Autobús autónomo de montaña: Arantec se sube a la movilidad eléctrica

Autobús autónomo de montaña: Arantec se sube a la movilidad eléctrica

Antes de nada, dejar claro que no hemos cambiado de actividad empresarial. Seguimos dedicándonos en cuerpo y alma a ofrecerte las mejores soluciones en el ámbito de la monitorización ambiental y los riesgos naturales.

Pero cuando tenemos oportunidad de colaborar con el Centre de Visió per Computador (CVC) e i2cat en proyectos piloto tan interesantes como el de un autobús sin conductor, tampoco dudamos en poner nuestra experiencia y tecnología al servicio de la innovación.

Acompáñanos, que nos vamos de viaje a un futuro que está a la vuelta de la esquina.

¿De qué hablamos cuando hablamos de un autobús sin conductor?

Pues, básicamente, de tecnología elevada a la enésima potencia.

Un autobús sin conductor o, mejor dicho, autobús autónomo (1), es un tipo de vehículo que puede reconocer el entorno y que se conduce o maneja con poca o nula intervención humana (2).

En el siguiente vídeo puedes ver un ejemplo del aspecto que tienen muchos de los modelos existentes a día de hoy. Este vehículo se pudo admirar en la última edición de la Smart City Expo World Congress 2021 de Barcelona. Asimismo, si quieres entender las diferencias entre los diferentes niveles, puedes consultar este artículo.

La mayor parte de la inversión y la investigación tecnológica necesaria para su desarrollo se ha destinado, hasta el momento, al coche privado, con reconocidas marcas como Tesla a la cabeza. Pero cada vez son más los fabricantes que apuestan por el bus autónomo como medio de transporte.

Las áreas urbanas, obligadas a implementar medidas para reducir la contaminación y mejorar la circulación, son, por ejemplo, un “hábitat” perfecto para su implementación. Pero. como veremos en el siguiente epígrafe, también pueden ser una alternativa viable para zonas de alta montaña o rurales.

De Alòs d’Isil al Refugi d’en Fornet en bus autónomo

Ahora que ya tienes una idea un poco más aproximada acerca de qué es un autobús sin conductor, vamos a explicarte en qué consiste el proyecto piloto en el que hemos colaborado.

La iniciativa parte del Departament de Territori i Sostenibilitat de la Generalitat de Catalunya, que quiere analizar el uso de vehículos autónomos con dos objetivos claros:

  • Mejorar la movilidad en las áreas rurales, ofreciendo un servicio de transporte bajo demanda a los residentes de estas zonas.
  • Reducir el impacto que ocasiona el coche privado en los enclaves con gran afluencia de visitantes. Se trata de un problema que afecta de manera especial a las áreas naturales o de esparcimiento, ámbitos en los que Arantec ha implementado diversas soluciones para el control y monitorización de los aparcamientos

El campo de pruebas escogido es un tramo de carretera entre Alòs d’Isil y el Refugio d’en Fornet, en el Parque Natural de l’Alt Pirineu (Lleida). La elección de este espacio es únicamente con el objetivo de probar el autobús sin conductor en un entorno real. Es decir, la ejecución del proyecto piloto en esta zona no implica que este tipo de transporte vaya a desplegarse de forma definitiva en esta vía de comunicación.

¿Qué labor desempeña Arantec en este proyecto piloto? Nuestro trabajo ha consistido en instalar y poner en funcionamiento un sistema RTK (Real-Time Kinematic) para mejorar el posicionamiento por GPS mediante las estaciones que ves en las siguientes imágenes. Aunque lo explicamos con más detalle en el siguiente epígrafe, decir que el sistema de posicionamiento por RTK se utiliza como un sistema de seguridad redundante para dotar al vehículo de mayor seguridad complementando a otro tipo de sensores embarcados.

¿En qué consiste un sistema RTK?

Vamos a explicártelo poniendo como ejemplo un smartphone. Al abrir prácticamente cualquier aplicación de mapas, suele aparecer un punto que señala tu ubicación. Esa información suele ser la representación de la conexión GPS del teléfono, que es un sistema de posicionamiento basado en satélites que, aunque es bastante precisa, tiene un margen de error de unos pocos metros.

Ahora bien, la situación suele cambiar de forma radical cuando estamos en mitad de una zona montañosa y la recepción de la señal de los satélites se ve dificultada por la orografía. En estos casos, puede ser necesaria la implementación de un equipo auxiliar que mejore la señal. Esto es justamente lo que posibilitan los sistemas RTK, que proporcionan una exactitud centimétrica o milimétrica, en tiempo real y sin problemas derivados de la meteorología. Y, sin duda, disponer de la ubicación precisa es fundamental cuando se trata de guiar un vehículo autónomo.

Real-Time Kinematic (RTK) methods

Esta tecnología de posicionamiento geográfico, además, redunda sobre el resto de aspectos a considerar para el correcto funcionamiento de estos sistemas de transporte, entre los que se pueden destacar:

  • adaptación de la vía existente a una tecnología compatible con los vehículos autónomos (sistema inteligente de guiado);
  • conexión entre el vehículo, la carretera e internet, uno de los principales hándicaps;
  • alerta frente a obstáculos en la carretera, y
  • monitorización en tiempo real de la meteorología, de tal forma que el sistema pueda responder a las inclemencias climáticas y los vehículos “ver” y operar de forma segura.
Presentacio-Bus-autonom-a-lalta-muntanya_v3

Otras experiencias similares

Aunque las tecnologías implicadas en este tipo de sistemas parecen recientes, lo cierto es que se lleva trabajando en ellas desde hace varias décadas.

No obstante, los principales avances se han dado en los últimos años, con numerosas experiencias piloto como la que ha puesto en marcha la ciudad de Málaga. Estas iniciativas están permitiendo vislumbrar las aplicaciones más prometedoras. Y una de ellas es el uso de estos vehículos como medio de transporte de última milla o lanzadera desde un aparcamiento.

