IoT para protección y conservación del hábitat de la ballena blanca en Alaska

La beluga habita en el Océano Ártico y las áreas costeras de Canadá, Alaska, Rusia y Groenlandia, su población está estimada en los 150.000 ejemplares a nivel mundial. Únicamente entre 300 y 400 de estos cetáceos habitan las aguas de la Ensenada de Cook (Alaska), donde en 2008, esta especie fue considerada en peligro crítico.

© Libelium Comunicaciones Distribuidas S.L. – http://www.libelium.com

Estos animales siguen unos estrictos patrones de conducta, permaneciendo en mar abierto durante los meses del invierno y migrando a zonas más cálidas en el verano. Permanecen cerca de la plataforma continental, en estuarios y aguas poco profundas,  y en ocasiones incluso ascienden los ríos varios kilómetros.

Por un lado, permanecer en estuarios y ríos les ofrece refugio y un estímulo metabólico que facilita la renovación periódica de su capa epidérmica. Por otro lado, la contaminación acústica y medioambiental generada  por actividades humanas representa un peligro real para estos animales. Las sustancias contaminantes tienen un efecto adverso en las belugas: incremento de los casos de cáncer,  patologías reproductivas y deterioro  del sistema  inmune. Se ha confirmado también que, en determinadas áreas, la frecuencia cancerígena es más alta, y los expertos consideran que esta condición podría estar directamente relacionada con espacios contaminados.

En 1972, el Congreso de los Estados Unidos promulgó la Ley de Protección de Mamíferos  Marinos  (Marine Mammal Protection Act –MMPA– en inglés), en la que la caza, captura y/o el acoso de cualquier mamífero marino en aguas estadounidenses quedaba terminantemente prohibido. Sin embargo, la contaminación y la actividad humana  están, todavía  hoy en día, empeorando  y poniendo en peligro la situación de esta especie.

En febrero de 2017, un escape de gas natural fue detectado a aproximadamente 6 kilómetros de la costa de Nikiski, en la Ensenada  de Cook. La fuga fue inmediatamente reportada a las autoridades de Alaska, quienes automáticamente pusieron en marcha un proyecto para la monitorización del área, dadas las especiales circunstancias de la beluga en este ecosistema.

Aridea Solutions (Virginia Occidental), partner de Libelium, ha estado monitorizando el aire y las aguas cercanas al escape. Aridea desarrolla proyectos de monitorización medioambiental que ofrecen información continua y en tiempo real. Estos sistemas, que pueden comunicarse entre sí, ayudan en la toma de decisiones y en la obtención de mejores resultados para la industria y para el entorno.

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Tras intensas horas de investigación, el equipo de Aridea Solutions, llegó a la conclusión que una boya sería la mejor plataforma para este proyecto. El sistema, que integra sensores de cuatro fabricantes diferentes, utiliza la plataforma Plug & Sense! de Libelium para la integración de diversos protocolos industriales en un mismo equipo. Plug & Sense! permite una fácil integración y rápida transmisión de datos mediante protocolo de comunicación 900MHz al barco donde se encuentran los equipos de control, y que puede encontrarse a varias millas de distancia de la boya.

Aridea ha diseñado una boya equipada con la plataforma de sensores inalámbricos de Libelium para la monitorización del aire y el agua cercanas a la fuga que afectan a la beluga y otros mamíferos acuáticos. Este proyecto consiste en la monitorización de metano, oxígeno y niveles de CO2 en la superficie del agua. Al mismo tiempo, se controlan también los niveles de metano disuelto en agua, oxígeno disuelto y otros parámetros que se pueden encontrar también en este entorno.

El proyecto ha contado con un tiempo de desarrollo muy limitado, los ingenieros de Aridea trabajaron intensamente durante dos semanas para diseñar, construir e instalar la plataforma de monitorización en la zona afectada en Alaska. Dos ingenieros de la compañía acudieron in situ para supervisar la instalación, ofrecer  formación y calibrar los sensores.  Tras la instalación, la boya desempeña sus cometidos correctamente, ofreciendo información fundamental y de manera rápida a los científicos para el análisis  y cuantificación del impacto medioambiental general.

Parámetros medidos en el aire Parámetros medidos en el agua
•      Temperatura, humedad relativa y presión

•      Dióxido de carbono: CO2

•      RKI Instruments

•      Oxígeno: O2

•      RKI Instruments

•      Metano: CH4

•      RKI Instruments

•      Límite  inferior  de  explosividad  (LEL)  y

Compuestos Orgánicos Volátiles (VOC)

•      RKI Instruments

•     Metano disuelto

•     Pro Oceanus Mini CH4

•     Oxígeno disuelto

•     In-situ AquaTroll 600

•     pH

•     In-situ AquaTroll 600

•     Conductividad

•     In-situ AquaTroll 600

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La plataforma recolecta y transmite información medioambiental clave a un gateway instalado en un barco cercano. Este gateway recopila la información recibida desde los sensores y envía la información a la plataforma Terralytix de Aridea mediante conectividad 4G. La plataforma Terralytix de Aridea permite a los científicos visualizar y analizar los datos recolectados en tiempo real.

El sistema de boyas ha sido desplegado en varias ocasiones para monitorizar y recolectar información de las condiciones del entorno  hasta que las condiciones meteorológicas permitieron la reparación de la fuga. Este equipo, que fue diseñado e integrado por Aridea, ha demostrado ser una herramienta clave en la obtención de información crucial  acerca del impacto  del escape.

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El desempeño del sistema de monitorización se ha visto desafiado por los movimientos de las placas de hielo y la exposición a temperaturas extremas en la zona. La boya y los sensores elegidos para este proyecto  han sido diseñados para resistir estas condiciones extremas. Debido a las restricciones de la guardia costera alrededor de la zona del escape, la boya, descolgada gracias a una grúa en el propio barco, debe ser capaz de navegar a la deriva hasta la zona afectada gracias a la fuerza de las mareas. Una vez el dispositivo se encuentra en el área y con el barco a una o dos millas,  los sensores toman las mediciones y envían los datos al gateway gracias a la capacidad del protocolo de comunicación de largo alcance 900MHz.

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Rob Moore, Director de Ingeniería de Aridea declara que “uno de los factores clave de nuestro éxito a la hora de cumplir el agresivo plazo de entrega y las condiciones medioambientales adversas fue la decisión de nuestros proveedores de hardware. El uso de la plataforma Waspmote  de Libelium nos permitió una rápida y flexible integración de sensores de múltiples fabricantes”.


Fuentes:

Aridea Solutions: aridea.com
Terralytix Platform: terralytix.com
National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA): nmfs.noaa.gov
National Geographic – Beluga: nationalgeographic.com
Marine Mammal Commission: mmc.gov

Esta nota fue publicada gracias a la autorización de Libelium Comunicaciones Distribuidas S.L..  

 

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