Un equipo de científicos de centros de investigación que se extienden desde Maine hasta Carolina del Sur desarrollará y desplegará herramientas de alta tecnología para explorar cianobacterias en lagos de la costa este.

El proyecto de varios años combinará big data, inteligencia artificial y robótica con técnicas nuevas y probadas para el muestreo de lagos para comprender dónde, cuando, y cómo se desarrollan las floraciones de cianobacterias.

El equipo de investigación reúne a expertos en ecología de agua dulce, Ciencias de la Computación, ingeniería y ciencias geoespaciales de Bates College, Colby College, Dartmouth, la Universidad de New Hampshire, la Universidad de Rhode Island y la Universidad de Carolina del Sur.

"Es raro que equipos de tantas especialidades diferentes converjan para estudiar un problema como este, "dijo Alberto Quattrini Li, profesor asistente de informática en Dartmouth y director general del proyecto. "Trabajando juntos, podemos aumentar la cantidad de datos que se pueden recopilar y aumentar las capacidades de predicción ".

Los lagos de agua dulce son responsables de una variedad de servicios humanos y ecológicos, como proporcionar agua potable y producir alimentos. Pero los lagos de todo el país y el mundo están cada vez más amenazados por un aumento en la incidencia de floraciones de cianobacterias dañinas.

A veces conocidas como algas verdiazules, las floraciones de cianobacterias afectan la calidad del agua del lago y amenazan la salud humana a través de toxinas que pueden dañar múltiples sistemas de órganos.

Los científicos saben que los cambios en el uso de la tierra y el cambio climático global son los principales impulsores de las cianobacterias, pero todavía hay mucho que no se sabe sobre qué influye en el momento y la ubicación de las floraciones en los lagos individuales. Los investigadores también buscan comprender cómo las cianobacterias se ven afectadas por los eventos de precipitación extrema.

"Sospechamos que las floraciones individuales son el resultado de una interacción complicada de condiciones que incluyen la carga de nutrientes durante la primavera pasada, tendencias recientes en temperatura y precipitación, y las condiciones actuales en el lago, "dijo Kathryn Cottingham, profesor de biología en Dartmouth. "Hasta ahora, no hemos tenido las herramientas o tecnologías para rastrear las condiciones en las escalas espaciales o temporales adecuadas para comprender esos factores ".

El proyecto utilizará botes robóticos, boyas y drones equipados con cámara para medir físicos, químico, y datos biológicos en lagos donde se detectan cianobacterias. Cuando se combina, la tecnología generará grandes volúmenes de datos relacionados con los lagos y el desarrollo de floraciones nocivas. El proyecto también construirá nuevos modelos algorítmicos para evaluar los hallazgos.

Lagos en New Hampshire, Maine, Rhode Island, y Carolina del Sur se estudiarán como parte del proyecto.

La información recopilada a través de la investigación podría conducir a mejores predicciones de cuándo y dónde ocurren las floraciones de cianobacterias. Esas predicciones podrían permitir acciones más tempranas para proteger la salud pública en lagos recreativos y en lagos que suministran agua potable.

Con tecnología que cubre el agua y el aire, Los investigadores también recopilarán información sobre la población y el uso de la tierra alrededor de los lagos para determinar cómo esos factores podrían afectar la formación de flores.

La tecnología del proyecto se compartirá con los administradores del lago y los ciudadanos para que los miembros de la comunidad puedan realizar su propio monitoreo. Los propietarios de viviendas locales formarán un cuerpo de "científicos ciudadanos" para apoyar el proyecto.

También participarán en el proyecto estudiantes de pregrado y posgrado. Se espera que esta formación interdisciplinaria prepare a la próxima generación de científicos para abordar los problemas sociales.