En este sentido, merece la pena señalar un par de proyectos que guardan ciertas similitudes con el desarrollo en el que colabora Arantec:

  • Berto, el autobús sin conductor que circula por la estación de esquí de Val Thorens, en el Pirineo francés. Transporta a esquiadores o trabajadores del complejo invernal independientemente de las condiciones meteorológicas gracias a los 12 sensores, 4 cámaras de vídeo y GPS que lleva instalados. 
  • El bus autónomo de CITIES Timanfaya, en fase de pruebas, que pretende usar este tipo de vehículos para recorrer la Ruta de los Volcanes de este parque nacional ubicado en Lanzarote (Islas Canarias).

Conclusión

Como puedes observar, los retos forman parte del ADN de Arantec y no dudamos en ir allá donde nuestra tecnología y conocimiento son precisos. En esta ocasión, con un proyecto de bus autónomo que quizás en unos años circule por Pirineos. En el futuro, quizás equipando barcos autónomos. Pero siempre ofreciendo las mejores soluciones a nuestro alcance.

Fuentes consultadas

Monitorización de terremotos, interpretando el rugido de la Tierra

Monitorización de terremotos, interpretando el rugido de la Tierra

Pocos espectáculos naturales resultan tan hipnóticos como un volcán escupiendo magma y acompañado de una continua actividad sísmica. E imaginamos que pocos tan dramáticos como observar una colada de lava arrasando tu hogar o tu negocio. Ambas vertientes confluyen desde hace varias semanas en el volcán de Cumbre Vieja, en la isla de La Palma. Por un lado, los cientos de visitantes que acuden al lugar atraídos por la actividad volcánica. Por el otro, la incertidumbre de los residentes en la zona y las pérdidas millonarias que está provocando la erupción.

No obstante, hay un aspecto por el que congratularse: las cero víctimas registradas hasta el momento. No cabe duda de que la monitorización continuada y el intenso uso de la tecnología tienen algo que ver. Y en estas tareas también hay un poquito de Arantec.

¿Cómo ha ayudado Arantec a mejorar los sistemas de alerta temprana volcánica de Canarias?

Nuestra participación arranca con la publicación de un concurso público por parte del Instituto Volcanológico de Canarias S.A. (INVOLCAN) en mayo de 2021. El objetivo, fortalecer el sistema de alerta sismo-volcánica mediante la implementación de instrumentación móvil y el desarrollo e implementación de metodologías innovadoras.

La Palma, al igual que otras zonas con actividad sísmica, dispone de estaciones fijas similares a la de la imagen. Estos equipamientos registran seísmos de magnitud superior a 1,5 en la escala de Richter e indicadores tales como profundidad y el epicentro (si tienes curiosidad por la ubicación de estos instrumentos, puedes consultar el mapa de estaciones sísmicas en la web del IGN). El objetivo principal de este programa de vigilancia es la detección de cambios en el tamaño, la velocidad y la ubicación de los eventos sísmicos, que pueden anunciar una erupción inminente (1).

Estación de la red de alerta sísmica de Cumbre Vieja – El Paso (La Palma). Fuente: Instituto Geográfico Nacional, IGN

¿Qué utilidad tienen entonces las estaciones móviles? Básicamente, su rapidez de despliegue y la capacidad para complementar las lecturas de las estaciones de referencia, permitiendo también:

  • Adelantar la alerta temprana en caso de una posible erupción.
  • Continuar operando con eficacia durante una erupción.
  • Supervisar el impacto en zonas urbanas e infraestructuras en caso de crisis

Así, por ejemplo, las estaciones móviles equipadas con sensores sísmicos rotacionales, el objeto del lote adjudicado a Arantec, permiten cuantificar la energía sísmica liberada durante las fases pre-eruptiva y eruptiva y caracterizar en tiempo real las fuentes sísmicas.

En qué consiste un sensor sísmico rotacional

Un terremoto o sismo ocurre cuando la energía de procesos como la fricción entre las placas tectónicas se libera en forma de ondas sísmicas. Aunque gran parte de la actividad sísmica tiene un origen tectónico, la tierra también puede vibrar por:

  • impacto de meteoritos;
  • hundimiento de zonas (colapso);
  • actividades antrópicas como la fractura hidráulica o fracking, o
  • erupciones volcánicas, como ocurre en el caso del volcán de La Palma. De hecho, un temblor de tierra puede dar origen a una erupción y una erupción puede llevar aparejada una intensa actividad sísmica

A partir del foco o hipocentro, las ondas sísmicas se desplazan en distintas direcciones. Uno de los instrumentos empleados para detectar estas ondas son los sismógrafos o sismómetros, que, a través de geófonos, registran el movimiento vertical y horizontal. Estos sistemas se pueden complementar con acelerógrafos o acelerómetros sísmicos para medir la aceleración de las partículas. Pero para obtener una imagen completa de la actividad sísmica también conviene tener en cuenta el movimiento rotatorio a lo largo de cada eje.

La sismología rotacional es un campo de estudio relativamente reciente. Así, uno de los primeros experimentos de medir esta magnitud data de 1994. No obstante, el desarrollo de los sensores rotacionales como los que Arantec ha enviado a INVOLCAN hace posible un análisis completo de los movimientos del suelo tanto traslacionales como rotacionales.

Este tipo de sensores permiten:

  • discriminar los diferentes tipo de ondas (cizalla, presión, etc.); 
  • medir la velocidad de las ondas; 
  • aumentar el muestreo efectivo de las redes de monitorización, y
  • cuantificar el riesgo de los terremotos debido al movimiento rotacional.

¿Por qué es necesario monitorizar la actividad sísmica de una zona volcánica?

Tal y como señalan Saccorotti & Lokmer (1), casi todas las erupciones volcánicas en zonas monitorizadas con redes sismológicas fueron precedidas por anomalías sísmicas.

