El primer ‘mapa de calor’ de aguas pluviales de su tipo ilumina los contaminantes que ensucian las aguas en el estado de Washington

Un mapa generado por Stormwater Heatmap muestra los niveles de contaminación por cobre en el vecindario South Lake Union de Seattle. Si bien es en gran parte benigno para los humanos, el cobre puede ser tóxico para las plantas y los animales acuáticos.

La pandemia de COVID-19 nos ha familiarizado con la idea de una amenaza mortal que se propaga de manera invisible. Las aguas pluviales contaminadas tienen un modus operandi similar.

La lluvia lava las sustancias químicas tóxicas de las carreteras, los techos y los estacionamientos, arrojando la mezcla sucia a los arroyos, lagos y aguas marinas. En su mayoría, no vemos la contaminación, excepto quizás el brillo ocasional del petróleo con los tonos del arcoíris. Pero al igual que el virus, las aguas pluviales contaminadas pueden ser letales, matando peces sensibles y otros animales salvajes. Hace que los mariscos no sean seguros para comer y cierra las vías fluviales para la natación y la recreación.

Emily Howe, científica acuática de The Nature Conservancy. (Foto de CNC / Kelly Compton)

Ahora, un mapa de calor, el primero de su tipo, hace visible la contaminación de las aguas pluviales en la cuenca de 16,700 millas cuadradas que desemboca en Puget Sound en Seattle.

The Nature Conservancy lideró el esfuerzo de seis años para crear el mapa de calor de aguas pluviales interactivo y gratuito, que se lanzó públicamente en marzo.

La esperanza es que la herramienta ayude a guiar los esfuerzos para prevenir y limpiar las aguas pluviales, que amenazan al salmón y las orcas en peligro de extinción, entre otras criaturas. Facilitará la priorización de proyectos que prometen los mayores beneficios ambientales.

Antes de este esfuerzo, «ni siquiera sabíamos dónde están los peores lugares en este paisaje, o dónde se genera la contaminación», dijo Emily Howe, científica líder del proyecto de The Nature Conservancy.

Las aguas pluviales son la principal fuente de contaminación que daña Puget Sound. Los contaminantes provienen del escape de los vehículos, las fugas de aceite, los metales que se desprenden de las pastillas de freno y los neumáticos, y los pesticidas y fertilizantes. Todas las superficies duras en los paisajes urbanos evitan que el agua penetre en la tierra como lo haría de forma natural, sino que la envían directamente a las vías fluviales.

Lo que hace que el mapa sea particularmente poderoso es la capacidad de mirar toda la cuenca hidrográfica para encontrar puntos críticos de contaminación regional y, al mismo tiempo, poder acercar una vista a nivel de calle para ayudar a enfocar los esfuerzos del vecindario para construir jardines de lluvia y otras soluciones de aguas pluviales.

South Lake Union de Seattle está dominado por superficies impermeables que incluyen techos, carreteras, estacionamientos, aceras y la Interestatal 5. (Imagen de mapa de calor de aguas pluviales)

“El Stormwater Heatmap nivela el campo de juego y brinda a todos en Puget Sound datos de muy alta calidad y ciencia de alta calidad sobre dónde construir proyectos”, dijo Christian Nilsen, ingeniero de Geosyntec Consultants que dirigió el desarrollo técnico de la herramienta.

Con el mapa, agregó, “se hará más esfuerzo para resolver el problema que recopilar datos y hacer la planificación y descubrir dónde está el problema”.

Algunos detalles sobre el mapa de calor de aguas pluviales:

  • El mapa incorpora 29 fuentes de datos, utilizando un conjunto de herramientas de Google que incluyen BigQuery, Google Earth Engine y Google Cloud para administrar la información.
  • El mapa presenta las tres categorías principales de capas: cobertura terrestre (carreteras, bosques, etc.); hidrología, como lluvia; y contaminantes como metales, nitrógeno y fósforo.
  • Los desarrolladores utilizaron aprendizaje automático e imágenes específicas del noroeste del Pacífico para entrenar un algoritmo para identificar con precisión los diferentes tipos de cobertura terrestre.
  • El tráfico está estrechamente relacionado con los niveles de contaminación y los datos esenciales para su mapa, pero toda la información son «datos de propiedad estrictamente guardados», dijo Howe. Era el único conjunto de datos por el que tenían que pagar.
  • La herramienta incluye datos detallados históricos, actuales y futuros de precipitaciones afectadas por el clima que se ejecutan a través de un modelo hidrológico, generando 30 mil millones de filas de datos.
  • Los datos de cobertura terrestre se reducen a una resolución de 1 metro cuadrado.

The Nature Conservancy financió el esfuerzo, basándose principalmente en donaciones de Boeing y la Fundación de la Familia Paul G. Allen. La iniciativa costó aproximadamente $300,000, sin incluir el tiempo del personal de la organización sin fines de lucro.

Christian Nilsen, ingeniero senior de recursos hídricos de Geosyntec Consultants. (Foto de Geosyntec Consultants)

Los participantes del proyecto incluyeron Geosyntec, el Departamento de Pesca y Vida Silvestre de Washington, la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), Aardvark Design Labs y Cheva Consulting.

Los creadores de la herramienta imaginan una variedad de usuarios, incluidos los gobiernos locales responsables de monitorear y limpiar las aguas pluviales; grupos de conservación que planean restauraciones y tribus nativas americanas que trabajan en la recuperación del salmón.

Los funcionarios del condado de King ya han utilizado el conjunto de datos de hidrología para identificar rápidamente los arroyos de salmón bloqueados, ahorrando tiempo y dinero que de otro modo se habría gastado en construir un modelo y hacer un análisis.

El equipo detrás de Stormwater Heatmap hizo que el proceso de desarrollo fuera transparente y de código abierto, dijo Howe. Planean publicar su metodología en una revista revisada por pares.

El proyecto ha generado interés en la Columbia Británica, California, la costa este y lugares tan lejanos como Australia. Si bien cada región tiene sus propias fuentes de datos y desafíos particulares, el esfuerzo podría replicarse.

“Definitivamente, la metodología se puede aplicar en cualquier lugar”, dijo Nilsen.

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