Las condiciones en el lago Erie continúan planteando varios riesgos para la salud de los habitantes de Ohio en las comunidades costeras, dificultando el mantenimiento de una buena calidad del agua para los ciudadanos, legisladores estatales y locales.

Una publicación reciente en Fronteras en las ciencias marinas muestra cómo los investigadores de la región de los Grandes Lagos están trabajando para encontrar soluciones innovadoras. John Lekki, Doctor., Investigador principal del Centro de Investigación Glenn de la NASA, en colaboración con coinvestigadores de universidades locales, incluida la Kent State University, ganó una propuesta de calidad del agua de la NASA en junio de 2017. Esta reciente subvención ofrece una oportunidad para implementar el enfoque de Kent State para identificar las floraciones de algas nocivas en el lago Erie y sus alrededores.

José Ortiz, Doctor., profesor de geología en la Facultad de Artes y Ciencias de Kent State, es un experimentado veterano en el estudio de los problemas planteados por las floraciones de algas nocivas por cianobacterias (cyanoHAB) que han plagado los pueblos y ciudades del lago Erie durante años. El Dr. Ortiz es el autor principal del artículo de revista titulado "Intercomparación de enfoques del método de línea empírica para la calibración de reflectancia hiperespectral vicaria", publicado recientemente. El Dr. Ortiz es un co-investigador de la subvención de la NASA que le permitirá a él y a sus colegas de varias instituciones en Ohio y Michigan aplicar lo que han aprendido al estudiar las aguas del lago Erie. Esto es parte de un gran estudio colaborativo, que cubre las aguas de la cuenca occidental del lago Erie desde Maumee Bay hasta Detroit Plume y Sandusky Bay.

Alga verde azul, científicamente conocidas como cianobacterias, son comunes a los sistemas de agua dulce como lagos y arroyos. Bajo ciertas condiciones, pueden producir cianotoxinas muy potentes como microcistina, que ataca el hígado y la sangre. Cuando las algas verdiazules crecen sin control, algunas de estas cianobacterias pueden producir cianoHAB. Fueron estas cianobacterias tóxicas las que invadieron el extremo occidental del lago Erie y partes del río Maumee en 2014. Esto causó la contaminación masiva del agua potable de Toledo.

Desde entonces, Los científicos, incluido el Dr. Ortiz, se han centrado en cómo pueden aislar la señal cianobacteriana tóxica mediante el uso de un generador de imágenes hiperespectral para controlar más de cerca su crecimiento y movimiento. Esto enfocará con mayor precisión los esfuerzos de tratamiento de agua destinados a reducir el impacto de estas cianobacterias.

El enfoque del Dr. Ortiz se basa en el hecho de que los agentes que producen color en el agua tienen diferentes efectos de absorción y dispersión de la luz.

"Cualquier material que absorba o disperse la luz producirá un espectro reflectante que es indicativo de lo que está presente, aunque a menudo hay varias señales que no deben mezclarse, ", Dijo el Dr. Ortiz." Nuestro nuevo artículo demuestra que el método de descomposición espectral es relativamente insensible al tipo de método de corrección atmosférica aplicado, y separa ese ruido (errores atmosféricos) para darnos una señal más limpia. Luego podemos comparar estos espectros sin mezclar con los pigmentos en nuestra biblioteca de muestras de agua y sedimentos. La comparación con los pigmentos conocidos nos ayuda a determinar qué hay en el agua ".

El Dr. Ortiz dijo que la instrumentación hiperespectral de Glenn de la NASA y la experiencia bioóptica que desarrolló el instrumento son herramientas clave que unen al equipo. Usado de esta manera, el dispositivo de la NASA mide las longitudes de onda de la luz que se refleja en el agua, así como la luz solar descendente que ilumina la escena.

"Esa información es necesaria para corregir los datos del instrumento y nos permite reducir los errores relacionados con las diferencias en el tiempo de medición, "Dijo el Dr. Ortiz.