Ocurrió en el volcán de La Palma, donde los días previos a la emanación de la lava se registraron más de 6000 seísmos que, desde los 20 km de profundidad ascendieron poco a poco hasta la superficie (aquí puedes ver la representación en 3D). Y desde hace unos días, por ejemplo, también está ocurriendo en el Nevado del Ruiz, en Colombia, un volcán de infausto recuerdo.

Erupción en la isla de La Palma (Canarias). Fuente: Instituto Geográfico Nacional

El objetivo de la sismología volcánica es comprender la dinámica de un sistema volcánico. Este aspecto es especialmente relevante si tenemos en cuenta que los procesos magmáticos e hidrotermales generan una actividad sísmica peculiar que exigen consideraciones y procedimientos específicos (1).

Conclusión

Pocos volcanes están siendo sometidos a un escrutinio tan detallado como el volcán de Cumbre Vieja. Y es indudable que la información que esta intensa vigilancia está reportando a la comunidad científica será fundamental para mejorar el conocimiento de estos colosos de fuego que salpican el planeta.

Pero en Arantec confiamos en que todos los datos que se están recabando también servirán para diseñar mecanismos de aviso más efectivos que permitan poner a la población a salvo. Porque ese es el cometido de los sistemas de alertas temprana: salvar vidas.

Fuentes consultadas

Fondos europeos Next Generation, una oportunidad para la que las soluciones de Arantec brillen con luz propia

Fondos europeos Next Generation, una oportunidad para la que las soluciones de Arantec brillen con luz propia

En este artículo hemos decidido cambiar totalmente de registro para hablarte de… dinero. En concreto, de los fondos Next Generation. Nuestra intención, explicarte de qué forma se alinean las soluciones tecnológicas de Arantec con los ejes estratégicos que establecen estas ayudas millonarias.

A nadie se le escapa que la pandemia de coronavirus ha supuesto un duro revés para la economía global. Por esta razón y consciente de la necesidad de procurar una pronta recuperación, la Unión Europea ha decidido, por decirlo de forma llana, “romper la hucha” y crear programas de ayuda financiera. El objetivo, restablecer la economía de los Estados miembro a los niveles prepandémicos. Pero también avanzar en aspectos relacionados con la sostenibilidad y la lucha contra el cambio climático.

La Unión Europea nació de la cenizas de un continente devastado por la II Guerra Mundial. Y aunque las circunstancias actuales distan mucho de las consecuencias que dejan los conflictos armados, es imprescindible no ya reconstruir, sino construir mejor para adaptarse a lo que está por llegar. Y Arantec también quiere poner su grano de arena a esta magna tarea.

¿Qué son los fondos Next Generation?

Si sigues de cerca la actualidad, es muy posible que hayas oído algo sobre estos fondos. No obstante, también es probable que no sepas muy bien en qué consisten. Así que lo primero es explicar qué son y qué metas persiguen.

Los fondos de recuperación europeos Next Generation son un instrumento puntual dotado con 750 000 millones de euros que busca impulsar la recuperación económica tras la pandemia poniendo un especial énfasis en la sostenibilidad ambiental, la digitalización y la resiliencia. España, junto con Italia, va a ser uno de los máximos beneficiarios de los fondos Next Generation. En total, el estado español, sumando también el presupuesto a largo plazo de la UE o Marco Financiero Plurianual 2021-2027 (MFP), percibirá en torno a los 200 000 millones de euros.

Como se puede ver en la infografía adjunta, dos son las principales vías de canalización de las ayudas económicas:

  • Mecanismo para la Recuperación y la Resiliencia (MRR), que incluye transferencias directas y préstamos. Para poder acogerse a este instrumento de financiación es necesario presentar un plan nacional de recuperación. Este documento debe estar orientado a maximizar el crecimiento, crear empleo, incrementar la resiliencia social y económica y avanzar en la transición ecológica y digital.
  • Ayuda a la Recuperación para la Cohesión y los Territorios de Europa (REACT-EU), que supone la continuación de la Iniciativa de Inversión en Respuesta al Coronavirus y la Iniciativa de Inversión en Respuesta al Coronavirus Plus

A través de estos canales, España recibirá 69 500 millones y 10 898 millones, respectivamente.

Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia de España, la llave que abre la puerta a la financiación europea

Como hemos comentado en el epígrafe anterior, la presentación de un plan nacional de recuperación es condición sine qua non para acceder al mayor montante de las subvenciones europeas, el MRR. En el caso del estado español, esta estrategia se ha diseñado en torno a 4 ejes transversales.

  • Transición ecológica, a través del que se pretende reorientar el modelo productivo hacia un sistema más sostenible y descarbonizado.
  • Transformación digital, que busca mejorar las competencias e impulsar la tecnología en el ámbito de la sociedad y la economía.
  • Cohesión social y territorial, que pretende hacer frente al reto demográfico y recuperar las zonas rurales mediante el refuerzo y creación de sistemas que mejoren la calidad de vida de la ciudadanía.
  • Igualdad de género, orientado a igualar oportunidades y reducir la brecha digital.

Estos 4 ejes transversales se materializan en 10 políticas palanca y 30 componentes distribuidos de la siguiente forma:

¿Cómo encajan las soluciones de Arantec con los diferentes componentes del Plan?

Es evidente que el cambio climático representa un reto de consecuencias aún imprevisibles. Pero la necesidad de adaptarse y aumentar la resiliencia frente a los eventos meteorológicos extremos o la alteración en los regímenes de precipitaciones, por citar dos manifestaciones de este fenómeno, también abre posibilidades de negocio, como nuestro CEO, Eisharc Jaquet, señaló recientemente en Lleida TV.

En Arantec seguimos de cerca estas oportunidades, adaptando nuestras soluciones a las demandas del mercado y las nuevas tecnologías. Y en este sentido, los componentes que articulan el Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia constituyen una ocasión inigualable para que nuestras soluciones brillen con luz propia y para la que estamos sobradamente preparados.

