La Universidad de Vigo y los investigadores del ICMAT Ana María Mancho y Guillermo García Sánchez, con la colaboración de la empresa GMV y la Fundación Biodiversidad del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico, han trabajado desde diciembre de 2019 en el proyecto BEWATS, que concluirá el próximo mes de abril. Con él, se han buscado herramientas innovadoras para el monitoreo de la procedencia y el destino de la basura marina en las rías de Vigo y Pontevedra a través de imágenes de satélite y UAV (vehículos aéreos no tripulados). En concreto, la labor de Mancho y García Sánchez se ha centrado en el desarrollo de modelos para el seguimiento de las rutas de los residuos, los cuales han ayudado a delimitar las zonas de origen de dicha basura en las diferentes épocas del año.
Fuente: Universidad de Vigo, GMV
Detección remota de posibles residuos plásticos en la Ría de Pontevedra (01/08/2018). La búsqueda de fuentes u origen de las basuras en las Islas Cíes señala, entre otras, a la Ría de Pontevedra. A la izquierda, modelización del origen de la basura marina mediante una retrotrayectoria calculada con el modelo del ICMAT-CSIC basado en datos IBI de CMEMS. Estos residuos, ubicados en la Ría de Pontevedra el 1 de agosto de 2018, terminarían en las Islas Cíes el 5 de agosto de 2018. A la derecha, posible localización de posibles residuos plásticos tras el procesado del algoritmo de GMV con imágenes de satélite Sentinel-2A (Copernicus).
La basura marina, en particular, los residuos plásticos, suponen una seria amenaza global para los ecosistemas marinos y costeros, tanto por su gran cantidad como por su composición. El plástico, que suma más de la mitad de los desechos marinos, es uno de los materiales más contaminantes para el océano porque puede tardar hasta 1000 años en biodegradarse. Para tratar de reducir el impacto de estos desechos, el proyecto BEWATS busca herramientas innovadoras que ayuden a monitorizar la procedencia y el destino de la basura marina a través de imágenes de satélites y UAV (vehículos aéreos no tripulados). Las áreas de estudio se encuentran en las Rías de Vigo y Pontevedra, incluyendo el Parque Nacional de las Islas Atlánticas de Galicia, cuyas islas tienen un alto valor ecológico y gran riqueza biológica. A las costas gallegas llegan desechos marinos, principalmente plásticos, impulsados por las fuertes corrientes oceánicas. Estos desechos provocan graves impactos en los ecosistemas marinos, en la salud humana y pérdidas económicas, en una economía como la gallega que vive del mar. Periódicamente, las playas se limpian y se registra la información sobre los residuos recolectados; siendo la gran mayoría microplásticos, lo que dificulta en gran medida su recogida debido a su tamaño. BEWATS tiene como objetivo la detección, seguimiento y trazabilidad de los desechos visibles (macroplásticos y otros) que llegan a las playas y otras áreas costeras, para buscar soluciones a esta problemática y establecer estrategias de limpieza más eficientes utilizando nuevas fuentes de información.
La Universidad de Vigo y el Instituto de Ciencias Matemáticas (CSIC-UAM-UCM-UC3M) comenzaron a trabajar en el proyecto BEWATS en diciembre de 2019. En estos meses, por un lado, se han desarrollado modelos para el seguimiento de las rutas de los residuos. Estos modelos, proporcionados por Ana M. Mancho y Guillermo García Sánchez, del CSIC y el ICMAT, están basados en las corrientes marinas proporcionadas por el Servicio de Monitorización Marina de Copernicus (CMEMS), proyecto en el que ambos participan, y en desarrollos propios. Los resultados proporcionados por los modelos delimitan las zonas de origen para estos residuos en las diferentes épocas del año.
Por otro lado, GMV, colaborador del proyecto, ha desarrollado un enfoque novedoso basado en datos remotos para la detección de desechos marinos utilizando imágenes Sentinel-2, proporcionadas por el programa Copernicus, y técnicas de machine learning. Omjyoti Dutta, de la división Remote Sensing and Geospatial Analytics de GMV, ha procesado datos de satélite de Observación de la Tierra para detectar posibles desechos marinos, pudiendo clasificar y cuantificar la fracción de residuos presente a nivel de píxel. Además, se han hecho las primeras investigaciones para identificar los diferentes tipos de plásticos detectados, siendo las acumulaciones de PET -presente en botellas de plástico- las más fáciles de identificar. En Galicia, GMV ha utilizado las ventanas espacio-temporales proporcionadas por los modelos matemáticos de Mancho y García Sánchez para la predicción sobre el posible recorrido de estos residuos presentes en el mar. Sin embargo, para los años analizados (2017-2020) no se dispone de datos de basuras flotantes en el mar para validar la detección realizada con las imágenes de satélites. Por ello, GMV ha validado el enfoque en otras localizaciones en Europa, América del Sur y África donde existen datos disponibles de basura marina y con licencia abierta.
En paralelo, Fernando Martín y Orentino Mojón, de la Universidad de Vigo, han empezado a tomar imágenes con drones en diferentes puntos de las Rías de Vigo y Pontevedra, basándose en la experiencia y software desarrollado en el proyecto Europeo Litterdrone (2017-2019). Dicho programa ha sido mejorado rediseñando los algoritmos que permiten localizar los residuos para obtener una mayor precisión. En estos últimos meses de proyecto, a falta de datos in situ para validar los datos remotos, los objetivos técnicos son: la creación de un objeto de plástico a modo de blanco flotante; la realización de varios experimentos para capturar dicho blanco en el mar coincidiendo con la pasada del satélite y tomando imágenes de dron; el procesamiento de las imágenes de satélites coincidentes con el experimento, para validar los resultados del algoritmo desarrollado por GMV, y, por último, continuar mejorando el software Litterdrone. Los resultados de dichos experimentos serán detallados en los próximos meses.
También la Universidad de Vigo, a través del grupo I-Mark, ha comenzado a realizar un estudio sobre la viabilidad comercial de las tecnologías desarrolladas en BEWATS.
El proyecto BEWATS está financiado por el Programa Pleamar 2019 de la Fundación Biodiversidad del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico de España, que se desarrolla del 9 de diciembre de 2019 hasta el 30 de abril de 2021.