Investigadores del Departamento de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad y la Escuela de Geografía y Medio Ambiente creen que han descubierto una nueva forma de estimar con precisión los recursos de agua subterránea en África. utilizando tecnologías móviles de bajo costo instaladas en bombas manuales existentes.
Alrededor de un millón de bombas manuales suministran agua subterránea a la población de las zonas rurales de África. El agua subterránea es utilizada por alrededor de 200 millones de africanos rurales todos los días porque es un fuente confiable y segura de agua potable. Sin embargo, según un nuevo artículo de investigación de la Universidad de Oxford, aunque el agua subterránea es fundamental para el crecimiento y el desarrollo de África, Actualmente, hay muy pocos datos para administrar de manera efectiva este recurso crítico. Los investigadores han descubierto que medir las vibraciones cuando la manija de la bomba sube y baja brinda nueva información sobre la profundidad del agua subterránea. Los investigadores dicen que el estudio tiene el potencial de ampliarse en África, lo que significa que cada vez que un aldeano bombeaba agua, Los datos pueden obtenerse de las vibraciones del mango. Los datos de una red de bombas manuales en toda la región podrían transmitirse y almacenarse en la nube, creando un conjunto de datos públicos que por primera vez monitorea las reservas de agua subterránea en África. La investigación cuenta con el apoyo del Departamento de Desarrollo Internacional, los Consejos de Investigación del Reino Unido y UNICEF.
El equipo de Oxford comenzó a probar "bombas de mano inteligentes" en 60 aldeas en las zonas rurales de Kenia en 2012. Descubrieron que los transmisores de datos fijados al mango de las bombas de mano les permitían estimar la cantidad de agua extraída de cada bomba por hora. Ahora han desarrollado una nueva forma de analizar los datos producidos por el movimiento de las vibraciones del mango. Los investigadores tomaron grabaciones del bombeo durante entre 20 segundos y tres minutos en sitios en Kenia y Oxford. Las lecturas se transmitieron a una computadora portátil desde un acelerómetro instalado en el mango de la bomba. Descubrieron que cuando la bomba se usa para extraer agua de un acuífero profundo, produce patrones de vibración diferentes que cuando el nivel del agua es menor. Las diferencias en la dinámica de la bomba manual se analizaron mediante técnicas de aprendizaje automático, que puede captar patrones sutiles en los datos de vibración para dar estimaciones de la profundidad de los acuíferos en el momento de extraer agua.
El autor principal, el Dr. David Clifton, Profesor asociado de ciencias de la ingeniería en la Universidad de Oxford, dijo:'Este proyecto es un gran ejemplo del uso de los últimos desarrollos en sensores móviles de bajo costo y aprendizaje automático; trabajar en estrecha colaboración con expertos en desarrollo, podemos ayudar a abordar la seguridad del agua, que es un tema de enorme importancia en el mundo en desarrollo. Esto muestra lo que podemos hacer tanto para desarrollar la capacidad en la ciencia del Reino Unido como para ayudar a los países a cumplir los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas para garantizar el acceso al agua potable.
Se estima que la cantidad de agua subterránea en África es más de 100 veces mayor que las fuentes de agua dulce renovables anuales en la región. dice el periódico. La investigación advierte a los responsables de la formulación de políticas que existe una `` creciente urgencia '' de actuar a medida que la región enfrenta una creciente demanda de agua para uso doméstico, Sectores industrial y agrícola. Sin embargo, el documento dice que los controles sobre cómo se conservan y administran los recursos hídricos son débiles o están completamente ausentes. El cambio climático impredecible agrava la situación, lo que hace que esta investigación sea aún más importante, ya que ha demostrado que este sistema tiene el potencial de gestionar, regular y monitorear los recursos de agua subterránea a gran escala, dice el estudio.
Coautor, Dr. Rob Hope, Profesor Asociado de la Facultad de Geografía y Medio Ambiente de la Universidad, dijo:'Más de cuatro de cada cinco personas sin acceso a agua potable limpia viven en áreas rurales y dependen del agua subterránea. Este ejemplo de "infraestructura accidental" beneficia a las comunidades rurales al proporcionar datos críticos que ayudan a cumplir los objetivos nacionales y mundiales de seguridad hídrica. Las bombas manuales inteligentes ya han ayudado a reducir el tiempo de inactividad en bombas manuales rotas de más de un mes a menos de tres días. Esta innovación ofrece nuevos datos valiosos que les permiten anticipar y responder a eventos de sequía impredecibles que actualmente tienen un enorme costo social y económico para las personas en Kenia y los países vecinos ”.
