Dos robots submarinos se deslizarán por la cuenca occidental del lago Erie esta semana, mientras la NOAA y sus socios del Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterrey (MBARI) prueban la tecnología para vigilar y medir de forma autónoma la toxicidad de las floraciones de algas nocivas en los Grandes Lagos.
Los robots — conocidos como vehículos submarinos autónomos de largo alcance (LRAUV) — será desplegada hasta el 26 de agosto. Durante ese tiempo, un robot buscará manchas de algas que puedan ser tóxicas, para que los científicos sepan hasta dónde se extiende el florecimiento y dónde es más intenso. El otro robot llevará un Procesador de Muestras Ambientales (ESP) de 3ª generación (3G) - conocido como el "laboratorio en una lata" de la NOAA - para medir la microcistina, una potente toxina hepática producida por las cianobacterias que causan las perjudiciales floraciones de algas en los Grandes Lagos. Las actividades de los dos robots se coordinarán a lo largo de las pruebas. Parte del curso del robot detector de toxinas está preprogramado para visitar sitios particulares que son muestreados rutinariamente por los científicos de la NOAA, pero también tendrá la oportunidad de demostrar su capacidad para apuntar a las áreas que el primer robot detecta como las que tienen concentraciones particularmente altas de algas - áreas que se sospecha que son tóxicas.
El objetivo de estas pruebas es ver cómo se desempeñan estos vehículos submarinos en el campo y qué ajustes deben hacerse para que estas herramientas se conviertan en una parte permanente de los esfuerzos de la NOAA para predecir, monitorear y comprender las floraciones de algas nocivas en los Grandes Lagos. Este es el segundo año de la NOAA probando los LRAUVs, y el primer año en que dos vehículos han salido simultáneamente. Los dos vehículos estarán acompañados por un avión que volará bajo las nubes, tomando imágenes hiperespectrales de la flor y cartografiarla desde el cielo. Estas imágenes proporcionan una vista tridimensional de cómo se ve el florecimiento en y debajo de la superficie del agua, y ayuda a los científicos a entender cómo el florecimiento viaja a través de la columna de agua y cambia su toxicidad.
"La capacidad de medir las toxinas de las algas 'sobre la marcha' utilizando vehículos autónomos será un cambio de juego para los investigadores y los administradores de recursos", dijo Chris Scholin Presidente y CEO de MBARI. "El lago Erie y la bahía de Monterrey son los únicos lugares del mundo donde esto se ha intentado anteriormente."
Vehículos submarinos autónomos son herramientas de investigación útiles, ya que pueden recopilar datos de alta calidad de manera más eficiente y rentable que los científicos que toman muestras de un barco o en la costa. Pueden desplegarse día y noche en todas las condiciones meteorológicas, y pueden proporcionar información más detallada a los investigadores y a los gestores del agua potable que otros métodos de vigilancia. Los satélites, por ejemplo, son útiles para determinar el tamaño y la distribución de una floración de algas en grandes zonas, pero no diferencian si una floración es tóxica o simplemente una molestia. Los AUV equipados con el 3G ESP pueden complementar lo que se puede ver desde el aire o el espacio monitoreando la toxicidad de una floración mientras se mueven a través del agua, enviando esa información a los científicos a medida que avanzan. La combinación de estudios aéreos y en el agua proporciona una manera de detectar las regiones del lago donde la floración es particularmente tóxica. Esa información, a su vez, ayudará a los administradores del agua potable y recreativa a tomar decisiones oportunas sobre la seguridad del agua.
Los AUV no sólo tienen potencial como herramienta operacional para reunir información sobre la toxicidad de la floración, sino que también pueden reunir información sobre la composición genética de las cianobacterias, y esto — emparejado con datos como la temperatura del agua, los niveles de nutrientes y las condiciones del viento - será ayudan a los científicos y a los administradores de recursos a entender los factores que conducen a las floraciones. Una vez que estos robots submarinos estén completamente operativos, darán a la NOAA la capacidad de detectar, monitorear y mapear las floraciones de algas dañinas y su toxicidad en una base de 24 horas al día, 7 días a la semana.
Los científicos de la NOAA están usando Omicsmétodos emergentes utilizados para detectar organismos y toxinas en el medio ambiente, para estudiar la composición genética de las floraciones muestreadas. "Integrar el muestreo genético en estas plataformas autónomas nos permite la capacidad de tomar muestras en todo tipo de condiciones, en condiciones climáticas adversas y a cualquier hora del día o de la noche, para poder obtener una mejor imagen de las condiciones que causan las floraciones en primer lugar", dijo Kelly Goodwin, un microbiólogo de la NOAA Laboratorio Oceanográfico y Meteorológico del Atlántico.
La vigilancia continua de las floraciones de algas nocivas es importante, porque estas floraciones — que desarrollar cuando el exceso de nutrientes de fertilizantes, alcantarillas y plantas de tratamiento de agua son arrastrados a los Grandes Lagos, causando que las algas crezcan fuera de control — puede contaminar el agua potable y suponer un riesgo para las personas y los animales que entran en contacto con los lagos. Los problemas de la NOAA previsiones de floraciones de algas nocivas en el lago Erie y el Golfo de México cada año, monitoriza la calidad del agua en los lugares de floración y proporciona actualizaciones y análisis una vez que se produce un florecimiento. Aprenda más sobre la NOAA y la Instituto Cooperativo de los Grandes Lagos R(CIGLR) sobre las floraciones de algas nocivas visitando la NOAA Sitio web del Servicio Nacional de Océanosy echa un vistazo a los datos de la floración de los Grandes Lagos en la NOAA El sitio web del Laboratorio de Investigación Ambiental de los Grandes Lagos.