La respuesta de Arantec frente al reto de reconstruir y construir mejor

Al objeto de sintetizar de forma clara qué te ofrecemos desde Arantec, hemos creado la siguiente tabla. En ella recogemos, por un lado, nuestras soluciones insignia, y por el otro, los componentes con los que, en principio, hacemos match. Tenemos capacidad para responder a muchos otros desafíos y estamos prestos a responder a tus consultas y dudas. Pero en esta ocasión hemos decidido destacar nuestra gama de innovación Smarty Planet ya que, al fin y al cabo, constituye una de nuestras señas de identidad.

Haz clic aquí para descargar la tabla en formato pdf

Conclusión

En Arantec ya estamos preparados para hacer frente al reto que supone avanzar en sostenibilidad, adaptarse al cambio climático o incrementar la resiliencia frente a los embates de los fenómenos meteorológicos extremos. Tenemos la tecnología, el conocimiento necesario y una buena dosis de imaginación para buscar conjuntamente las mejores soluciones.

Así que si consideras que nuestras soluciones se adaptan a tus necesidades y nuestros servicios pueden aportar valor en cualquier proyecto que pueda beneficiarse de los fondos Next Generation, no dudes en contactar con nosotros. Seguro que encontramos alguna forma de colaborar.

Ola de calor y ciudad, adaptación y resiliencia frente a la nueva pesadilla del verano

Ola de calor y ciudad, adaptación y resiliencia frente a la nueva pesadilla del verano

El verano de 2021 será recordado, entre otras cosas, por sus altas temperaturas. Estos registros, además, se han dado en países poco acostumbrados a la canícula veraniega. Entre ellos, Canadá o el Reino Unido, donde el Servicio Meteorológico Nacional (Met Office) activó por primera vez en 167 años de historia la alerta ámbar por calor extremo.

¿Es un adelanto de lo que depara la normalidad que vamos a experimentar de aquí en adelante? ¿La ola de calor duradera se va a convertir en la nueva compañera veraniega?

Verano en la ciudad, de escenario placentero a pesadilla canicular

Si frecuentas las redes sociales, es posible que alguna vez hayas visto comentarios del tipo “en verano siempre hace calor”. Pero una cosa es calor y otra es CALOR, con mayúsculas. Y creemos que los cerca de 50 ºC que han alcanzado algunas zonas urbanas durante este verano se aproxima más a la segunda acepción.

Las áreas urbanas, habitualmente, registran una mayor temperatura que las zonas aledañas. Es lo que se conoce como “isla de calor”. Se trata de un fenómeno meteorológico que surge como consecuencia de la artificialización de las superficies. El cambio en los usos del suelo, con una transformación en la que los materiales asfálticos sustituyen a la vegetación, facilita la absorción y retención del calor. Y el resultado, tal y como explican Masson, Lemonsu, Hidalgo y Voogt (1), conduce a:

  • Temperaturas más elevadas, que en las ciudades más grandes pueden alcanzar hasta 10ºC.
  • Alteración de las condiciones de viento, induciendo en condiciones de viento suave, a una circulación similar a la de la brisa marina que puede contribuir a la recirculación de las emisiones contaminantes.
  • Modificación de los regímenes de precipitación y nubosidad. Aunque este punto sigue siendo objeto de debate, estudios recientes (2) sugieren que, efectivamente, las islas de calor inestabilizan la atmósfera local, pudiendo dar origen a precipitaciones extremas que en numerosas ocasiones desencadenan en inundaciones repentinas.

Ahora bien, ¿qué ocurre cuando a esta situación se le añade una ola de calor?

Isla de calor y ola de calor, una combinación que no trae nada bueno

Las olas de calor constituyen una amenaza para la salud humana. En Estados Unidos son el evento de clima extremo con mayor mortalidad. Si a esta circunstancia añadimos que las ciudades son muy vulnerables a estas temperaturas extremas y que las previsiones apuntan a un incremento en los episodios de altas temperaturas, la combinación de factores no augura nada positivo para el futuro.

Algunos estudios (3,4) apuntan, de hecho, a que la combinación entre isla de calor urbana y ola de calor genera sinergias. Es decir, las consecuencias de su ocurrencia simultánea son superiores a la simple suma de sus partes. Así, por ejemplo, las olas de calor no sólo aumentan las temperaturas ambientales. También intensifican la diferencia entre las temperaturas urbanas y las del extrarradio. En consecuencia, el estrés térmico añadido en las ciudades será aún mayor que la suma del efecto isla de calor urbano de fondo y el efecto de la ola de calor

Implicaciones para la salud

Un cuerpo expuesto a una temperatura elevada corre riesgo de sufrir estrés térmico por calor. Y las consecuencias se agravan si el porcentaje de humedad ambiental es elevado. No en vano, el proceso de evaporación de la transpiración, el mecanismo de refrigeración que usa el ser humano, se ve dificultado si la atmósfera está saturada de humedad

Pero también se pueden distinguir otros factores que incrementan el riesgo (5):

  • Factores intrínsecos, como la edad, la existencia de enfermedades crónicas, mujeres embarazadas, etc.
  • Factores extrínsecos, entre los que se pueden citar los aspectos socioeconómicos, nivel educativo, la estructura urbana de los diferentes barrios de la ciudad y los materiales de fabricación de las viviendas, la existencia de zonas verdes, etc.

La calidad del aire también se ve mermada durante una ola de calor. La principal razón suele ser el incremento en los niveles de ozono troposférico, una contaminante secundario que se forma en presencia de luz solar y calor. Las temperaturas elevadas, además, suelen propiciar incendios forestales. En estos casos, la distancia no implica mayor seguridad, ya que se ha demostrado que el humo puede viajar cientos e incluso miles de kilómetros, condicionando los niveles de contaminación de las zonas urbanas.

¿Qué beneficios puede aportar una red de sensores meteorológicos?

