Lago en Línea | Estación de Monitoreo

ESTACIÓN DE MONITOREO

Sobre la tecnología

OBJETIVO
TECNOLOGÍA
INDICADORES
METODOLOGÍA

Validar técnica y económicamente la factibilidad de utilizar estaciones de monitoreo in-situ para la medición de variables fisicoquímicas del agua.

El proceso de recolección manual de muestras puede resultar ineficiente si se trata de registrar de manera recurrente. Gracias al desarrollo de las tecnologías de transmisión inalámbricas, el proceso de detección de parámetros de calidad de agua se puede realizar de forma remota y de manera continua en el tiempo.

La estación de monitoreo remoto es una boya equipada con distintos sensores de medición, acoplados a un sistema de almacenamiento y transmisión de datos que miden variables físicas y químicas del ambiente. Esta herramienta permite el registro y visualización en tiempo real, desde un dispositivo con acceso a Internet, de parámetros fundamentales para el monitoreo de la calidad del agua: temperatura, conductividad, oxígeno disuelto, saturación y turbidez.

Esto es posible gracias al desarrollo de tecnologías WSN (acrónimo de Wireless Personal Area Network). El sistema requiere de una alimentación de energía, la cual se realiza por medio de placas solares instaladas en la torre de control. Una parte de la energía acumulada en las baterías se destina al funcionamiento de los sensores y a la transmisión, cuyos nodos emiten información hacia un receptor. Posteriormente, vía GPRS la información se transmite hacia una plataforma remota que permite visualizar los valores obtenidos para cada parámetro.

Otras opciones de transmisión consideradas fueron: la radio frecuencia, muy útil para alcances lineales de entre 5 a 10 km pero que podría presentar interferencias; y la señal satelital, cuyo costo económico es más elevado.

La información que entrega esta tecnología tiene altos niveles de precisión y está disponible indistintamente de las condiciones climáticas; sin embargo, es importante tener en consideración que esta información corresponde solo a un solo punto en el lago, por lo que sus los resultados no deben utilizarse para sacar conclusiones sobre la calidad del volumen del cuerpo de agua.

Temperatura del agua: es un factor ambiental fundamental, ya que tiene una relación directa con el oxígeno disuelto en el agua. A mayor temperatura, disminuye el oxígeno disuelto.
Oxígeno disuelto: es la cantidad de oxígeno gaseoso que está di- suelto en el agua, fundamental para la vida en este ambiente. Es un indicador de la capacidad que tiene determinado cuerpo de agua de mantener vida. La unidad de medida es el milígramo por litro (mg/L). Valores inferiores a 3 mg/L son dañinos para el ecosistema.
Nivel de conductividad eléctrica: indica la cantidad de sales y ma- teriales inorgánicos disueltos en el agua. A mayor conductividad, mayor cantidad de sales disueltas (como el agua de mar). La unidad de medida utilizada es el microSiemens por centímetro (μS/cm). La conductividad del agua para consumo humano está alrededor de los 25 μS/cm y la del agua de mar promedio en 50.000 μS/cm.

Saturación: porcentaje de oxígeno disuelto con respecto a la cantidad máxima de oxígeno disuelto en el agua, a una temperatura y presión dadas.
Turbidez: medida del grado en el cual el agua pierde su transparencia debido a la presencia de partículas en suspensión. La unidad de medida es el NTU (Unidad Nefelométrica de Turbidez).

Evaluación de la flotabilidad y análisis de optimización del tamaño y volumen de la boya a utilizar, teniendo en cuenta aspectos operativos y medioambientales como el oleaje en el lago, el viento o la profundidad en el punto de fijación.
Optimización de sensores para que entreguen la mayor cantidad de información posible. El set de parámetros es amplio, por lo que se deben seleccionar aquellos que se consideren fundamentales para los objetivos de estudio y para los que existan sensores disponibles.
- Parámetros físicos: temperatura, turbidez, profundidad/presión, corriente de agua.
- Parámetros químicos: conductividad, oxígeno disuelto, saturación, pH, nutrientes (NH4, NO2, PO4, NO3, Cl), materia orgánico disuelta.
- Biológicos: clorofila, algas verdes-azules/cianobacterias.
- Un estudio de correlación mostrará la dependencia de la temperatura, conductividad eléctrica y turbidez con los restantes parámetros.

Evaluación de disponibilidad energética (radiación solar y almacenamiento en baterías) para el óptimo funcionamiento del sistema (periodicidad de los registros y transmisión de data).
Procesos administrativos: solicitud de permisos al SHOA (Servicio Hidrográfico y Oceanográfico de la Armada de Chile).
Instalación: Para definir la localización de la estación de monitoreo deben tomarse en consideración varios factores: la profundidad del punto donde se instalará, ya que de ello dependerá el tipo de fondeo o muerto a colocar en el suelo lacustre; que esté lo suficientemente alejada de las áreas de recreo en el lago, minimizando la posibilidad de actos vandálicos en la unidad; la facilidad de transporte para la realización de labores de mantenimiento y la posibilidad de una buena transmisión de datos sin necesidad de recurrir a la señal satelital. Adicionalmente, si hay disponibilidad de datos, es importante considerar la dispersión de contaminantes en el lago.
Chequeo y mantención periódico de sensores (1 o 2 veces al mes).

ESTACIÓN DE MONITOREO

OXÍGENO

SATURACIÓN

TEMPERATURA

CONDUCTIVIDAD

TURBIDEZ

ESTACIÓN DE MONITOREO

ESTACIÓN DE MONITOREO