Drones para monitorizar el nivel de contaminación del lago Ypacaraí en Paraguay

Un grupo de investigadores del Departamento de Ingeniería y de la Fundación ETEA-Instituto de Desarrollo de la Universidad Loyola (Sevilla, España) participan junto a otras entidades en el proyecto “Sistema de monitorización de agentes contaminantes en el lago Ypacaraí mediante el uso de Vehículos Acuáticos no Tripulados de Superficie”. Este proyecto trata de detectar el nivel de contaminación mediante drones del lago Ypacaraí, en Paraguay con el objetivo de mantener los recursos hídricos de la zona, esenciales para la economía Paraguaya. El proyecto financiado en parte por la Agencia Española de Cooperación Internacional (AECID) está alineado con el el Objetivo de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030, concretamente con el número 6 de ‘Agua limpia y saneamiento’ y en la meta de mejorar la gestión integrada de recursos hídricos.

El lago Ypacaraí es la mayor masa de agua dulce de Paraguay. Tiene una extensión de unos 70 kilómetros cuadrados y su agua se utiliza para consumo humano, agricultura y atracción turística. Los problemas medioambientales detectados son consecuencia de estas actividades como el vertido de basuras, la erosión derivada de actividades agrarias, ganadería o vertidos de efluentes industriales y domiciliaros.

Estas actividades han provocado un fenómeno en el lago denominado eutrofización, que consiste en una excesiva acumulación de nutrientes debido a vertidos incontrolados, que impide su ciclo de asimilación natural. Dicho fenómeno, genera un crecimiento desmesurado de algas, que acaban con el oxígeno disuelto en el agua, degradando la calidad del agua y dañando la ictofauna, que ha causado la aparición de brotes de cianobacterias que provocan una severa degradación de la calidad del agua.

La intervención de los científicos consiste en desplegar una flota de vehículos autónomos de superficie (ASV) que se coordina para monitorizar el lago, de modo que se pueda contribuir a la detección temprana de altos niveles de contaminación, y su ubicación espacial concreta. De esta forma, se podrán localizar las fuentes de contaminación principales en el lago y prevenir problemas vinculados a la salud y la seguridad alimentaria, entre otros.

El proyecto está liderado por la Hispalense y en él participan también la Fundación Ayesa, la Fundación ETEA y el grupo de investigación ODS (Optimization and control of distributed system) del Departamento de Ingeniería de la Universidad Loyola, que se centra en los aspectos relacionados con el control en tiempo real de los Vehículos Autónomos en Superficie para el seguimiento de rutas óptimas que faciliten la localización de zonas contaminadas.

La Fundación ETEA por su parte participará aportando herramientas para fortalecer las capacidades de socios y municipios en gestión sostenible de los recursos hídricos. Por otro lado, se encarga de sensibilizar a las poblaciones de la cuenca del lago Ypacaraí en materia de sostenibilidad ambiental.

En Paraguay, el proyecto cuenta con entidades socias de la zona como la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Asunción y el Centro de Estudios y Formación para el Ecodesarrollo ALTER VIDA. La idea parte de la necesidad de mantener los recursos hídricos de la zona, los cuáles son esenciales para para economía paraguaya puesto que la agricultura, caza y pesca representan casi el 25% de su PIB, y el sector agrícola representa el principal sector exportador.

Pilares del proyecto 

• El primero es construir de una red de vehículos no tripulados provistos de sensores limnológicos y ambientales con capacidad de comunicación entre ellos mediante una red inalámbrica, de modo que puedan compartir la información capturada.

• El segundo es realizar un despliegue cooperativo de la red de vehículos no tripulados, a partir de un aprendizaje de los datos capturados del entorno. Dado que el entorno es dinámico, se requiere de un aprendizaje continuo, actualizando los modelos a medida que se incorporan nuevos datos.

• El tercero se refiere a poner en marcha un sistema de telemetría y monitorización en tiempo real de las condiciones del lago. A partir de los datos capturados se puede determinar la influencia de las condiciones del entorno sobre las floraciones de cianobacterias.

• El cuarto pilar consiste en fortalecer los vínculos con las entidades locales responsables de la gestión del agua y poner a su disposición el sistema desarrollado.