Así las cosas, parece evidente que una de las primeras medidas a adoptar es monitorizar las condiciones meteorológicas.

Es indudable que los sistemas de alerta temprana satelitales han mejorado la respuesta frente a las olas de calor. Estas herramientas, de hecho, están evolucionando para adaptarse a las variaciones estacionales.

Las complejas tramas urbanas requieren, no obstante, de modelos atmosféricos de alta resolución. Y es aquí donde las redes de monitorización basadas en sensores muestran su utilidad.

Las redes de observación meteorológica tradicionales están diseñadas para recabar información sinóptica, dejando al margen los análisis intraurbanos (6). Pero soluciones como nuestra estación SmartyMeteo, de pequeño tamaño y que transmiten de forma inalámbrica datos meteorológicos de calidad, abren un nuevo abanico de posibilidades.

Si tenemos en cuenta el tamaño de algunas metrópolis (el área urbana de Nueva York, por ejemplo, tiene una extensión similar a toda la provincia de Zaragoza), este enfoque permite crear pronósticos hiperlocales para los diferentes barrios de la ciudad (7).

Pero el uso masivo de estos dispositivos también permite otras aplicaciones.

Información meteorológica para delimitar corredores de ventilación

Entender las variaciones de temperatura de una ciudad ayuda a diseñar estrategias de adaptación frente al cambio climático. Y el mayor o menor detalle de la información depende en gran medida de la densidad de la red de monitorización (no, los termómetros urbanos digitales no cuentan).

En ocasiones es suficiente con equipar el área urbana con dispositivos low cost como hicieron en Berna (8). En esta ciudad suiza, un proyecto piloto permitió comprobar la efectividad de una serie de termómetros con pantalla LCD protegidos por carcasas antirradiación solar. Los datos obtenidos se compararon con equipos de referencia (los miembros del equipo enfatizan la necesidad de este proceso habida cuenta de las diferencias encontradas, especialmente durante el día) y mostraron que este enfoque permite profundizar en el conocimiento de las dinámicas de clima urbano.

¿De qué forma se pueden usar estos datos? Una posible aplicación es el apoyo a la creación de modelos para la identificación de corredores de ventilación que favorecen el flujo de aire y espacios verdes que contribuyen a reducir la temperatura (9, 10), ayudando a reducir el efecto de la isla de calor. Se trata de un enfoque con un enorme potencial desde el punto de vista del planeamiento urbanístico que ya se ha llevado a la práctica en ciudades como Stuttgart.

Conclusión

La Tierra cada vez es un planeta más cálido. Sin ser un hecho desconocido, es un aspecto que el último informe del IPCC publicado en agosto de 2021 se ha encargado de recordarnos. Y todo parece indicar que esta circunstancia se va a dejar notar también en la temperatura de los entornos urbanos.

Las tecnologías de monitorización no van a detener el calentamiento del planeta por sí solas. Pero nos van a permitir poner números, por expresarlo de forma clara, al problema que tenemos enfrente. Y cuantos más datos y con mayor detalle, mejor, porque nos permitirán conocer con profundidad las particularidades de cada hábitat y tomar las medidas oportunas.

Lo que midamos hoy puede representar nuestras posibilidades de mañana. Recuérdalo la próxima vez que veas un termómetro reflejando una temperatura abrasadora.

Fuentes consultadas

  1. Masson, V., Lemonsu, A., Hidalgo, J., & Voogt, J. (2020). Urban Climates and Climate Change. Annual Review Of Environment And Resources, 45(1), 411-444. https://doi.org/10.1146/annurev-environ-012320-083623
  2. Li, Y., Fowler, H., Argüeso, D., Blenkinsop, S., Evans, J., & Lenderink, G. et al. (2020). Strong Intensification of Hourly Rainfall Extremes by Urbanization. Geophysical Research Letters, 47(14). https://doi.org/10.1029/2020gl088758
  3. Ao, X., Wang, L., Zhi, X., Gu, W., Yang, H., & Li, D. (2019). Observed synergies between urban heat islands and heat waves and their controlling factors in Shanghai, China. Journal Of Applied Meteorology And Climatology, 58(9), 1955-1972. https://doi.org/10.1175/jamc-d-19-0073.1
  4. Li, D., & Bou-Zeid, E. (2013). Synergistic Interactions between Urban Heat Islands and Heat Waves: The Impact in Cities Is Larger than the Sum of Its Parts. Journal Of Applied Meteorology And Climatology, 52(9), 2051-2064. https://doi.org/10.1175/JAMC-D-13-02.1
  5. Fernandez Milan, B., & Creutzig, F. (2015). Reducing urban heat wave risk in the 21st century. Current Opinion In Environmental Sustainability, 14, 221-231. http://doi.org/10.1016/j.cosust.2015.08.002
  6. Meier, F., Fenner, D., Grassmann, T., Otto, M., & Scherer, D. (2017). Crowdsourcing air temperature from citizen weather stations for urban climate research. Urban Climate, 19, 170-191. https://doi.org/10.1016/j.uclim.2017.01.006
  7. Skarbit, N., Stewart, I. D., Unger, J., & Gál, T. (2017). Employing an urban meteorological network to monitor air temperature conditions in the “local climate zones” of Szeged, Hungary. International Journal of Climatology, 37, 582–596. https://doi.org/10.1002/joc.5023
  8. Gubler, M., Christen, A., Remund, J., & Brönnimann, S. (2021). Evaluation and application of a low-cost measurement network to study intra-urban temperature differences during summer 2018 in Bern, Switzerland. Urban Climate, 37, 100817. https://doi.org/10.1016/j.uclim.2021.100817
  9. Gu, K., Fang, Y., Qian, Z., Sun, Z., & Wang, A. (2020). Spatial planning for urban ventilation corridors by urban climatology. Ecosystem Health And Sustainability, 6(1), 1747946. https://doi.org/10.1080/20964129.2020.1747946
  10. Tomasi, M.; Favargiotti, S.; van Lierop, M.; Giovannini, L.; Zonato, A. Verona Adapt. Modelling as a Planning Instrument: Applying a Climate-Responsive Approach in Verona, Italy. Sustainability 2021, 13, 6851. https://doi.org/10.3390/su13126851
Detección de incendios forestales, cuando la tecnologia se alía con los bosques

Detección de incendios forestales, cuando la tecnologia se alía con los bosques

Temperaturas elevadas, escasez de precipitaciones, rayos,  comportamientos irresponsables o personas que, directamente, delinquen. Estos son algunos de los factores que se alían entre sí para convertir los incendios forestales en una situación angustiosa. En una pesadilla capaz de carbonizar el equivalente a un campo de fútbol por segundo.  

