En todo el mundo, los lagos, ríos y aguas costeras están amenazados por los altos aportes de nutrientes. Los nitratos o fosfatos de las aguas residuales o los fertilizantes provocan la eutrofización. La consecuencia: las algas, en particular las cianobacterias algas azul-verdes, crecen sin controly puede liberar sustancias tóxicas. Por lo tanto, el monitoreo exhaustivo del agua es indispensable para el suministro de agua potable y la protección del agua. Los investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe KIT ahora desarrollan un sistema de monitoreo inteligente en cooperación con las empresas ADM Elektronik y bbe Moldaenke. Combinan variostecnologías en una boya multisensor de medición de perfil de profundidad para monitorear cuerpos de agua y en particular el crecimiento de algas. El proyecto está financiado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación.
"Una buena calidad del agua es de enorme importancia para la sociedad. Pero las altas concentraciones de contaminantes amenazan los recursos de agua potable, zonas de protección o granjas acuícolas en todo el mundo. En particular, las floraciones de cianobacterias pueden liberar sustancias tóxicas que son peligrosas para el hombre y el ecosistema", diceEl Dr. Andreas Holbach, que coordina el proyecto de cooperación "WAQUAVID" en KIT junto con el profesor Stefan Norra. Norra señala que las estrategias de monitoreo convencionales se basan con frecuencia en una multitud de sistemas de sensores de acción independiente. Esto agrava y ralentiza la evaluación integrada de datos ".Tenemos que determinar el estado del cuerpo de agua rápida y holísticamente para poder derivar directamente contramedidas efectivas ", enfatiza Norra.
WAQUAVID tiene como objetivo desarrollar una innovadora boya de medición de perfil de profundidad multisensor. Los cuerpos de agua a menudo no se mezclan homogéneamente, pero tienen una estratificación de parámetros físicos, químicos y biológicos que depende de la profundidad. El nuevo sistema multisensor determinarácalidad del agua a varias profundidades. Basado en este perfil de profundidad de cuerpos de agua, es posible un análisis exhaustivo de los procesos que influyen en la calidad del agua. La boya se utilizará para medir una serie de parámetros, como la temperatura, la concentración de oxígeno, el contenido de algas y el invernaderogases, en el punto de interés in situ, así como para el muestreo remoto de agua. Este método de medición es muy preciso, pero limitado localmente. Para estudiar áreas de agua más grandes, los investigadores también usan datos de detección remota hiperespectral: aviones, como drones, aviones o satélites, registran datos espectrales, por ejemplo, características de radiación reflejada, de agua, partículas suspendidas, algas y otras sustancias con muy alta sensibilidady.Mediante algoritmos de evaluación especiales, se pueden derivar parámetros para describir, junto con los datos de la boya, el estado de las superficies de agua extendidas con alta resolución espacial.Por lo tanto, la cámara hiperespectral representa la interfaz entre el monitoreo local in situ y la detección remota de grandes cuerpos de agua.El Grupo de Análisis de Mineralogía Ambiental y Sistemas Ambientales ENMINSA de KIT, un grupo conjunto del Instituto de Geociencias Aplicadas y el Instituto de Geografía y Geoecología, y el Instituto de Fotogrametría y Teledetección IPF cooperan con las empresas ADM Elektronik ADM y bbe Moldaenke bbe.
El suministro de energía del sistema multisensor se realiza mediante energía eólica y células solares. El sistema de medición se combina con sensores de CO2 y metano, sistemas de análisis de muestreo y dirección del flujo, y una estación de medición meteorológica. En paralelo, se integran nuevos métodosen la "fluoroprobe" de bbe que mide la actividad fotosintética de varias algas. Basado en la medición de ficocianina, un pigmento que participa en la fotosíntesis, se pueden emitir advertencias tempranas con respecto a las sustancias tóxicas de las cianobacterias. Además, los científicos pueden usar medidas de algas diferenciadas para calibrary validar instrumentos de teledetección para la medición de datos del área del cuerpo de agua.
En el futuro, está previsto utilizar el sistema de monitoreo en combinación con la teledetección para el monitoreo de la calidad del agua a nivel nacional, europeo e internacional. Será posible analizar el estado ecológico de los cuerpos de agua in situ y en línea.De esta manera, las autoridades responsables y las empresas podrán tomar decisiones adecuadas y rápidas para la protección de la calidad del agua y los ecosistemas hídricos.
El proyecto de cooperación "Entwicklung einer Tiefenprofilmessboje zur in situ und online Multisensorüberwachung der Wasserqualität, Algenvitalität und -diversität WAQUAVID" Desarrollo de una boya de medición de perfil de profundidad para el monitoreo multisensor in situ y en línea de la calidad del agua, algasVitality, and Diversity está financiado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación BMBF y forma parte de la iniciativa de financiación "KMU-innovativ", área "Gestión sostenible de los recursos hídricos", campo tecnológico "Eficiencia de los recursos y protección del clima".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Karlsruhe . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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