Nuovo, un aiuto a basso costo potrebbe presto essere in arrivo per aiutare a gestire una delle più grandi minacce che la Grande Barriera Corallina deve affrontare.

Quella minaccia è l'inquinamento della terra che si fa strada a valle attraverso i numerosi fiumi e torrenti che sfociano nelle acque costiere lungo la barriera corallina.

La dimensione della barriera corallina, che si estende per 2, 300 chilometri lungo la costa del Queensland, rendono estremamente difficile avere un'idea di cosa sta succedendo in tempo reale.

Ora, in collaborazione con scienziati del Queensland Department of Environment and Science, i ricercatori dell'ARC Center of Excellence for Mathematical and Statistical Frontiers (ACEMS) hanno sviluppato strumenti predittivi statistici che potrebbero portare all'implementazione di molti più sensori a basso costo in quei fiumi e torrenti.

"Attualmente, ci sono meno di 50 stazioni di monitoraggio fluviale a lungo termine che forniscono informazioni che informano i programmi relativi alla protezione della Grande Barriera Corallina. Ciò significa che ci sono migliaia di chilometri di terre costiere e corsi d'acqua in cui abbiamo informazioni limitate, " ha detto la dottoressa Catherine Leigh, un ricercatore associato ACEMS con la scuola di scienze matematiche di QUT.

C'è l'opportunità di riempire su una scala più fine con sensori a basso costo. Però, in questa fase, i sensori a basso costo non sono ancora in grado di mostrare le due cose che sono più importanti nel determinare la qualità dell'acqua. Queste sono misure dirette di sedimenti e nutrienti. I sedimenti possono soffocare piante e animali. I nutrienti sono importanti per la vita, ma uno squilibrio può portare a una serie di problemi. Ciò che i sensori a basso costo misurano sono la torbidità e la conduttività. La torbidità è una misura della limpidezza dell'acqua, e la conduttività riflette i livelli di ioni come il sale nell'acqua.

In una ricerca appena pubblicata in PLOS UNO , il team ACEMS ha sviluppato strumenti statistici per acquisire i dati di torbidità e conduttività e prevedere i livelli di sedimenti e nutrienti nell'acqua.

"Sono davvero le cose chiave che le agenzie idriche stanno cercando, sia per quali sono i loro valori sia per come cambiano nel tempo, " ha detto il dottor Leigh.

I dati del sensore sono stati forniti dal Team Water Quality and Investigations (WQI) con il Queensland Department of Environment and Science. Essendo in grado di prevedere i livelli di sedimenti e nutrienti, i manager possono pensare all'automazione del processo dei sensori.

"Proprio adesso, qualcuno deve andare fisicamente dove si trova la stazione di monitoraggio, prendi un campione, riportalo in un laboratorio e provalo. Se possiamo automatizzare questo processo con i sensori, possiamo ottenere previsioni molto più frequenti di ciò che sta accadendo, " ha detto il dottor Sevvandi Kandanaarachchi, un ricercatore associato ACEMS presso il Dipartimento di econometria e statistica aziendale della Monash University.

"Prevedere queste quantità è importante perché se cambiano improvvisamente, allora questa è un'indicazione che qualcosa con il sistema deve essere esaminato."

Il Dr. Leigh spera che il progetto porterà alla distribuzione di molti più sensori a basso costo. Dice anche che stanno cercando di sviluppare un'app che gli agricoltori e altri proprietari terrieri possano utilizzare.

"Sono desiderosi di assicurarsi che non stiano sprecando sostanze nutritive, che quello che usano viene ripreso dalle piante del terreno e non finisce in un ruscello, " ha detto il dottor Leigh. "Sono anche desiderosi di ridurre l'erosione del suolo".

In un lavoro pubblicato all'inizio di quest'anno, i team ACEMS e WQI hanno mostrato come rilevare anomalie nei dati dei sensori. In altre parole, avevano bisogno di modi per mostrare se un sensore non funzionava correttamente.

"Vuoi sapere che i dati che stai raccogliendo sono buoni prima di andare a prevedere qualcos'altro, " ha detto il dottor Leigh.

Questa nuova ricerca aiuterà anche a rispondere a domande come dove posizionare i sensori, quanti sono necessari in determinati luoghi, e se devono essere spostati.

"Il quadro generale è assicurarsi che alcune cose che potrebbero danneggiare la barriera corallina e i nostri fiumi non finiscano in un ruscello. Se lo fanno, che possiamo agire in modo tempestivo per capire cosa sta succedendo e perché, " ha detto il dottor Leigh.