No obstante, contamos con una ayuda que se está mostrando muy útil: los sistemas de detección de incendios forestales. Apoyados en diversas tecnologías (sensores, satélites, etc.), están permitiendo detectar fuegos en su fase inicial. Y Arantec ha tenido la oportunidad de desplegar una solución de estas características en Extremadura.

El porqué de los incendios forestales y los problemas que acarrean

Quien más, quien menos, siguió con angustia y asombro los incendios que asolaron EEUU en septiembre de 2020. Así, lugares icónicos como el Golden Gate en San Francisco recortándose contra un cielo anaranjado han pasado a formar parte del imaginario colectivo.

No obstante, estas imágenes no son capaces de transmitir el profundo impacto que genera un incendio forestal. De hecho y como comentamos en el artículo que dedicamos al internet de las cosas y los incendios forestales, los efectos negativos del fuego perduran una vez extinguidas las llamas. Y no solo en el caso de los recursos hídricos o el abastecimiento de agua. Desde el punto de vista de la salud, la exposición al humo genera consecuencias que tardan tiempo en sanar o, incluso, terminan de forma fatal

Los resultados sobre el entorno natural también suelen ser enormes. Pero en relación a este aspecto, conviene aclarar que el inconveniente no es el fuego en sí. Los problemas surgen especialmente cuando los incendios avanzan incontrolados por parajes descuidados cubiertos de maleza que avivan las llamas. Este es, por ejemplo, uno de los motivos que explica la magnitud de algunos incendios en países como Estados Unidos, que hace un escaso uso de estrategias como las quemas prescritas.

Y luego está, por supuesto, el cambio climático. En este sentido, diversos estudios sugieren una estrecha relación entre el fuego y las alteraciones climáticas (1). Así, una atmósfera cálida actúa como una esponja que absorbe agua hasta que se satura. Estas condiciones de sequedad, junto con unos patrones de precipitación cambiantes, abonan el camino para que las temporadas de incendios cada vez sean más largas, con proyecciones que sugieren un incremento en los grandes fuegos que calcinan miles de hectáreas. 

El papel de la tecnología en la lucha contra los incendios forestales

La situación expuesta en el epígrafe anterior obliga a desarrollar mecanismos de defensa y prevención, especialmente en el caso de los megaincendios. Y es indudable que la tecnología está llamada a desempeñar un papel muy relevante. Ahora bien, las herramientas tecnológicas no son capaces de solucionar el problema por sí solas. El abordaje de esta cuestión debe hacerse teniendo en cuenta también otros factores como las políticas forestales, los aspectos económicos o los elementos socioculturales (2).

Pero centrándonos en el aspecto tecnológico, que al fin y al cabo es el que nos ocupa, ¿cómo aprovechar mejor los beneficios que aporta la tecnología en la lucha contra los incendios? Aunque orientadas a dar respuesta a la coyuntura estadounidense, las siguientes recomendaciones ofrecen lecciones de interés aplicables a otros países:

  • Tecnología contra incendios mejor y más accesible. Los satélites han demostrado su valía en numerosos incendios. De hecho, programas de monitorización como Fire Maps de la NASA procuran una información muy valiosa. 
  • Coordinación de equipos y compartición de datos. El objetivo de esta recomendación es priorizar aquellos incendios que mayor riesgo representan para la vida humana, las infraestructuras o los servicios ecosistémicos.
  • Financiación y participación de compañías privadas. La innovación impulsada por empresas privadas en beneficio de lo público debe ser un aspecto clave.
  • Construir comunidades resilientes. Esta recomendación implica zonificar el territorio y mejorar los códigos constructivos para obtener edificaciones más resistentes al fuego.

Pon un sensor en el bosque

A día de hoy, existen múltiples tecnologías que pueden resultar de utilidad para hacer frente a los incendios forestales. Algunas administraciones, como el Gobierno de Nueva Gales del Sur (Australia), por ejemplo, han puesto sus ojos en robots capaces de asistir a los equipos de extinción, drones para ayudar en las tareas de evacuación e imágenes de satélite para predecir el avance de las llamas.

Pero estos sistemas presentan algunos inconvenientes. El número de pases de los satélites, por ejemplo, es limitado, mientras que las variables atmosféricas pueden condicionar el uso de los drones. De igual manera, otros métodos como la vigilancia visual pueden resultar insuficientes en zonas con relieve abrupto (3).

Así pues, los sistemas de detección de incendios forestales eficaces deben considerar diferentes fuentes de información que, llegado el momento, se complementen entre sí y puedan hacer frente a las posibles contingencias. Y las redes de sensores que combinan dispositivos de identificación de la variable química (emisiones de humo, CO, CO2, CH4, etc.) y la variable física (radiación infrarroja, calor, etc.) deben formar parte de estos sistemas.

