilibrios ecosistémicos, lo que ha supuesto que la laguna se encuentre en un grado de degradación ambiental avanzado. Según el Ministerio par la Transición Ecológica de España, el Mar Menor ha perdido su capacidad de regulación.
La solución: Automatización de la captura de datos
La monitorización de la calidad del agua es uno de los fuertes de Libelium, que ya ha ayudado a piscifactorías y ciudades a mejorar su gestión.
Libelium ayuda a los investigadores de la UCAM con tecnología IoT que parte del enfoque tradicional de recogida de datos in-situ y lo desarrolla para ofrecer una solución completa que digitalice y automatiza el proceso de toma de muestras
La toma de datos en tiempo real es imprescindible para seguir avanzando en la mejora y protección del ecosistema del Mar Menor, puesto que lo que no se mide, no se puede mejorar. Lo que no se mejora, se degrada siempre.
Libelium One: del acuario al mar
Tras casi dos décadas de historia en la monitorización IoT de diferentes verticales, Libelium quiso evolucionar la tecnología para que un sólo dispositivo pudiera medir diversos parámetros medioambientales. Así, en lugar de usar un Plug & Sense! Smart Agriculture para medir la humedad de la tierra y un Plug & Sense! Smart Water para conocer la salinidad del agua, un único One sería capaz de medir ambas cosas. Ideal para los retos medioambientales a los que nos enfrentamos actualmente.
One fue testeado en un entorno idílico para ponerlo al límite de sus capacidades: el Acuario de Zaragoza. One monitoriza los cinco ecosistemas fluviales que alberga el acuario, que necesita medir aspectos de la calidad del agua como el pH, la conductividad o el ORP, parámetros ambientales como la luminosidad, la temperatura y humedad, y parámetros del suelo.
Con esta solución de Libelium, colocada en dos puntos estratégicos de intercambio de aguas entre el Mar Menor y el Mar Mediterráneo, el Grupo de Investigación en Telecomunicaciones Avanzadas (GRITA) de la UCAM puede medir parámetros como oxígeno, alcalinidad, conductividad, turbidez y pH.
Metodología
- Se seleccionan estratégicamente los puntos de muestreo en los canales del Estacio y Marchamalo, que son áreas clave de intercambio de agua entre el Mar Menor y el Mediterráneo.
- Semanalmente se instalan sondas multiparamétricas capaces de medir potencial redox, turbidez, temperatura, salinidad, conductividad eléctrica, oxígeno y pH . Se garantiza que los sensores estén calibrados correctamente y se les proporciona una fuente de alimentación adecuada.
- Se desarrolla e implementa una solución basada en Internet de las Cosas (IoT) para la recopilación y transmisión de datos. Los sensores físicos se conectan a una interfaz que registra y transmite los datos en tiempo real. Se utiliza una plataforma de software en la nube para almacenar y gestionar los datos capturados.
- Los sensores físicos comienzan a recopilar datos sobre la calidad físico-química del agua. Estos datos se registran y transmiten a la plataforma de software en la nube de forma continua.
- Los datos recopilados se analizan utilizando técnicas de inteligencia artificial y se aplican algoritmos para identificar patrones, tendencias y anomalías en la calidad del agua.Se utilizan herramientas estadísticas y modelos de análisis para comprender mejor los procesos que afectan la laguna del Mar Menor.
Esta tecnología no solo automatiza la recogida de datos sino que, gracias a su diseño eficiente energéticamente, funciona con baterías y paneles solares, lo que permite operaciones prolongadas sin intervención humana.
“Libelium nos proporcionaba un sistema sencillo que no necesita alimentación porque va con batería y puede alimentarse por paneles solares, de modo que puede dejarse encendido continuamente para realizar mediciones a largo plazo”, dice Juan Miguel Navarro Ruiz, Investigador principal del Grupo de Investigación GRITA. “La idea es crear un gemelo digital de la laguna del Mar Menor para prevenir y predecir episodios de contaminación en su ecosistema”, adelanta.
Resultados
Aunque los resultados completos están pendientes de análisis final, los datos preliminares indican una mejora notable en la comprensión de las dinámicas del Mar Menor. Se ha identificado con claridad el impacto de los contaminantes y cómo varían según las estaciones y los períodos vacacionales.
Este proyecto no solo ha mejorado la gestión del ecosistema, sino que también promete ser una herramienta crucial en la preservación a largo plazo del Mar Menor, gracias a la futura implementación de modelos de inteligencia artificial para la predicción y mitigación de problemas.
Beyond the Challenge: Hacia un gemelo digital
Mirando hacia el futuro, Libelium no solo ha proporcionado una solución tecnológica sino que ha marcado el camino hacia la innovación sostenible en la gestión de ecosistemas. La próxima fase del proyecto incluirá el desarrollo de un gemelo digital del Mar Menor, lo que permitirá simular y predecir diferentes escenarios de contaminación y sus posibles soluciones. Este enfoque proactivo no solo es un salto cualitativo en la conservación ambiental, sino que también establece un precedente para la aplicación de tecnologías similares en otros ecosistemas vulnerables alrededor del mundo.
Este caso de éxito demuestra el compromiso de Libelium y la UCAM con la innovación tecnológica y la sostenibilidad ambiental, sentando las bases para futuras investigaciones y la preservación del Mar Menor para las generaciones venideras.
