La biodiversitat marina s’ha vist greument afectada per l’activitat humana aquest últim segle. La contaminació industrial i del transport han contribuït a l'augment de la temperatura de l’oceà, obligant espècies marines a emigrar a altres hàbitats cercant condicions ambientals més favorables. A més, pràctiques pesqueres abusives no sostenibles han reduït les poblacions de peixos d’algunes espècies. La necessitat de millorar la comprensió dels ecosistemes marins esdevé clau per a la seva protecció.

És en aquest context que sorgeix el projecte de recerca de l’investigador Matias Carandell Widmer, del grup de recerca SARTI i del Departament d’Enginyeria Electrònica de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC), i que ha estat seleccionat per a la convocatòria 2024 de les Beques Leonardo del BBVA. “Per avaluar l’eficàcia de les accions de protecció de l’oceà, és imperatiu millorar la comprensió de l’ecosistema marí i establir millors sistemes de monitoratge”, explica l’investigador. I aquest és precisament l’objectiu de la iniciativa: millorar la comunicació subaquàtica de les plataformes autònomes de monitoratge marí mitjançant la integració de boies emergents.

Dades en temps real
Els observatoris submarins amb capacitat de vídeo són elements clau en l’adquisició de dades oceanogràfiques i biogeoquímiques per monitorar els ecosistemes marins i les seves espècies, la seva riquesa i biodiversitat. Però els elevats costos d’implementació i manteniment han fet augmentar l’ús de plataformes autònomes amb desplegaments temporals, que també plantegen un inconvenient: la dificultat d’accés a les dades recopilades a temps real, ja que només és possible un cop es recupera la plataforma. Les solucions que existeixen actualment —per exemple, incloure una boia fondejada i connectada al node del fons marí, que recopili i trameti la informació adquirida— també tenen les seves limitacions: la profunditat del desplegament és limitat, perquè depenen de comunicacions amb cables, tenen un alt cost i un major risc de fallida.

La iniciativa de Carandell planteja la integració de boies emergents “millorades”, amb capacitat de detecció, processament i comunicació. Les boies, que seran alliberades periòdicament sense estar connectades físicament al node del fons marí, actuaran com a dispositius de comunicació que transmetran les dades recollides per la plataforma fins a una xarxa de satèl·lits. “Aquesta estratègia permetrà, per una banda, que els científics puguin accedir a les dades abans de recuperar l’estació i, per l’altra, que els enginyers puguin monitorar el bon funcionament de l’experiment, com ara l’estat de les bateries o de les càmeres”, explica l’investigador. La comunicació per satèl·lit es farà amb la xarxa Kinéis, una constel·lació de nanosatèl·lits que amplia la capacitat de transmissió i ofereix una solució rendible i de baixa potència per a la transferència global de dades.

El projecte es desenvolupa en tres fases al llarg de 15 mesos. La primera, que ha començat aquest mes d'octubre, se centra en el disseny i la fabricació del sistema, incloent-hi la millora de la transmissió de dades a través de xarxes wifi de baixa potència i la implementació dels sistemes de llançament de les boies. Posteriorment, es faran proves al mar a les instal·lacions del grup SARTI a Vilanova i la Geltrú, validant les tecnologies desenvolupades en un entorn real. Finalment, la tercera fase consistirà en una prova de llarga durada per verificar la viabilitat del sistema en condicions marines controlades.

“L’objectiu és poder proporcionar dades més accessibles i en temps real. Això no només beneficiarà la recerca ambiental, sinó que també podrà aplicar-se en àmbits com la gestió de recursos pesquers i la protecció d'àrees marines vulnerables, contribuint a la conservació i sostenibilitat dels nostres oceans”, conclou Matias Carandell, que realitza un postdoc amb una beca Margarita Salas al grup de recerca SARTI, vinculat a l’Escola Politècnica Superior d’Enginyeria de Vilanova i la Geltrú (EPSEVG) i a l’Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC). 

Beques per potenciar la recerca científica
Les Beques Leonardo s’atorguen a investigadors i creadors d’entre 30 i 45 anys, i tenen com a objectiu premiar projectes individuals, desenvolupats per professionals que es troben en un moment decisiu de les seves carreres, perquè puguin dur a terme la seva recerca amb més flexibilitat. A la convocatòria 2024 s’han seleccionat 57 projectes entre les 1.423 sol·licituds presentades.