Métodos y variables utilizadas para la monitorización del fuego en el bosque. Fuente: Hernández-Hostaller, 2017

Los sistemas sensóricos, tal y como señala Hernández-Hostaller (4), permiten llevar al bosque el concepto de monitorización continua y en tiempo real, siendo los proyectos que cuentan con este tipo de dispositivos mucho más sencillos de escalar. La siguiente tabla recoge las ventajas y desventajas que conlleva su uso:

Ventajas y desventajas del uso de sensores para detectar incendios (Elaboración propia). Fuente: Hernández-Hostaller, 2017

Experiencias basadas en sensores

Los bosques se han convertido en los últimos años en un escenario perfecto para poner a prueba diferentes sistemas de detección de incendios forestales. La irrupción de tecnologías como la inteligencia artificial está elevando, asimismo, las posibilidades de análisis de la información recopilada por estas redes. Así lo ha puesto de manifiesto, por ejemplo, una prueba piloto llevada a cabo en EEUU, donde se han combinado sensores de partículas, medidores de calidad del aire, dispositivos de detección óptica, imágenes térmicas y muestreo fotoeléctrico y algoritmos de detección, con resultados más que prometedores.

Otro proyecto interesante, en este sentido, es Ofidia 2. Desarrollado en Puglia (Italia) y Epiro (Grecia), esta plataforma permite predecir el peligro de incendio mediante sensores y pronósticos meteorológicos. 

En España también se han llevado a cabo investigaciones de estas características. Aquí, curiosamente, es el Plan Forestal Español 2002-2032 el que, en cierta forma, ofrece cobertura a este tipo de desarrollos. Al fin y al cabo, entre las medidas que contempla incluye la recomendación de mejorar los sistemas de vigilancia. De este modo, se han acometido proyectos como Prometeo, que incluye el despliegue de redes de sensores inalámbricos para medir variables ambientales y transmitir información en tiempo real.  

La solución instalada por Arantec en Extremadura

En enero de 2021, la Junta de Extremadura sacó a licitación el suministro e instalación de equipos para la creación y modelización integral de un sistema de prevención de riesgos de incendios forestales. Arantec fue la empresa adjudicataria del concurso. 

El objetivo del proyecto es desarrollar sistemas de detección de incendios forestales que optimicen y reduzcan el tiempo de respuesta. Los medios para recopilar la información, sensores que recaban la información del entorno y estaciones meteorológicas que, por ejemplo, permiten predecir el comportamiento del fuego en función del viento reinante.

Características básicas del suministro

La solución instalada por Arantec consiste en:

  • Una estación meteorológica con sensores de temperatura, humedad relativa, presión atmosférica, viento, precipitación, radiación, cámara de visión diurna y nocturna, datalogger y panel solar, además de los elementos de anclaje y protección necesarios. 
  • Una red de sensores distribuidos en 10 puntos y localizados sobre el suelo, mástiles o los propios árboles. Está integrada por sensores de temperatura y humedad del suelo, humedad foliar y gases (CO y CO2), junto con los protocolos de comunicación que habilitan la transmisión de la información (4G, LoRaWAN, etc.). El sistema está configurado para enviar la información cada 10 minutos, si bien en caso de emergencia se puede aumentar la cadencia.

El suministro también incluye tabletas para su uso durante emergencias, un router portátil con 4G así como una estación meteorológica portátil. 

En la siguiente galería de imágenes puedes ver la instalación de los distintos elementos.

Conclusión

El fuego no es extraño al bosque. Su uso como medio para gestionar el crecimiento de la vegetación se remonta a varios milenios atrás. El problema surge cuando las condiciones ambientales cambian, la interfaz entre zonas urbanizadas y forestales se difumina, el medio rural se abandona y la limpieza del monte se descuida. 

Los sistemas de detección de incendios forestales pueden ayudar a paliar el riesgo que suponen estas situaciones. No en vano, la identificación temprana de focos evita la quema de grandes extensiones que pueden poner en peligro zonas habitadas, infraestructuras críticas o espacios que proporcionan recursos de gran valor.

Evitarlo, poniendo en práctica diversas estrategias como puede ser el uso de sensores, está en nuestra mano.

Fuentes consultadas:

  • (1) Goss, M., Swain, D., Abatzoglou, J., Sarhadi, A., Kolden, C., Williams, A., & Diffenbaugh, N. (2020). Climate change is increasing the likelihood of extreme autumn wildfire conditions across California. Environmental Research Letters, 15(9), 094016. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab83a7
  • (2) Stavros, E., Iglesias, V., & Decastro, A. (2021). The wicked wildfire problem and solution space for detecting and tracking the fires that matter. https://doi.org/10.1002/essoar.10506888.1
  • (3) Araña Pulido, V. A., Cabrera-Almeida, F., Pérez Mato, J., Grillo Delgado, F., Dorta-Naranjo, B. P., Quintana-Morales, P. J., … & Mendieta-Otero, E. (2017). Desarrollo de nuevas técnicas para detección y seguimiento de líneas de fuego en incendios forestales basado en sensores térmicos móviles de despliegue rápido (SeLIF). Proyectos de investigación en parques nacionales, 2012-2015. Madrid: Organismo Autónomo Parques Nacionales, 2017, colección Naturaleza y parques nacionales. Serie Investigación en la red. p. 339-358. Disponible en https://www.miteco.gob.es/images/es/17-desarrollodenuevastecnicas339-377_tcm30-445446.pdf
  • (4) Hernández-Hostaller, N. (2017). Evaluación de tecnologías de sensores para la detección temprana de incendios forestales. Revista Tecnología En Marcha, 29(4), 123. https://doi.org/10.18845/tm.v29i4.3043

Inundaciones por desbordamiento de lagos glaciares, un peligro latente en las zonas de alta montaña

Inundaciones por desbordamiento de lagos glaciares, un peligro latente en las zonas de alta montaña

El 13 de diciembre de 1941, la ciudad de Huaraz (Perú), despertó como cualquier otro día. Las crónicas relatan que los habitantes disfrutaban de unos días de verano tras una corta pero intensa temporada de precipitaciones. Los ríos Auqui y Paria se habían desbordado en algunos puntos, pero la gente supuso que era por las lluvias. Estaban equivocados. Gran parte del lago Palcacocha estaba a punto de precipitarse sobre ellos, en lo que se conoce como inundación por desbordamiento de lagos glaciares.

¿Qué es un desbordamiento de lago glaciar y cómo se produce?

El desbordamiento de lagos glaciares se puede considerar como una inundación repentina o flash flood ocasionada por la rotura de la morrena terminal de un glaciar. Pero para entenderlo mejor, primero vamos a refrescar los conocimientos que adquiriste en la escuela.

Una breve clase de ciencias

Un glaciar es una masa de hielo que se crea sobre la superficie terrestre. Lejos de permanecer quieta, la pendiente hace que se desplace poco a poco, a razón de 10 a 100 metros por año.

En la siguiente imagen (1) puedes observar sus principales partes.

A efectos del presente artículo, los elementos que más nos interesan son las morrenas y los lagos glaciares

Las morrenas, por ejemplo, son los materiales, principalmente fragmentos de roca, que el hielo arranca y arrastra. Se acumulan en diversas partes de la masa helada: laterales, parte frontal/terminal, fondo, etc.

Los lagos glaciares, por otra parte, se originan cuando el agua ocupa la depresión creada por el hielo en retroceso.

El desbordamiento de un lago glaciar, un fenómeno explosivo

Este fenómeno, conocido también como GLOF (Glacial Lake Outburst Flood) o inundación por desborde violento de lago glaciar, que vendría a ser la traducción a español, sucede cuando la morrena que cierra el lago glaciar cede ante el empuje del agua acumulada. Piensa en un embalse que conozcas y sustituye el dique de hormigón por un montón de rocas y tierra sin apenas cohesión para hacerte una idea del resultado.

Este tipo de eventos tiene 3 características principales:

  • Implican la liberación repentina (y a veces cíclica) de agua.
  • Suceden con gran rapidez.
  • Dan lugar a grandes descargas río abajo.

Estos desbordamientos repentinos no son un fenómeno extraordinario. De hecho, estudios llevados a cabo en continentes como el americano han permitido identificar hasta 165 sucesos desde comienzos del siglo XVIII (1).

No obstante, en los últimos años, el riesgo se ha incrementado de forma notoria. Así, un análisis de imágenes de satélite efectuado en 2020 reveló que el número de lagos glaciares se había incrementado un 53 % durante el período 1990-2018 (2). Una de las razones, el progresivo calentamiento global que experimenta el planeta y que está provocando un rápido deshielo de los glaciares.

Como resultado, lagos como el Palcacocha (ver imagen), con el que abríamos este artículo, han aumentado su volumen 34 veces desde 1970, amenazando nuevamente a los 120 000 habitantes de Huaraz.

Growth pattern of Lake Palcacocha from 2000 to 2012: a sequence of ASTER satellite images reveal that the lake growth is following the glacier-retreat direction, changing the morphology of the lake's bottom (ASTER data from NASA Land Processes Distributed Active Archive Center).

Y, obviamente, el riesgo no se limita solo a la cordillera andina. Las comunidades locales de otras zonas de alta montaña como los Himalayas también están prestando más atención a lo que ocurre en las montañas.

Tecnología que salva vidas

En marzo de 2021 y a raíz del suceso de Chamoli, en India, vimos la ocasión para explicarte la utilidad de los sistemas de alerta temprana de inundación.

Aunque como ya escribimos en su día (y se ha comprobado posteriormente), el origen de la crecida en India y una inundación glaciar son distintos, esta tecnología puede ser, en ambos casos, una opción en la que confiar. No en vano, el propósito es el mismo: avisar y evacuar a las personas antes de la llegada de la riada, minimizando de esta forma las pérdidas, en especial, de vidas humanas

De hecho, áreas propensas al desbordamiento de lagos glaciares, como el valle de Hunza, en Pakistan, están empezando a desplegar sistemas de alerta temprana en previsión de futuros sucesos. 

Hunza es un valle montañoso de la región pakistaní de Gilgit-Baltistán. Situado en el extremo norte, soporta el Corredor Económico China-Pakistan

Pero no se trata solo de alertar a la población local ante el peligro de una avenida. La monitorización continua resulta fundamental. El motivo, reconocer que las zonas glaciares suponen el principal recurso de agua para amplias zonas del planeta. Así que tecnologías como las estaciones meteorológicas automáticas equipadas con cámaras de vídeo y sensores que recopilan información sobre las precipitaciones también resultan más que útiles. 

Conclusión

El desbordamiento de lagos glaciares, como hemos visto, no es algo nuevo, pero sí una situación que, conforme pasa el tiempo, se agrava. Así pues y teniendo en cuenta las proyecciones que se manejan en relación al aumento de la temperatura terrestre y lo que ello significa cuando hablamos de hielo, ¿no crees que conviene depositar parte de las tareas de vigilancia en la tecnología?

Fuentes consultadas:

  • (1) Schoolmeester, T., Johansen, K. S., Alfthan, B., Baker, E., Hesping, M., & Verbist, K. (2018). Atlas de Glaciares y Aguas Andinos: El impacto del retroceso de los glaciares sobre los recursos hídricos. In Ediciones UNESCO. ISBN 9789233001039 Disponible en https://grid.cld.bz/Atlas-De-Glaciares-y-Aguas-Andinos
  • (2) Shugar, D. H., Burr, A., Haritashya, U. K., Kargel, J. S., C, S. W., Kennedy, M. C., Bevington, A. R., Betts, R. A., Harrison, S., & Strattman, K. (2020). Rapid worldwide growth of glacial lakes since 1990. Nature Climate Change, 10(10), 939–945. https://doi.org/10.1038/s41558-020-0855-4

Este sitio web utiliza cookies para que usted tenga la mejor experiencia de usuario. Si continúa navegando está dando su consentimiento para la aceptación de las mencionadas cookies y la aceptación de nuestra política de cookies, pinche el enlace para mayor información.plugin cookies

ACEPTAR
Aviso de cookies